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Evaluación y uso del Modelo
Descripción
Modelo E2.7 - Gravedad, Aceleración y Rotación
El modelo se evalúa tanto en forma formal como empírica. La evaluación formal determina en qué medida la red lógica se basa en principios físicos o en relaciones matemáticas ajustadas a la realidad pero sin sustento causal, y en qué medida cada variable proviene de un principio general o de un ajuste específico a la operación observada. La evaluación empírica, en paralelo, corre experimentos o compara con datos medidos para validar que el modelo predice correctamente lo que va a ocurrir.
Tras estas validaciones —y con las incertidumbres y resguardos que corresponda mantener— el modelo puede usarse en simuladores que pronostican el comportamiento del sistema según la situación que se está estudiando.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Arquitectura vestibular e inercia
El sistema vestibular separa dos familias de medición inercial. Utrículo y sáculo responden a la aceleración gravito-inercial mediante otolitos, mientras los tres canales semicirculares responden a cambios de rotación en tres planos. La gravedad y la aceleración lineal entran en la misma aceleración específica que carga al otolito. El amortiguamiento viscoso limita la respuesta mecánica.
Grupo 2: Grupo 2: Otolitos, fuerza neta y deformación
La diferencia de densidad entre otolito y endolinfa produce una fuerza neta proporcional al volumen del otolito y a la aceleración gravito-inercial proyectada sobre el eje sensible. Esa fuerza deforma la estructura elástica y deflecta los estereocilios. Una aceleración mayor produce una deflexión mayor. La rigidez actúa inversamente sobre la amplitud de deformación.
Grupo 3: Grupo 3: Inferencia de vertical y orientación
Las componentes de la aceleración gravito-inercial medidas por los órganos otolíticos determinan una dirección aparente de vertical. El cerebro usa esa dirección para inferir orientación respecto de la gravedad. La magnitud de la respuesta otolítica aumenta con la aceleración proyectada, pero la dirección relativa entre componentes es la que determina el ángulo estimado. El resultado alimenta el control postural.
Grupo 4: Grupo 4: Canales semicirculares y adaptación rotacional
Cada canal semicircular se representa como un oscilador rotacional subamortiguado, con amortiguamiento viscoso y restauración elástica. El forzamiento relevante aparece cuando cambia la velocidad angular; por eso el inicio y el final de una rotación generan respuesta. Si la velocidad angular permanece constante, el forzamiento desaparece y la señal decae hacia un estado estacionario bajo. Esta relajación reproduce la adaptación y la ilusión de dejar de sentir una rotación sostenida.
Grupo 5: Grupo 5: Transducción mecanoeléctrica sigmoidal
La deflexión de los estereocilios se convierte en corriente iónica mediante una curva sigmoidal. Una inclinación hacia la dirección excitatoria lleva la corriente hacia un máximo, mientras la inclinación opuesta la lleva hacia un mínimo. La escala de transición es extremadamente pequeña y controla la sensibilidad local. La corriente normalizada sirve como salida sensorial común para señales mecánicas otolíticas o cupulares.
Grupo 6: Grupo 6: Referencia gravitatoria y control postural
La gravedad proporciona una referencia vertical mediante el principio general de un cuerpo denso que sedimenta y deforma una estructura sensora. El mismo principio aparece en estatocistos de distintos organismos y en estructuras gravitacionales de raíces. En el sistema humano, la orientación inferida y la señal vestibular sostienen el control postural. La resolución angular se trata como un observable final cuya escala numérica no está especificada en el storyboard.
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