细胞钙振荡模型的Hopf分岔与计算机仿真

利用中心流形定理和分岔理论,研究了Borghans-Dupont模型平衡点分岔现象,揭示了钙振荡现象发生机理。通过对系统分岔现象的理论分析,不仅证明了Hopf分岔的存在,而且也说明了振荡现象产生和消失的主要原因来源于两个分别为超临界和亚临界的Hopf分岔。利用计算机仿真,绘制了系统平衡点分岔图、相图与时序图,验证了理论分析的正确性。

外源钙缓冲作用的动力学模型

外源钙缓冲具有调控细胞内钙信号的功能。最近的实验表明慢速和快速外源钙缓冲的作用均能降低胞质钙振荡的振幅和钙瞬变的衰减率。将外源钙缓冲的影响导入至Atri等人的模型中,分别得到了慢速钙缓冲作用的三变量模型和快速钙缓冲作用的二变量模型。模型表明外源钙缓冲物的作用,不仅降低了钙信号的振幅和衰减率,还降低了周期振荡的频率。并且,模型预测存在一个钙缓冲物浓度的最小值,可以消除周期振荡。