Sensitivity analysis of a mathematical model of Alzheimer's disease progression unveils important causal pathways
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: Mathematical models serve as essential tools to investigate brain aging, the onset of Alzheimer's disease (AD) and its progression. By studying the representation of the complex dynamics of brain aging processes, such as amyloid beta (Aβ) deposition, tau tangles, neuro-inflammation, and neuronal death. Sensitivity analyses provide a powerful framework for identifying the underlying mechanisms that drive disease progression. In this study, we present the first local sensitivity analysis of a recent and comprehensive multiscale ODE-based model of Alzheimer's Disease (AD) that originates from our group. As such, it is one of the most complex model that captures the multifactorial nature of AD, incorporating neuronal, pathological, and inflammatory processes at the nano, micro and macro scales. This detailed framework enables realistic simulation of disease progression and identification of key biological parameters that influence system behavior. Our analysis identifies the key drivers of disease progression across patient profiles, providing insight into targeted therapeutic strategies. Methods: We investigated a recent ODE-based model composed of 19 variables and 75 parameters, developed by our group, to study Alzheimer's disease dynamics. We performed single- and paired-parameter sensitivity analyses, focusing on three key outcomes: neural density, amyloid beta plaques, and tau proteins. Results: Our findings suggest that the parameters related to glucose and insulin regulation could play an important role in neurodegeneration and cognitive decline. Second, the parameters that have the most important impact on cognitive decline are not completely the same depending on sex and APOE status. Discussion: These results underscore the importance of incorporating a multifactorial approach tailored to demographic characteristics when considering strategies for AD treatment. This approach is essential to identify the factors that contribute significantly to neural loss and AD progression.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».