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浩史·科里;川村由纪夫;直纪Masuda

细胞网络的结构决定性地决定了振荡的规律性。 （英语） Zbl 1336.92008号

J.西奥。生物。 297, 61-72 (2012)。
摘要：生物节律由心脏起搏器器官（窦房结）和昼夜节律主时钟（视交叉上核）等起搏器官产生，它们由自主振荡细胞网络组成。尽管每个细胞中存在内部和外部噪音，但这种生物节律具有显著的周期性。先前的实验研究表明，当噪声振荡器相互作用并同步时，振荡动力学的规律性增强。这种效应被称为时间精度的集体增强，已经使用特定假设从理论上进行了研究。在本研究中，我们提出了一个通用的理论框架，使我们能够理解时间精度对网络参数的依赖性，包括大小、连接性和耦合强度；迄今为止，人们对这一影响了解甚少。我们的框架基于一个相位振荡器模型，该模型适用于具有任何耦合机制的一般振荡器网络，前提是耦合和噪声足够弱。特别是，我们可以管理一般的有向网络和加权网络。我们量化了单个细胞活性的精确度和任意细胞子集的平均活性。我们发现，在一般无向网络中，循环周期的标准偏差随系统大小（N）的变化而变化，但仅限于取决于网络参数的特定系统大小（N^ast）。当\（N>N^\ast\）时，时间精度的增强无效。我们提供了一个例子，其中时间精度随着N的增加而显著提高，而同步水平几乎保持不变；时间精度和同步性是独立的动力学特性。我们还揭示了细胞间长距离相互作用对时间精度的优势。

引用于7文件

MSC公司：

92B25型 生物节律和同步
92立方37 细胞生物学

关键词：

同步;网络;噪音;昼夜节律;心
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\textit｛H.Kori｝等人，J.Theor。生物学297，61-72（2012；Zbl 1336.92008）
全文： 内政部 arXiv公司
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