Могут быть обнаружены давления, синхронные с внешним воздействием. Скорее всего, это

из-за индуцированной синхронизации большинства нефронов в почках [Yip and

Holstein-Rathlou 1996].

4.4.4

Популяции клеток

Бродский [1997] рассмотрел множество экспериментов с ритмами в популяциях клеток. В

В частности, ультрадианные (почти часовые) ритмы синтеза белка наблюдались в

Клеточные культуры. Был сделан вывод, что эти ритмы связаны с синхронизацией

Стр. Решебника 156

134

Синхронизация двух и многих осцилляторов

Колебания многих клеток, взаимодействующих через общую среду (т. е. глобально взаимодействующих

заложено); конкретные механизмы взаимодействия обсуждаются также Бродским [1997].

Митюшин и др. [1967] исследовали изменение размера ядра в популяции клеток.

Асцитной карциномы Эрлиха. Они сообщили, что в этом населении есть группы

Клетки пульсируют синхронно.

Васильев и др. [1966] обнаружили, что клеточные комплексы (группы из нескольких контактирующих

Клеток) в асцитной гепатоме мыши характеризуются либо полной синхронностью в

Прогрессирование через митотический цикл или значительная асинхронность. Авторы эм-

Phasize «синхронность настолько точна, что естественно предположить, что она поддерживается

Некоторыми взаимодействиями контактирующих ячеек, которые противодействуют случайным колебаниям

Цикла». Они пришли к выводу, что митотическая синхронность может играть важную роль в

Развитие тканевой анаплазии (изменение морфологии клеток), характерной для

Злокачественные опухоли. Обсуждается возможный механизм синхронизации клеточного цикла.

в [Полежаев, Волков 1981].

Милан и др. [1996] обнаружили, что при метаморфозе крыльевых дисков у Drosophila pro-

Прохождение клеточного цикла происходит в кластерах клеток, синхронизированных в одном и том же

Стадия клеточного цикла. (Подчеркивается, что эти кластеры неклонально получены, т.е.

Клетки в кластере являются потомками разных клеток.)

Изучена синхронизация в культурах спонтанно бьющихся клеток желудочков.

Соен и др. [1999]. Было обнаружено, что сетевое поведение часто состоит из периодических

Биение, синхронизированное по всему полю зрения. Однако достаточно долго

Записи выявляют сложные нарушения ритма.

4.4.5

Синхронизация циклов хищник – жертва

Известное явление в экологии - колебания численности видов. Один

из наиболее изученных примеров - цикл канадский заяц – рысь (см. рис. 1.13 и его

обсуждение, а также [Elton and Nicholson 1942; Blasius et al. 1999] и ссылки

В нем). Поразительный факт, что изобилие в разных регионах Канады идеально

Синхронизируются по фазе, хотя амплитуды нерегулярны и остаются совершенно разными

(Рис. 4.29). Blasius et al. [1999] предположили, что неравномерность амплитуд равна

Из-за хаотической динамики в системе хищник-жертва и взаимодействия между

Популяции в соседних регионах происходит из-за миграции животных. Они бывшие

Объяснил это явление как синхронизацию в решетке связанных хаотических осцилляторов.

4.4.6

Синхронизация в нейронных системах

Исследование синхронизации в больших ансамблях нейронов становится актуальным.

Проблема в неврологии; здесь мы не даем исчерпывающий обзор поля,

Но просто упомяните основные эффекты и дайте несколько ссылок.

Явления синхронизации связаны с несколькими центральными проблемами нейробиологии.

(см., например, [Singer and Gray 1995; Singer 1999]). Например, синхронизация кажется

Стр. Решебника 157

4.4 Разнообразные примеры

135

Быть центральным механизмом для обработки нейрональной информации в области мозга, как

А также для связи между разными областями мозга. Результаты экспериментов на животных

Данные показывают, что синхронизация нейрональной активности в зрительной коре, по-видимому,

Нести ответственность за привязку различных, но связанных визуальных функций, чтобы визуальный

паттерн можно распознать в целом (см. [Gray et al. 1989; Singer and Gray 1995] и

Ссылки там). Еще одним доказательством является то, что синхронизация колебательной активности в

Сенсомоторная кора может служить для интеграции и согласования информации

лежащий в основе моторный контроль [MacKay 1997].

Г.

Г.

Г.

Г.

Г.

Г.

Г.

Год

0

10000

20000

30000

Численность рыси

Рисунок 4.29. Временные ряды численности рыси из девяти регионов Канады. На участке

с использованием данных [Elton and Nicholson 1942].

-

-

Рисунок 4.30. Синхронизация

Медленных колебаний

Мембранные потенциалы