FitzHugh-Nagumo振子网络中的枢纽、多样性与同步：共振效应与生物物理意义
生物物理
2022-06-28 v1
摘要
利用FitzHugh-Nagumo方程表征β细胞的振荡电行为，我们构建了具有立方晶格拓扑的耦合振子网络模型，表明系统中起搏器或枢纽的出现可视为振子群体多样性的自然结果。对于给定的FitzHugh-Nagumo方程参数集，最优枢纽与非枢纽比例由多样性诱导共振极大值的位置决定，模型预测该比例处于与实验观测完全一致的范围内。模型还表明，β细胞网络中的枢纽应具备“开启”和“关闭”其起搏器功能的能力。因此，其在群体中的相对数量可发生变化，以确保网络在应对环境变化（如外部刺激变化）时获得最优振荡表现。
引用
@article{arxiv.2105.05652,
title = {Hubs, diversity, and synchronization in FitzHugh-Nagumo oscillator networks: Resonance effects and biophysical implications},
author = {Stefano Scialla and Alessandro Loppini and Marco Patriarca and Els Heinsalu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.05652},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in Phys. Rev. E on May 3, 2021. 8 pages, 6 figures