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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E04 - Transmisión sináptica química
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Entrada presináptica y control por calcio
El potencial de acción presináptico llega al terminal y se convierte en entrada de calcio. Al aumentar la entrada de calcio aumentan tanto la probabilidad de liberación como el número de vesículas liberadas, y ambas respuestas son altamente cooperativas: crecen de forma más pronunciada que una proporcionalidad simple.
Grupo 2: Grupo 2: Liberación y difusión del neurotransmisor
Las vesículas liberadas aportan neurotransmisor a la hendidura sináptica y éste difunde hacia la membrana postsináptica. La cantidad disponible para los receptores aumenta con la liberación presináptica; el texto establece la secuencia liberación→difusión, pero no especifica una ley espacial ni una tasa de eliminación.
Grupo 3: Grupo 3: Unión reversible a receptores postsinápticos
El neurotransmisor alterna entre estado libre y unido al receptor mediante una cinética reversible de dos estados. La ocupación aumenta con neurotransmisor disponible y unión, y disminuye por desunión; la fuente no entrega constantes ni una forma funcional cuantitativa.
Grupo 4: Grupo 4: Apertura ionotrópica y conductancia sináptica
En receptores ionotrópicos, la unión del neurotransmisor abre un canal. La conductancia resultante crece rápidamente al abrirse y luego decae más lentamente, por lo que existe una fase rápida de activación seguida de una fase más lenta de desaparición.
Grupo 5: Grupo 5: Corriente y respuesta postsináptica
La conductancia del canal genera una corriente postsináptica cuya acción sobre la membrana depende del potencial de reversión del canal y del potencial de membrana observado. Según esa relación, la respuesta puede despolarizar o hiperpolarizar; el modelo reutiliza capacitancia, conductancias iónicas, potenciales de Nernst y resistencia de membrana ya definidos.
Grupo 6: Grupo 6: Plasticidad sináptica de corto plazo
La eficacia sináptica cambia con el historial reciente de actividad presináptica. Más actividad reciente puede aumentar o disminuir la eficacia según el balance entre facilitación y depresión, descrito cualitativamente mediante recursos sinápticos del tipo Tsodyks–Markram; la fuente no fija parámetros ni ecuaciones concretas.
Grupo 7: Grupo 7: Conversión sináptica integrada
La sinapsis integra entrada de calcio, liberación, difusión, unión, apertura de canales, corriente postsináptica y plasticidad de corto plazo. El resultado es una señal postsináptica capaz de despolarizar o hiperpolarizar, cuya eficacia depende además de la actividad presináptica reciente.
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