适应性细胞中集体振荡的涌现

群体中细胞的集体振荡已在多种生物学背景和极为不同的分子构造中被报道。是否存在类似于支配机械或电系统自发振荡的共性原理？在此，我们通过归类单个细胞对时变信号的响应肯定地回答了这一问题。需要来自参与细胞的具有足够增益的胞内正信号中继，连同相位匹配，以维持振荡。这两个条件针对起始细胞密度和频率给出了基于已测量的单细胞与信号响应函数的定量预测。通过数学构造，我们表明适应恒定刺激的细胞通过在赋能细胞到信号能量流动的“活跃”频率窗中发展出超前相位，从而满足相位要求。对若干具有递增生物学复杂性的细胞系统中动态群体感应的分析，重申了适应性在驱动原本耗散的细胞间通信信道中振荡的关键作用。所识别的物理条件可用于设计合成振荡系统。