可激发介质中螺旋波相互作用的规律
斑图形成与孤子
2026-03-09 v1 生物物理
摘要
在复杂系统中，旋转螺旋波在心脏纤维化、脑皮层认知处理以及振荡化学反应等动力学 regime 下被观察到，这些 regime 仍鲜为人知。我们提出了类似牛顿引力定律的螺旋波规律，用于平面反应扩散系统。螺旋波的相位和位置决定其影响区域，由碰撞界面分隔。 在碰撞界面上，波前偏转导致螺旋漂移，将界面推进。结果，螺旋波漂移速度与其受加的总力成正比，这些力可通过对其影响区域的边界积分确定。力与响应之间的比例因子类似于螺旋的“质量”。然而，这种螺旋质量取决于螺旋的影响区域，因此随时间也会变化。螺旋波对的力并不沿连接其中心的直线指向，违反了牛顿作用与反作用定律。我们为扩展可激发介质中的螺旋 N 体相互作用问题提供了解，涵盖两体相互作用以及有界域内的螺旋波漂移，可用于心脏纤维化。
引用
@article{arxiv.2603.05745,
title = {Laws of mutual spiral wave interaction in excitable media},
author = {Tim De Coster and Arstanbek Okenov and Debora Hoogendijk and Arman Nobacht and Mathilde Rivaud and Antoine de Vries and Daniël Pijnappels and Vivi Rottschäfer and Hans Dierckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05745},
year = {2026}
}