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交替行为对螺旋波影响的数值模拟研究

韦海明 唐国宁

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交替行为对螺旋波影响的数值模拟研究

韦海明, 唐国宁

Numerical simulation study on effects of alternansbehavior on spiral waves

Wei Hai-Ming, Tang Guo-Ning
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  • 在离散可激发介质Greenberg-Hasting模型中引入交替(alternans)行为,研究了交替行为对螺旋波的影响.数值结果表明:在适当选择参数下,交替对螺旋波有很大影响,例如交替导致螺旋波的形状振荡,形成呼吸螺旋波,交替使螺旋波漫游、漂移,甚至使螺旋波漫游出系统的边界,交替使螺旋波破碎形成小螺旋波、反靶波和时空混沌等,首次在均匀介质中观察到交替导致传导障碍,使螺旋波破碎和消失,并对发生这些现象的机理进行了分析.
    The alternans behavior is considered in the Greenberg-Hasting model of discrete excitable medium. The effect of the alternans behavior on spiral wave is investigated. The numerical results show that when the relevant parameters are appropriately chosen the alternans behavior has a significant influence on spiral waves. For example, the alternans behavior leads to the oscillation of the shape of the spiral wave and to the generation of the breathing spiral wave. The alternans behavior induces the meandering and the drifting of spiral waves, even causes spiral wave to move out of the system. Spiral wave can break up into multiple spiral waves, anti-target wave and spatiotemporal chaos due to the alternans behavior. The phenomena that the alternans behavior leads to the conduction barrier in homogeneous medium and causes spiral wave to break up or vanish, are observed for the first time. The physical mechanisms about these phenomena are briefly analyzed.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10765002)资助的课题.
    [1]

    Zaikin A N, Zhabotinsky A M 1970 Nature 225 535

    [2]

    Cross M C, Hohenberg P C 1993 Rev. Mod. Phys. 65 851

    [3]

    Glass L 1996 Physics Today 8 40

    [4]

    Ouyang Q 2001 Physics. 30 30 (in Chinese) [欧阳颀 2001 物理 30 30]

    [5]

    Qu Z L, Xie F G, Garfinkel A A, James N W 2000 Annals of Biomedical Engineering 28 755

    [6]

    Qian Y, Song X Y, Shi W 2006 Acta Phys. Sin. 55 4420 (in Chinese) [钱 郁 、宋宣玉、时 伟 2006 55 4420]

    [7]

    Liu F C, Wang X F, Li X C, Dong L F 2007 Chin. Phys. 16 2640

    [8]

    Yin X, Liu Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 6844 (in Chinese) [尹小舟、刘 勇 2008 57 6844]

    [9]

    Ma J, Jin W Y, Yi M, Li Y L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2832 (in Chinese) [马 军、靳伍银、易 鸣、李延龙 2008 57 2832]

    [10]

    Zhang G Y, Ma J, Gan Z N, Chen Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 6815 (in Chinese) [张国用、马 军、甘正宁、陈 勇 2008 57 2832]

    [11]

    Ma J, Ying H P, Liu Y, Li S R 2009 Chin. Phys. B 18 98

    [12]

    Deng M Y,Tang G N,Kong L J, Liu M R 2010 Chin. Phys. B 19 2339

    [13]

    Ma J,Yi M, Li B W, Li Y L 2008 Chin. Phys. B 17 2438

    [14]

    Ma J,Jin W Y,Li Y L,Zheng Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 2456 (in Chinese) [马 军、靳伍银、李延龙、陈 勇 2007 物理学 报 56 2456] 〖15] Br M, Eiswirth M 1993 Phys. Rev. E 48 1635

    [15]

    Dai Y, Tang G N 2009 Acta Phys. Sin. 58 3 (in Chinese) [戴 瑜、唐国宁 2009 58 3]

    [16]

    Wang S H, Choe W G, Lee K J 2000 Phys. Rev. E 62 4799

    [17]

    Tang D N, Tang G N 2010 Acta Phys. Sin. 59 2319 (in Chinese) [唐冬妮、唐国宁 2010 59 2319]

    [18]

    Gan Z N, Ma J, Zhang G Y, Chen Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 5400 (in Chinese) [甘正宁、马 军、张国勇、陈 勇 2008 57 5400]

    [19]

    Ma J, Jin W Y, Yi M, Li Y L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2832 (in Chinese) [马 军、靳伍银、易 鸣、李延龙 2008 57 2832]

    [20]

    Ma J,Wang C N, Jin W Y, Li Y L, Pu Z S 2008 Chin. Phys. B 17 2844

    [21]

    Yang J Z, Zhang M 2005 Chin. Phys. Lett. 22 3195

    [22]

    Kurz R W, Mohabir R, Ren Z L,Franzt M R 1993 European Heart Journal 14 1410

    [23]

    Dilly S G, Lab M J 1988 Journal of Physiology 402 315

    [24]

    Greenberg J M, Hastings S P 1978 SIAM Journal on Applied Mathematics 34 515

    [25]

    Zhong M, Tang G N 2010 Acta Phys. Sin. 59 3070 (in Chinese) [钟 敏、唐国宁 2010 59 3070]

    [26]

    Qu Z, Xie F, Garfinkel A, Weiss J N 2000 Annals of Biomedical Engineering 28 755

  • [1]

    Zaikin A N, Zhabotinsky A M 1970 Nature 225 535

    [2]

    Cross M C, Hohenberg P C 1993 Rev. Mod. Phys. 65 851

    [3]

    Glass L 1996 Physics Today 8 40

    [4]

    Ouyang Q 2001 Physics. 30 30 (in Chinese) [欧阳颀 2001 物理 30 30]

    [5]

    Qu Z L, Xie F G, Garfinkel A A, James N W 2000 Annals of Biomedical Engineering 28 755

    [6]

    Qian Y, Song X Y, Shi W 2006 Acta Phys. Sin. 55 4420 (in Chinese) [钱 郁 、宋宣玉、时 伟 2006 55 4420]

    [7]

    Liu F C, Wang X F, Li X C, Dong L F 2007 Chin. Phys. 16 2640

    [8]

    Yin X, Liu Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 6844 (in Chinese) [尹小舟、刘 勇 2008 57 6844]

    [9]

    Ma J, Jin W Y, Yi M, Li Y L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2832 (in Chinese) [马 军、靳伍银、易 鸣、李延龙 2008 57 2832]

    [10]

    Zhang G Y, Ma J, Gan Z N, Chen Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 6815 (in Chinese) [张国用、马 军、甘正宁、陈 勇 2008 57 2832]

    [11]

    Ma J, Ying H P, Liu Y, Li S R 2009 Chin. Phys. B 18 98

    [12]

    Deng M Y,Tang G N,Kong L J, Liu M R 2010 Chin. Phys. B 19 2339

    [13]

    Ma J,Yi M, Li B W, Li Y L 2008 Chin. Phys. B 17 2438

    [14]

    Ma J,Jin W Y,Li Y L,Zheng Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 2456 (in Chinese) [马 军、靳伍银、李延龙、陈 勇 2007 物理学 报 56 2456] 〖15] Br M, Eiswirth M 1993 Phys. Rev. E 48 1635

    [15]

    Dai Y, Tang G N 2009 Acta Phys. Sin. 58 3 (in Chinese) [戴 瑜、唐国宁 2009 58 3]

    [16]

    Wang S H, Choe W G, Lee K J 2000 Phys. Rev. E 62 4799

    [17]

    Tang D N, Tang G N 2010 Acta Phys. Sin. 59 2319 (in Chinese) [唐冬妮、唐国宁 2010 59 2319]

    [18]

    Gan Z N, Ma J, Zhang G Y, Chen Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 5400 (in Chinese) [甘正宁、马 军、张国勇、陈 勇 2008 57 5400]

    [19]

    Ma J, Jin W Y, Yi M, Li Y L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2832 (in Chinese) [马 军、靳伍银、易 鸣、李延龙 2008 57 2832]

    [20]

    Ma J,Wang C N, Jin W Y, Li Y L, Pu Z S 2008 Chin. Phys. B 17 2844

    [21]

    Yang J Z, Zhang M 2005 Chin. Phys. Lett. 22 3195

    [22]

    Kurz R W, Mohabir R, Ren Z L,Franzt M R 1993 European Heart Journal 14 1410

    [23]

    Dilly S G, Lab M J 1988 Journal of Physiology 402 315

    [24]

    Greenberg J M, Hastings S P 1978 SIAM Journal on Applied Mathematics 34 515

    [25]

    Zhong M, Tang G N 2010 Acta Phys. Sin. 59 3070 (in Chinese) [钟 敏、唐国宁 2010 59 3070]

    [26]

    Qu Z, Xie F, Garfinkel A, Weiss J N 2000 Annals of Biomedical Engineering 28 755

  • [1] 潘军廷, 何银杰, 夏远勋, 张宏. 极化电场对可激发介质中螺旋波的控制.  , 2020, 69(8): 080503. doi: 10.7498/aps.69.20191934
    [2] 韦宾, 唐国宁, 邓敏艺. 具有早期后除极化现象的可激发系统中螺旋波破碎方式研究.  , 2018, 67(9): 090501. doi: 10.7498/aps.67.20172505
    [3] 高继华, 史文茂, 汤艳丰, 肖骐, 杨海涛. 局部不均匀性对时空系统振荡频率的影响.  , 2016, 65(15): 150503. doi: 10.7498/aps.65.150503
    [4] 徐莹, 王春妮, 靳伍银, 马军. 梯度耦合下神经元网络中靶波和螺旋波的诱发研究.  , 2015, 64(19): 198701. doi: 10.7498/aps.64.198701
    [5] 李伟恒, 黎维新, 潘飞, 唐国宁. 两层耦合可激发介质中螺旋波转变为平面波.  , 2014, 63(20): 208201. doi: 10.7498/aps.63.208201
    [6] 胡柏林, 马军, 李凡, 蒲忠胜. 神经元网络中分布式电流诱导靶波机理研究.  , 2013, 62(5): 058701. doi: 10.7498/aps.62.058701
    [7] 陈醒基, 乔成功, 王利利, 周振玮, 田涛涛, 唐国宁. 间接延迟耦合可激发介质中螺旋波的演化.  , 2013, 62(12): 128201. doi: 10.7498/aps.62.128201
    [8] 刘海英, 杨翠云, 唐国宁. 心脏老化和收缩对螺旋波动力学的影响研究.  , 2013, 62(1): 010505. doi: 10.7498/aps.62.010505
    [9] 邝玉兰, 唐国宁. 利用短期心脏记忆消除螺旋波和时空混沌.  , 2012, 61(19): 190501. doi: 10.7498/aps.61.190501
    [10] 邝玉兰, 唐国宁. 心脏中的螺旋波和时空混沌的抑制研究.  , 2012, 61(10): 100504. doi: 10.7498/aps.61.100504
    [11] 陈醒基, 田涛涛, 周振玮, 胡一博, 唐国宁. 通过被动介质耦合的两螺旋波的同步.  , 2012, 61(21): 210509. doi: 10.7498/aps.61.210509
    [12] 周振玮, 陈醒基, 田涛涛, 唐国宁. 耦合可激发介质中螺旋波的控制研究.  , 2012, 61(21): 210506. doi: 10.7498/aps.61.210506
    [13] 董丽芳, 白占国, 贺亚峰. 非均匀可激发介质中的稀密螺旋波.  , 2012, 61(12): 120509. doi: 10.7498/aps.61.120509
    [14] 韦海明, 唐国宁. 离散可激发介质中早期后去极化对螺旋波影响的数值研究.  , 2011, 60(3): 030501. doi: 10.7498/aps.60.030501
    [15] 唐冬妮, 张旭, 任卫, 唐国宁. 可激发介质中环形异质介质导致自维持靶波.  , 2010, 59(8): 5313-5318. doi: 10.7498/aps.59.5313
    [16] 戴瑜, 唐国宁. 离散可激发介质激发性降低的几种起因.  , 2009, 58(3): 1491-1496. doi: 10.7498/aps.58.1491
    [17] 甘正宁, 马 军, 张国勇, 陈 勇. 小世界网络上螺旋波失稳的研究.  , 2008, 57(9): 5400-5406. doi: 10.7498/aps.57.5400
    [18] 尹小舟, 刘 勇. 非连续反馈控制激发介质中的螺旋波.  , 2008, 57(11): 6844-6851. doi: 10.7498/aps.57.6844
    [19] 张国勇, 马 军, 甘正宁, 陈 勇. 非均匀可激介质中的螺旋波.  , 2008, 57(11): 6815-6823. doi: 10.7498/aps.57.6815
    [20] 马 军, 靳伍银, 李延龙, 陈 勇. 随机相位扰动抑制激发介质中漂移的螺旋波.  , 2007, 56(4): 2456-2465. doi: 10.7498/aps.56.2456
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-12
  • 修回日期:  2010-07-26
  • 刊出日期:  2011-02-05

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