非对称率依赖临界系统对初值的敏感性:对细胞决策机制的启示
定量方法
2018-08-29 v1 分子网络
摘要
本文报道的工作旨在解决时变参数与随机性对生物系统决策的影响。我们通过扩展先前采用简单范式的研究来实现这一点。然而,我们主要关注在存在不同噪声分布时系统对初值的敏感性问题。此外,我们评估了在具有恒定外部不对称性的标准叉形分岔临界区域中双向扫掠的影响。由于该简单系统在其可用状态与动力学上等价于更复杂的基因线路,我们在此系统上进行了与生物线路中决策机制的平行类比。总体而言,我们验证了率依赖效应特定于特定的初值。每个起始态的信息处理受到穿越临界区域的扫掠速度与所加入涨落类型之间平衡的影响。对于重尾噪声,若系统起始于不被不对称性偏好的吸引子,且同时扫掠幅度较大,则相比于依赖逃逸动力学的系统,前向后逆动态分岔在处理外部信号所含信息方面更为高效。
引用
@article{arxiv.1802.01627,
title = {Sensitivity of asymmetric rate-dependent critical systems to initial conditions: insights into cellular decision making},
author = {Nuno R. Nené and James Rivington and Alexey Zaikin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.01627},
year = {2018}
}