具有空间关联异质性的群落中的螺旋波传播
生物物理
2020-04-22 v1 适应与自组织系统
摘要
许多多细胞群落通过可激发波以定向方式传播信号。细胞间异质性是多细胞群落的一个普遍特征，但异质性对波传播的影响仍不清楚。本文中，我们使用一个极简的 FitHugh-Nagumo 型模型研究二维异质群落中的可激发波传播。该模型展示了三种动力学态：波定向传播、衰减或无限螺旋，并且我们刻画了这些态如何依赖于异质性参数。我们发现，在某些参数区间，异质性的空间关联增强了定向传播并抑制了螺旋；然而在其他区间，空间关联促进螺旋，这一令人惊讶的特征我们通过证明这些螺旋由第二种不同机制形成加以解释。最后，我们利用渗流理论的技术刻画了螺旋周期对系统中异质程度的依赖关系。我们的结果揭示细胞间异质性的空间结构可对细胞群落中的信号传播产生重要影响。
引用
@article{arxiv.1906.09924,
title = {Spiral wave propagation in communities with spatially correlated heterogeneity},
author = {Xiaoling Zhai and Joseph W. Larkin and Gürol M. Süel and Andrew Mugler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.09924},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 6 figures