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细胞丛状化分布对二维耦合体系尺度选择效应的影响

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申传胜, 张季谦, 陈含爽. 2007: 细胞丛状化分布对二维耦合体系尺度选择效应的影响, 物理学报, 56(11): 6315-6320. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.11.026
引用本文: 申传胜, 张季谦, 陈含爽. 2007: 细胞丛状化分布对二维耦合体系尺度选择效应的影响, 物理学报, 56(11): 6315-6320. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.11.026
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Shen Chuan-Sheng, Zhang Ji-Qian, Chen Han-Shuang. 2007: System size selected effects induced by clustering in two-dimensional coupled cell systems, Acta Physica Sinica, 56(11): 6315-6320. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.11.026
Citation: Shen Chuan-Sheng, Zhang Ji-Qian, Chen Han-Shuang. 2007: System size selected effects induced by clustering in two-dimensional coupled cell systems, Acta Physica Sinica, 56(11): 6315-6320. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2007.11.026
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细胞丛状化分布对二维耦合体系尺度选择效应的影响

  • 安徽师范大学物理与电子信息学院,芜湖,241000;安庆师范学院教育技术系,安庆,246011

  • 安徽师范大学物理与电子信息学院,芜湖,241000

System size selected effects induced by clustering in two-dimensional coupled cell systems

  • 摘要: 采用随机模拟方法对体系的化学朗之万方程进行了数值模拟,考察了二维耦合细胞体系中,细胞的丛状化分布对于因内噪声作用而产生的尺度选择效应所带来的影响.研究发现,当体系处于Hopf分岔点附近时,由于耦合作用使得处于最佳状态的一定数目的细胞呈现丛状化聚集在一起,而这种丛状化分布的"团队精神"可以极大地提高体系的工作效率,表现为体系对外界刺激信号的响应能力(信噪比)达到极大值.同时还观察到,体系对外界刺激最为敏感时对应的最佳细胞丛尺度大小不随耦合强度的改变而变化,而体系输出信号的信噪比,随着耦合强度的增加有增大趋势.这些现象表明,细胞的丛状化分布将极大地增强细胞中钙离子信号对外界刺激的响应效果.生物体系本身可能具有这种特性,并利用它来改善和提高感受外界信息的能力.
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出版历程
  • 刊出日期:  2007-11-30

细胞丛状化分布对二维耦合体系尺度选择效应的影响

  • 安徽师范大学物理与电子信息学院,芜湖,241000;安庆师范学院教育技术系,安庆,246011
  • 安徽师范大学物理与电子信息学院,芜湖,241000

摘要: 采用随机模拟方法对体系的化学朗之万方程进行了数值模拟,考察了二维耦合细胞体系中,细胞的丛状化分布对于因内噪声作用而产生的尺度选择效应所带来的影响.研究发现,当体系处于Hopf分岔点附近时,由于耦合作用使得处于最佳状态的一定数目的细胞呈现丛状化聚集在一起,而这种丛状化分布的"团队精神"可以极大地提高体系的工作效率,表现为体系对外界刺激信号的响应能力(信噪比)达到极大值.同时还观察到,体系对外界刺激最为敏感时对应的最佳细胞丛尺度大小不随耦合强度的改变而变化,而体系输出信号的信噪比,随着耦合强度的增加有增大趋势.这些现象表明,细胞的丛状化分布将极大地增强细胞中钙离子信号对外界刺激的响应效果.生物体系本身可能具有这种特性,并利用它来改善和提高感受外界信息的能力.

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