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Modelo Matemático
Descripción
Modelo E06 - Integración sináptica (sumación espacial y temporal)
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.
ID:3968
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: Entradas sinápticas excitatorias e inhibitorias
La neurona recibe continuamente entradas sinápticas excitatorias e inhibitorias procedentes tanto de sinapsis químicas como de uniones gap. Estas entradas aportan corrientes que luego serán combinadas por la neurona; las excitatorias favorecen la respuesta y las inhibitorias la reducen.
Grupo 2: Grupo 2: Sumación temporal
La sumación temporal ocurre cuando entradas sinápticas sucesivas se superponen antes de que la primera termine de decaer. Cuanto mayor sea la superposición temporal de las respuestas, mayor puede ser su contribución conjunta a la señal integrada.
Grupo 3: Grupo 3: Sumación espacial
La sumación espacial combina entradas sinápticas simultáneas que llegan a distintos puntos de la dendrita y convergen hacia el soma. La contribución conjunta depende de que múltiples señales estén presentes simultáneamente y alcancen el soma.
Grupo 4: Grupo 4: Atenuación pasiva dendrítica
Mientras una señal sináptica viaja por la dendrita hacia el soma se atenúa pasivamente. Para una misma distancia recorrida, una constante de longitud dendrítica mayor implica menor atenuación y, por tanto, una señal mayor al llegar al soma; la narrativa reutiliza la constante de longitud definida previamente para propagación pasiva.
Grupo 5: Grupo 5: Integración neta, umbral y disparo
Las contribuciones temporales y espaciales forman una suma neta de corriente que determina la integración de la neurona. Cuando esa suma supera un umbral, la neurona dispara un potencial de acción; después del disparo, el voltaje se reinicia inmediatamente al mismo voltaje de partida y comienza un nuevo ciclo de integración.
Grupo 6: Grupo 6: Inhibición sustractiva y divisiva
La inhibición sustractiva hiperpolariza directamente la neurona y resta corriente a la suma neta. La inhibición divisiva reduce la ganancia de la respuesta excitatoria sin cambiar demasiado el potencial de membrana, de modo que una misma entrada excitatoria produce proporcionalmente menos respuesta.
Grupo 7: Grupo 7: Control de excitabilidad cortical
La combinación de integración sináptica, umbral de disparo e inhibición regula cuándo dispara la neurona y cuánto contribuye a la excitabilidad de la red cortical. Las formas sustractiva y divisiva de inhibición actúan como mecanismos de control de esa excitabilidad.
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