diumenge, 22 de febrer del 2015

Primera estructura modular anatómica de la cabeza humana




Una nueva herramienta de análisis matemático desarrollada por investigadores de la Universidad de Valencia (UV) ha proporcionado un entendimiento más profundo de la anatomía de la cabeza humana gracias a la descripción de una red ampliada del cráneo estructurada en diez módulos. 

Los científicos han creado un marco de investigación basado en Anatomical Network Analysis (AnNA) una herramienta de análisis matemático de redes para el estudio de la anatomía; este método se ha realzado durante los últimos seis años. Gracias al alto poder de abstracción de AnNA, los investigadores han llevado a cabo numerosos estudios tanto del esqueleto humano como del resto de los vertebrados terrestres, en particular del desarrollo y la evolución del cráneo.

En esta ocasión, el equipo añadió  los músculos y los cartílagos de la cabeza junto a los huesos, incluyendo los huesos del oído interno, la mandíbula y los que conectan a los músculos de la cabeza, como son los de las vértebras cervicales y las clavículas.  De esta modo, han descubierto que al examinar la cabeza como un sistema formado por 181 nodos( huesos, músculos y cartílagos, sin contar los músculos superficiales) y 412 contactos físicos (suturas y uniones musculares tendinosas), el sistema se subdivide en diez módulos bien definidos.
Hasta la publicación de este artículo, las aplicaciones de AnNA se habían centrado exclusivamente en los huesos. Para cada cráneo, se realizaba un modelo de red donde cada hueso simbolizaba un nodo de la red y cada articulación física una conexión. Así, cada cráneo quedaba modelizado como una molde de ceros y unos donde cada conexión es un 1. A partir de esta molde se examinaban los atributos de la red comparandolos con otras propiedades genéricas de las redes.
Una de las conclusiones obtenidas es que las dependencias funcionales y del dessarrollo de la cabeza en su conjunto que no puede separarse, están unidas en estos 10 módulos; esta estructura modular permite la semiindependecia evolutiva, es decir, el cambio en uno de ellos no tiene grandes consecuencias en los otros.
Gracias al uso de AnNA (que permite el análisis de huesos y músculos al mismo tiempo) se han podido aclarar nuevas dependencias craneales( funcionales) ya que los músculos ponen en relación huesos separados. Un ejemplo podría serel módulo de la mandíbula inferior/oido interno captura dependencias entre huesos asociados por músculos que ayudan a la masticación y que de otro modo no se asociarían (mandíbula con el parietal, temporal y occipital) además de huesos del oído interno.
Por otro lado, los módulos musculares muestran la independencia izquierda-derecha de los músculos de la boca y rostro, frente al bloque de músculos superiores. Esto proporciona una mayor flexibilidad de expresiones faciales al poder mover los músculos de un lado y del otro por separado.
Fuente de información: Agencia SINC 
El trabajo publicado por la universidad de Valencia: aquí