3D Gestalt- und Größenvariation von menschlichen Zähnen

In diesem Projekt führen wir die erste umfassende 3D-Studie menschlicher Zähne durch, genauer gesagt der Zahnkronen von Eckzähnen, Prämolaren und Molaren des Ober- und Unterkiefers. Wir werden auch Milchzähne einbeziehen. Trotz der langen Geschichte der zahnmedizinischen Forschung in Anthropologie und Medizin wurden Fortschritte bei der Untersuchung der dreidimensionalen Geometrie von Zähnen erst in jüngster Zeit erzielt. Wie die 3D-Gestalt und -Größe einzelner Zahntypen miteinander zusammenhängen, wie sie zwischen verschiedenen menschlichen Populationen variieren und welche einzelnen Regionen dieser Zähne mehr oder weniger Variationen aufweisen, bleibt weitgehend unbekannt. Dieses Projekt schließt die Lücken in unserem Wissen über die menschliche Zahnanatomie, liefert vergleichbare Daten und legt den Grundstein für zukünftige Arbeiten zur Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Zähnen und Genen. Wir haben vier Hauptziele definiert: 1) Untersuchung der 3D-Gestalt- und Größenvariation des oberen und unteren Gebisses in verschiedenen Populationen von modernen Menschen, 2) Untersuchung der Gestaltvariation in verschiedenen Zahnregionen, nämlich jenen, die sich während des Kauens berühren und solchen, die sich nicht berühren, 3) Untersuchung der 3D- Gestaltbeziehungen zwischen verschiedenen Zahntypen im Kiefer und zwischen den Kiefern, und 4) Erstellung einer vergleichenden 3D-Datenbank des menschlichen Gebisses. Dieses Projekt wird hauptsächlich modernste Mikrocomputertomographie-Bilder verwenden, um die dreidimensionale Gestalt und Größe von Zahnkronen zu analysieren, aber auch einen Katalog nichtmetrischer Merkmale und Messungen der Schmelzdicke umfassen. 3D-Studien, die sich auf das menschliche permanente und Milchgebiss konzentrieren, sind nicht verfügbar, und eine solche 3D- Dentaldatenbank ist auch nicht offen zugänglich. Dies wird das erste Projekt sein, das die Gestaltbeziehungen zwischen benachbarten und gegenüberliegenden menschlichen Zähnen in 3D beschreibt. Die Ergebnisse werden großen Einfluss auf das Wissen über die Entwicklung des menschlichen Gebisses haben und stellen wichtige Grundlagen für das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Entwicklung und Genetik dar. Die Ergebnisse sind wichtig für die Bereiche menschliche funktionelle Anatomie, Biologie, Paläoanthropologie, Zahnmedizin, biomechanische Modellierung von Zähnen und quantitative Genetik. Sie werden uns helfen, beispielsweise bessere Implantate zu entwerfen oder zu verstehen, wie sich die Konfiguration von Zahnreliefs im Laufe der Evolution gebildet hat. Der PI Gerhard Weber verfügt über langjährige Erfahrung in dieser Art von Forschung und ist innerhalb der nationalen und internationalen Wissenschaftsgemeinschaft bestens vernetzt. Ein Postdoktorand und ein Doktorand werden drei Jahre lang im Projekt arbeiten. Kooperationspartner sind das Naturhistorische Museum Wien, die Universität Bologna, das Senckenberg Forschungsinstitut Frankfurt und die Universität Tel Aviv.