ネットワークアーキテクチャのフローベースしかし時間遅延統合により決定される静脈運命【JST・京大機械翻訳】

Marbach, S.; Ziethen, N.; Bastin, L.; Baeuerle, F.; Alim, K.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202207949159394 整理番号：22P0031233

ネットワークアーキテクチャのフローベースしかし時間遅延統合により決定される静脈運命【JST・京大機械翻訳】

Vein fate determined by flow-based but time-delayed integration of network architecture

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発行年： 2023年03月03日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2023年03月03日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

血管ネットワーク,例えば血液血管または葉ネットワークにおける静脈は,エネルギー散逸を最小化するために,連続的に再組織化し,成長または収縮する。静脈壁上の流動せん断応力は,静脈連続適応のための局所ドライバーとしてセットされた。しかし,せん断フィードバックだけでは,静脈動力学の観察された多様性を説明できないが,これは,不十分な時空間データによってより硬くなったパズルである。ここでは,Physarum polycephalumの原型血管ネットワークにおける自然再組織化中のネットワーク全体の静脈動態とせん断速度を解決した。著者らの実験は,剪断の役割があいまいである,静脈動力学(安定,成長,収縮)の過多を明らかにした。著者らのデータの定量分析は,(a)せん断速度が,1-3分の時間遅れで,まだ静脈半径にフィードバックされることを明らかにした。さらに,ネットワーク内の静脈適応のモデルを開発し,観察された時間遅れを説明することにより,実験的に観察された異なる静脈運命を調和させた。モデルは,(b)静脈運命が,流体体積の大域的保存から生じるので,全ネットワークアーキテクチャを統合するパラメータ-局所圧力または相対静脈抵抗によって決定されることを明らかにした。最後に,静脈の全クラスタを消失させるネットワーク再組織化事象のアバランシェを観測した。このような雪崩は,静脈接続が連続的に変化するので,静脈運命を支配するパラメータを統合するネットワークアーキテクチャと一致する。ネットワークアーキテクチャが本質的に静脈の層流流体流から生じるので,著者らは,著者らの発見がフローベースの血管ネットワークを通して役割を果たすことを期待する。【JST・京大機械翻訳】

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循環系モデル , 血管系

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