Сетевая наука исследует, как действия отдельных частей системы затрагивают поведение системы в целом. Некоторые обычно изучаемые сети включают компоненты компьютерной микросхемы и пользователей социальных сетей, но инженеры Университета Пенсильвании теперь применяют сетевую науку к системе значительно старше: человеческое тело.Хотя сетевая модель авторов упрощает ситуацию, рассматривая кости как «шары» и мышцы как «пружины», она может, тем не менее, обеспечить более острое понимание, как повреждение одной части тела может привести к увеличенному напряжению на другого.Авторы говорят, что, поскольку модель становится более реалистичной и сделанной на заказ людям, она могла помочь клиницистам, и физиотерапевты предсказывают компенсационные травмы и предлагают способы избежать их.
«Люди, которые изучают биомеханику, склонны сосредотачиваться на единственной части тела – плечо, запястье или колено», сказал Бассетт. «Поскольку то знание так локализовано, у них нет способа соединить его с остальной частью тела или думать о компенсационных травмах, которые являются далеко.«Мы на самом деле должны были вернуться к Анатомии ‘Серого’ тексты типа. Это было долгое, кропотливое усилие выяснение, которое кость соединяет с который мышца и сопоставление что данные в полную сеть».
Даже в ее очень абстрактной форме, эта сеть предоставляет картину того, как силы переданы всюду по скелетно-мышечной системе.«Мы можем сказать, ‘если это – мышца, Вы ранили, вот другие мышцы, мы должны быть больше всего взволнованы по поводу’», сказал Бассетт.
Исследователи также сравнили свою сеть с «моторным гомункулом», способ нанести на карту определенные отделы головного мозга к частям тела, которыми они управляют.«Мы видели, что, чем больше влияния, которое мышца оказывает на остальную часть тела, тем больше недвижимости мы используем в нашем мозгу, чтобы управлять им», сказал Бассетт. «Мы думаем, что это – способ для нас поддержать надежность в тех мышцах – если мышца может оказать серьезное влияние на остальную часть тела, Вы не хотите ошибки в управлении им».
Будущая работа усовершенствует сеть, добавляя более реалистические массы для отдельных костей и эластичность для отдельных мышц. Моделирование сухожилий и мышц, у которых есть более сложные поведения сгибания, будет также улучшено.