×

从时钟到混乱。生活的节奏。 (英语) Zbl 0705.92004

新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社。xvii,248页,45.00美元/盒;$13.95/pbk(1988)。
正如作者所说,“这本书讨论了数学在正常和病理生理节奏中的应用。它面向希望从理论角度阅读生物节奏的生物科学家、医生、物理科学家和数学家。”这本书的正文中出现的数学相对较少。因此,任何理解基本微积分并愿意接受作者权威的一些概念和方程式的人都可以阅读它。数学附录为熟悉应用数学方法的读者提供了这些概念和方程式的很好解释,但它过于紧凑,无法使目标受众中的许多生物科学家和医生受益。所有读者,无论数学上是否复杂,都会发现对许多研究的讨论过于简短,无法完全理解。然而,这篇文章很好地介绍了精选的引用文献。
作者断言,“尽管各章之间有频繁的交叉引用,但各章在很大程度上是相互独立的,不必按照呈现的顺序阅读。”这篇综述坚持了本书的章节结构。尽可能使用作者的话。
第一章简要概述了这本书,并通过几个生理学例子总结了其主题。第2章介绍了需要发展的关键数学概念:稳态、振荡和混沌。讨论了确定性微分方程和有限差分方程。说明了导致混沌的解的分歧。
第三章对比了随机噪声和确定性混沌。讨论了泊松过程和区间间直方图的分析。本文介绍了一些有助于识别噪声中的混沌的技术。其中包括功率谱、庞加莱映射、倍周期分岔的观测、奇异吸引子的存在以及李亚普诺夫数的计算。
第4章总结了生物振荡器的主要机制类别,并用代表性数据对其进行了说明。主要类别是起搏器和中央模式发生器。后一类包括神经网络交互模型和其他显示相互抑制、顺序去抑制、延时、负反馈和正、负混合反馈的系统。混沌行为可以在其中一些系统中得到证明。
第5章讨论了实验观察到的振荡动力学和非振荡动力学之间的跃迁,并提出了解释这些跃迁的假设。描述了四种打开和关闭振荡的方法:(1)阈下振荡可以提升到超阈值水平。(2) 软激励。随着参数的增加,振荡逐渐增强。(3) 硬激励。随着参数的增加,突然观察到大幅度振荡。(4) 单个脉冲导致稳定极限循环和稳定稳态之间的过渡。
第6章描述了有关传递给生物振荡器的单个刺激的相位重置效应的实验和理论结果。处理了完整模型和极限环振荡。第7章介绍了振荡系统周期激励的后果。讨论了积分和火模型的周期强迫和极限环振子的夹带。给出了人体节律锁相的图示。
第8章涉及空间振荡。生理节奏在空间和时间上都是有序的。考虑了一维、二维和三维中的波传播。一些插图基于异常的心脏动力学。第9章提出以时间组织异常为特征的疾病称为动力性疾病。讨论了动力性疾病的识别和诊断。对这些疾病的数学和生物模型的检查表明,生成一个模拟疾病时间描述的模型相对容易,但往往很难证明该模型正确地代表了疾病的起源。
审核人:H.R.赫希

MSC公司:

92C30型 生理学(一般)
92-02 与生物学有关的研究博览会(专著、调查文章)
92 C50 医疗应用(一般)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用