理解细胞内钙动力学模型中的宽峰振荡
动力系统
2024-01-31 v1
摘要
游离细胞内钙浓度的振荡被认为在控制多种生理现象中起重要作用，并且通过研究合适的数学模型来理解这些振荡有着长期的兴趣。许多这些模型具有一个特征，即模型中的不同变量或项在非常不同的时间尺度上演化，这常常导致伴随的振荡在时间上是复杂的。Cloete等人[5]构建了一个肝细胞钙振荡的常微分方程模型，试图理解实验中观察到的两种不同类型振荡的起源：窄峰振荡，其中钙浓度的快速峰值与相对较长的静止期交替出现；以及宽峰振荡，其中钙水平快速上升，随后缓慢下降，然后是一段静止期。如果改变单个系统参数，可以在模型中观察到这两种类型的振荡，但[5]中并未详细探讨不同类型振荡背后的数学机制。我们使用几何奇异摄动理论的思想来研究该模型中宽峰解的起源。我们发现，在完整模型中分析是棘手的，但能够在一个相关模型的特定奇异极限中揭示出指向宽峰解起源的结构。
引用
@article{arxiv.2401.16839,
title = {Understanding broad-spike oscillations in a model of intracellular calcium dynamics},
author = {Behnaz Rahmani and Samuel Jelbart and Vivien Kirk and James Sneyd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16839},
year = {2024}
}