由运动力驱动的非弹性介质组织形态形成控制

胚胎组织横跨广阔的空间和时间尺度发生形变，并通过主动重排来释放应力。细胞尺度活动、空间强迫与组织尺度力学之间的定量关联仍不完整。本文我们利用带有主动力波动的顶点基肌组织模型，研究运动力如何控制非弹性响应。经过对实验性原肌前肌动力松弛动力学的验证后，我们提取了应力松弛和振荡剪切中的固有力学时间尺度。该模型捕捉到运动力依赖的弹性与粘性行为之间的转变，以及快速松弛与持久残余应力的共存。当受到空间模式化、时序脉冲式强迫作用时，组织表现为机械滤波器：长波长输入被累积，而短波长、细胞尺度的扰动被迅速消除，与运动力关系不大。针对脊椎动物肢体发育中报告的空间局限性 FGF 信号动力学热点进行的仿真产生持续的俯进组织形变，符合实验观察到的早期芽状形态形成。综上，这些结果建立了一个最小框架，将运动力驱动的活动与波长选择性机械记忆及组织图案形成联系。