Ученые из Университета Валенсии разработали исследовательскую методологию под названием Anatomical Network Analysis (AnNA), основанную на математических инструментах сетевого анализа для изучения анатомии. Точнее, этот метод был разработан в течение последних шести лет в результате результатов докторской диссертации Борьи Алтавы Эстеве под руководством Расскина. Благодаря высокой степени абстракции AnNa, исследователи смогли провести несколько исследований как человеческого скелета, так и остальных наземных позвоночных, особенно в отношении развития и эволюции черепа.ИНТЕГРАЦИЯ МЫШЦ И ХОЗЯЙСТВ
По этому случаю группа теоретической биологии впервые добавила мышцы головы и хрящи к изучению костей черепа (включая кости внутреннего уха, челюсть и кости, которые соединяются с мышцами головы, такие как шейные позвонки и др.). ключицы).Таким образом, «мы обнаружили, что при анализе головы как сложной системы, определяемой 181 узлом, включая кости, мышцы и хрящи, исключая поверхностные мышцы, и 412 физическими контактами — швами и хрящевыми суставами — система может можно разделить на десять четко определенных модулей », — говорит Диего Расскин.Медицинский факультет Университета Ховарда в Вашингтоне (США) и Саскачеванский университет (Канада) также сотрудничали в исследовании, предоставив данные о мышцах.
До публикации этой статьи приложения AnNa были ориентированы исключительно на кости. Как объясняет Расскин, каждый череп «генерировал сетевую модель, в которой каждая кость была представлена как сетевой узел, а каждое физическое сочленение (контакт) — как соединение.
Таким образом, каждый череп был смоделирован как матрица 0-1, где каждое соединение было 1. Эта матрица служила для анализа сетевых атрибутов, которые, в свою очередь, можно было сравнить с другими общими свойствами сети ».ПОЛУЗАВИСИМОСТЬ РАЗВИТИЯОдним из важных выводов этого исследования также является то, что функциональные и возрастные зависимости головы в целом не могут быть разделены, а объединены в этих десяти модулях, описанных учеными из Университета Валенсии. «Эта модульная структура позволяет каждому модулю развиваться полунезависимо, т.е. изменения в одном из них оказывают минимальное влияние на другие», — говорит Расскин.Используя AnNa, который позволяет одновременно анализировать кости и мышцы, были обнаружены новые функциональные зависимости черепа, поскольку мышцы, связанные с движениями, связывают отдельные кости.
Например, как указывает исследователь, модуль нижней челюсти / внутреннего уха показывает зависимости между костями, связанными с жевательными мышцами и которые иначе не связаны (челюсть с теменными, височными и затылочными), а также костями внутреннего уха.Более того, мышечные модули «демонстрируют независимость левых / правых мышц ротовой полости (рта и лица) от мышц верхней части лица.
Это обеспечивает большую гибкость в выражении лица, поскольку мы можем двигать лицевые мышцы с обеих сторон по отдельности», — объясняет он.