![](https://habrastorage.org/files/17c/a90/693/17ca90693e3d4863a753836f0807b854.png)
Перевод поста Keiko Hirayama "Dissecting the New Anatomy Content in the Wolfram Language".
Код, приведенный в статье, можно скачать здесь.
Выражаю огромную благодарность Кириллу Гузенко KirillGuzenko за помощь в переводе и подготовке публикации
Тело человека является предметом изучения с самого начала человеческой истории. Современные научные направления в анатомии и физиологии происходят из симбиоза искусства и анатомии, возникшего в эпоху ренессанса. В начале 16-го века Леонардо да Винчи одним из первых представил достаточно подробные и точные эскизы человеческого тела и его структур. В 1543 году Везалий опубликовал знаменитый учебник De Humani Corporis Fabrica (О строении человеческого тела) с красивыми иллюстрациями оного.
Имея современные технологии в нашем распоряжении, мы можем представлять данные по физиологии и анатомии в вычислимом формате. С помощью Wolfram|Alpha мы создали для всех возможность легко изучить то, как отдельные анатомические структуры связаны друг с другом в организме человека, а также исследовать как целые системы органов, так и их микроскопические составляющие.
![](https://habrastorage.org/files/a37/6f7/bcf/a376f7bcfc8a435dbc6f2a039e4b1c60.gif)
Давайте начнем наше исследование с макроскопических структур.
С важного органа сердечно-сосудистой системы — сердца:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/f01/b07/a62/f01b07a625104a15f541efa011b50645.png)
Wolfram|Alpha предоставляет не только основную информацию об анатомическом строении (латинское название, функция, группа, части и т. д.), но также вычисляет отношения и связи между анатомическими структурами.
Вот, к примеру, артерии, снабжающие кровь сердцу:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/2ee/4cd/1ea/2ee4cd1ea97ae256f1dc30d7652c6245.png)
Сравнить пару крупных сосудов сердечно-сосудистой системы столь же легко.
Аорта и нижняя полая вена:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/e6a/aa8/7e4/e6aaa87e4a386d5ada290e3323f0bddf.png)
Анатомические данные также доступны и через Wolfram Language (их доступность в языке Wolfram Language автоматически означает, что вы можете использовать этот функционал в Wolfram Mathematica и Wolfram Cloud).
Давайте рассмотрим опорно-двигательный аппарат. Если вы профессиональный гимнаст или тот, кто часто посещает тренажерный зал, вы, вероятно, заинтересованы в разработке мышц ног. А что это за мышцы? Wolfram Language может предоставить данные о том, какие мышцы имеются в ногах:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/a1f/e47/c59/a1fe47c59b51729c06de43820ff7071a.png)
Давайте теперь рассмотрим мышцы, которые очень часто задействованы во время упражнений — икроножные мышцы.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/1c7/f3b/536/1c7f3b5367a66e4ece994f8e098a91d2.png)
Начало мышцы (фиксированный конец) и прикрепление (подвижный конец):
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/dea/c5b/e12/deac5be12c38adee755aa1045709bfaa.png)
Теперь мы знаем, что икроножные мышцы соединены с бедренной и пяточной костями. Но где именно в ноге они находятся?
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/60a/90e/25a/60a90e25adcc176ad236e09102136f7b.png)
Ничего себе, как много костей! Как же мы сможем за этими деревьями увидеть лес? Давайте выясним, как они друг с другом соединены:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/72a/6b8/c10/72a6b8c102a36562c55d1c9cd5612621.png)
Мы можем увидеть пять пальцев справа, а также ногу и бедро слева. Можем ли мы узнать названия этих костей?
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/dfb/be1/c2a/dfbbe1c2a413b70e1bb373d820f9ee92.png)
Знать то, как кости соединяются друг с другом — весьма полезно. Можем ли мы найти пяточную и бедренную кости и посмотреть на то, как они выглядят?
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/4a6/a7d/804/4a6a7d80422c318f4e0b559f095cadb1.png)
Насколько велика пяточная кость? Идя ещё дальше, можно даже узнать объем пяточной кости:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/e09/3a3/35d/e093a335d6455e55127c00e4ef09c0ae.png)
Давайте предположим, что после часа бега на беговой дорожке, которая в соответствии с данными Wolfram|Alpha, сжигает около 946 калорий (при скорости бега около 8 мин/милю), вы получаете сигнал от мозга о том, что пора поесть, и съедаете шоколадный батончик, покрывая расходы энергии.
Нажав «Ctrl» + "=" (в Wolfram Mathematica или Wolfram Cloud) и набрав "digestive organs" (органы системы пищеварения), мы получим представление об основных органах пищеварительной системы:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/4d5/890/feb/4d5890febf74efd02ca9bcb38c6c616c.png)
Получим список органов системы пищеварения и выясним — что же они делают:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/75f/6c4/295/75f6c4295c8590051afb30acd7cd8f62.png)
А теперь используем функцию Wordcloud и создадим облако слов, наиболее часто используемых для описания пищеварительных функций:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/887/138/601/8871386014f42cbf9f9befdc32ffe0f5.png)
Пищеварительная деятельность — бессознательный процесс, который регулируется нашей вегетативной нервной системой.
Выясним, какие именно нервы иннервируют эти органы пищеварения:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/037/a45/20b/037a4520b0818de17bc944054f93e545.png)
Блуждающий нерв и его ответвления в нервной системе управляют деятельностью желудка в пищеварительной системе [1].
После того как вы съедаете шоколадку, ваш уровень глюкозы в крови повышается. В результате чего поджелудочная железа выделяет инсулин:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/fa8/b63/6dd/fa8b636dde78467e315b581f39c5b5d3.png)
Этот гормон, в частности, сигнализирует ядру гипоталамуса о том, что вы поели, который, в свою очередь, решает, что вы сыты [2]:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/ec7/969/e4b/ec7969e4b6bdd83810cda437401d4b4c.png)
Как они влияют друг на друга?
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/419/b63/5bf/419b635bfbf324e75c3ef87d8b3a6e48.png)
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/837/077/afe/837077afe7c8d01776266248536e9c3d.png)
Давайте проиллюстрируем эти связи:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/2f7/d4f/f5f/2f7d4ff5f69fa7c028aa915017a710c6.png)
Паравентрикулярное ядро гипоталамуса (красное) связано с регуляцией аппетита [3], и вы можете увидеть его связи со стволом мозга, который и занимается желудочно-кишечными функциями.
Наконец, давайте посмотрим где это ядро находится. Паравентрикулярное ядро гипоталамуса находится в левом полушарии вашего мозга, практически точно по центру:
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/afd/138/fa9/afd138fa95ce2695bec544866a4e993c.png)
Не важно — является-ли анатомия частью вашей повседневной работы, или это просто один из ваших интересов — вычисляемые анатомические данные дадут вам доступное и глубокое понимание того, как части человеческого тела соотносятся друг с другом. Если вы хотите более подробно изучить эту тему, можете взглянуть на документацию по AnatomyData, в которой представлено больное количество анатомических понятий и их свойств.
Библиография:
1. G. J. Schwartz. “The Role of Gastrointestinal Vagal Afferents in the Control of Food Intake: Current Prospects.” Nutrition 16 no. 10 (2000): 866–873.
2. J. K. Elmquist, C. F. Elias, and C. B. Saper. “From Lesions to Leptin: Hypothalamic Control of Food Intake and Body Weight.” Neuron 22 no. 2. (1999): 221–232.
3. A. K. Sutton, H. Pei, K. H. Burnett, M. G. Myers Jr, C. J. Rhodes, and D. P. Olson. “Control of Food Intake and Energy Expenditure by Nos1 Neurons of the Paraventricular Hypothalamus.” Journal of Neuroscience 34 no. 46 (2014): 15306–15318.
potan
Эх, надо бы на базе этого CAD сделать — хочу еще пару рук и запасную голову!