用于生物钟牵引的具有频率记忆的非时钟型振荡器

对脊椎动物体节钟的牵引实验表明，胚胎振荡器主动改变其内部频率以适应驱动信号。这既不符合一维时钟模型，也不符合极限环模型，而是表明了一种新的“非时钟型”行为。在本工作中，我们提出了此类内部频率适应的简单且符合生物学现实的描述，其中相位振荡器激活一个控制振荡器频率的记忆变量。我们研究了记忆变量控制的两个相反极限，一个是平滑的相位平均记忆场，另一个是脉冲式的、相位依赖的激活。这两个模型重现了受牵引体节钟的有趣特性，例如极宽的 Arnold 舌和随失谐量趋于平缓的牵引相位。我们解析计算了此类系统的多种性质，如牵引相位和周期形状。我们进一步描述了新现象，包括牵引中的滞后现象、受牵引振荡器频率的双稳态以及概率性牵引。我们的工作表明，具有频率记忆的振荡器可以表现出新类别的非时钟型特性，这些特性可以通过实验牵引进行检验。