微管驱动轴突生长的高效模拟
摘要：高效可靠地数值模拟了由微管驱动的轴突生长的移动边界模型的动态行为。该模型是非线性的，由一个偏微分方程和两个常微分方程组成。偏微分方程定义在一个具有移动边界的计算域上，该移动边界是解的一部分。基于标准显式时间步进方法的数值模拟由于数值稳定性需要较小的时间步长而过于耗时。另一方面，标准隐式方案由于在每个步骤中需要解决非线性方程而过于复杂。相反，我们建议使用Peaceman-Rachford拆分方案结合时间和空间尺度的模型。基于这个方案的模拟表明，它既高效、准确又可靠，使得可以评估模型在生物和物理模型参数上的依赖性。这些评估显示了初始轴突生长非常快速，活性转运是生长速度的主要原因而不是扩散，生长锥中的聚合速率不影响最终的轴突长度。
作者：Stefan Diehl, Erik Henningsson, Anders Heyden
论文ID：1602.00444
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2016-08-03