Matemáticas en el Diseño del Ser Humano (Un Futuro Diferente nº 188) por Oswaldo Enrique Faverón Patriau

Matemáticas en el Diseño del Ser Humano (Un Futuro Diferente nº 188) por Oswaldo Enrique Faverón Patriau

Titulo del libro: Matemáticas en el Diseño del Ser Humano (Un Futuro Diferente nº 188)

Autor: Oswaldo Enrique Faverón Patriau

Fecha de lanzamiento: December 8, 2018

Matemáticas en el Diseño del Ser Humano (Un Futuro Diferente nº 188) de Oswaldo Enrique Faverón Patriau está disponible para descargar en formato PDF y EPUB. Aquí puedes acceder a millones de libros. Todos los libros disponibles para leer en línea y descargar sin necesidad de pagar más.

Oswaldo Enrique Faverón Patriau con Matemáticas en el Diseño del Ser Humano (Un Futuro Diferente nº 188)

El cuerpo humano es considerado la máquina biológica más perfecta que existe. Los ingenieros lo estudian como un sistema complejo compuesto de diagramas de bloques que representan los sistemas que lo componen. Como ejemplo, diremos que el cuerpo humano contiene más de 96,500 kilómetros de vasos sanguíneos, suficiente para envolver la Tierra 2 veces. Además, por cada nuevo kilogramo de grasa o músculo, el cuerpo crea 10 kilómetros de nuevos vasos sanguíneos.
La parte más complicada dentro del cuerpo humano es el cerebro. El objetivo de investigarlo es enorme; la iniciativa «Brain» –proyecto para mapear el cerebro. Los instrumentos para visualizar el voltaje de millones de neuronas de forma simultánea a lo largo de regiones enteras del cerebro, es alcanzable merced a un esfuerzo de un equipo grande interdisciplinario de investigadores. Si nuestro cerebro fuera descrito como un ordenador, podríamos afirmar que este puede realizar 38,000 billones de operaciones por segundo. Una de las supercomputadoras más potente del mundo, BlueGene, realiza sólo el 0,002% de esa cifra.
Volviendo al cuerpo humano, es interesante la correlación que existe entre nuestro cuerpo y el universo. Como ejemplo diremos que los átomos que conforman nuestro cuerpo hoy son los mismos, en número, que los que se formaron durante el Big Bang hace 13,700 millones de años y que las conexiones entre neuronas de nuestro cerebro se asemejan a la estructura del universo.
Es interesante cuando estudiamos el cuerpo humano las relaciones matemáticas que encontramos entre hombres y mujeres, por ejemplo: ¿Sabías que las mujeres parpadean más que los hombres? Pues así es y no solo más, sino exactamente el doble.
Las matemáticas las encontramos en lo más básico de lo que es el ser humano. Para estudiar el desarrollo celular, se utilizan herramientas matemáticas que analizan cantidades masivas de datos de secuenciación. Debido a la complejidad del proceso, las suposiciones son limitadas. Los científicos usaron la topología, un área de las matemáticas que estudia las relaciones entre superficies y formas, para identificar conexiones entre los diferentes estados celulares y los genes activos en cada fase. El resultado fue un algoritmo, «análisis de datos topológicos de una sola célula» (scTDA), que analiza las secuencias de ARN de las células individuales, reconstruyendo las trayectorias subyacentes. Los investigadores utilizaron scTDA para trazar la trayectoria de las células madre del ratón, que habían programado para convertirse en una célula neurona motora. El mapa indicó la trayectoria evolutiva de las células, comenzando como células madre y, más tarde, especializándose. Al mirar qué genes estaban activos durante el proceso, los investigadores identificaron las proteínas que parecen guiar el desarrollo celular en diferentes puntos a lo largo del camino. El método se aplicó para estudiar cómo se desarrollan las células madre de los pulmones y el cerebro. Este enfoque proporciona una visión del destino de una célula, presentando la oportunidad de alejar las células de caminos que tienen un efecto negativo en su desarrollo. El enfoque se aplica para descubrir la dinámica y la composición celular de procesos biológicos complejos, incluido el cáncer.
En 1952 el matemático inglés Alan Turing sentó las bases de la modelización matemática de la morfogénesis. Durante ese proceso la comunicación celular es fundamental, ya que es a través de señales cómo se controlan los códigos genéticos que hacen que la célula modifique su comportamiento, incluso su esencia, para construir o diseñar un patrón determinado (forma, tamaño, diferenciación tisular, etc.). Turing atribuyó la formación de patrones a mecanismos de difusión de estas señales (movimiento aleatorio de las señales, que aparece como resultado de interacciones con las moléculas del fluido extracelular) junto a procesos de reacción química (activación o represión de la señal) en el entorno que rodea a las células.