高空间维度可激发介质中的卷波与细丝
动力系统
2023-12-25 v2 斑图形成与孤子
摘要
可激发介质在自然界中无处不在，在此类系统中，局部激发倾向于自组织为行波，或在二维或三维空间中形成旋转的螺旋状图案。例子包括大流行期间的波或心脏中的电学卷波。此处我们表明，此类现象可扩展至四维或更高维空间，并提出将网络设定中可激发元素的连接视为附加空间维度。利用 FitzHugh-Nagumo 模型在四维中进行了数值模拟，显示涡旋围绕我们定义为超细丝的二维曲面旋转。推导了 N 维空间中余维数为二的广义超细丝的演化方程，并证明其平衡构型为极小曲面。我们建议，生物可激发系统（如具有非局域连接的心脏或大脑）至少可部分被视为多维可激发介质，并讨论了该方向的进一步可能研究。
引用
@article{arxiv.2304.14861,
title = {Scroll Waves and Filaments in excitable Media of higher spatial Dimension},
author = {Marie Cloet and Louise Arno and Desmond Kabus and Joeri Van der Veken and Alexander V. Panfilov and Hans Dierckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.14861},
year = {2023}
}