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异质生物网络的同步节律的实验研究

贾冰 古华光

异质生物网络的同步节律的实验研究

贾冰, 古华光
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  • 通过生物学实验研究了两个异质心肌细胞由独立到形成网络过程中的搏动节律随耦合强度的增加的动力学行为的变化. 没有耦合时, 两个细胞的搏动节律是独立的, 没有同步的搏动. 随着耦合强度的增加, 网络内的两个细胞搏动节律的相位差的绝对值的平均值和最大值急剧降低, 从非相位同步达到了相位同步, 但没有达到完全同步. 逐次对比两个细胞的搏动,非相位同步状态下只有部分搏动是同步的而其他搏动是不同步的, 而相位同步状态下所有的搏动都是同步的. 随着耦合强度的增加, 非相位同步状态下的同步搏动次数增加, 相位同步状态下的两细胞每次同步搏动的时间间隔降低但不为零 .研究结果不仅给出了异质生物网络节律同步的实验例证, 还获得了网络的节律从不同步到同步过程的动力学规律.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11072135, 10772101)和中央高校基本科研业务费基金资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-11
  • 修回日期:  2012-06-27
  • 刊出日期:  2012-12-05

异质生物网络的同步节律的实验研究

  • 1. 同济大学航空航天与力学学院, 上海 200092
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11072135, 10772101)和中央高校基本科研业务费基金资助的课题.

摘要: 通过生物学实验研究了两个异质心肌细胞由独立到形成网络过程中的搏动节律随耦合强度的增加的动力学行为的变化. 没有耦合时, 两个细胞的搏动节律是独立的, 没有同步的搏动. 随着耦合强度的增加, 网络内的两个细胞搏动节律的相位差的绝对值的平均值和最大值急剧降低, 从非相位同步达到了相位同步, 但没有达到完全同步. 逐次对比两个细胞的搏动,非相位同步状态下只有部分搏动是同步的而其他搏动是不同步的, 而相位同步状态下所有的搏动都是同步的. 随着耦合强度的增加, 非相位同步状态下的同步搏动次数增加, 相位同步状态下的两细胞每次同步搏动的时间间隔降低但不为零 .研究结果不仅给出了异质生物网络节律同步的实验例证, 还获得了网络的节律从不同步到同步过程的动力学规律.

English Abstract

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