Modèle de frontière stochastique

Différentes quantités statistiques sont calculées pour les champs de vélocité (30 min après l`enlèvement du pochoir) dans les expériences et le modèle. Les résultats des simulations numériques du modèle sont affichés sous forme de courbes noires solides (les valeurs des paramètres de simulation sont les mêmes que dans la figure 1). Les données expérimentales de 3 expériences différentes sont affichées sous forme de symboles colorés. (A) et (B) distribution des composantes et des vitesses cellulaires, (C) distribution des modules de vélocité cellulaire, (D) corrélation spatiale des centres cellulaires, (E) répartition de l`angle entre deux voisins successifs d`une cellule (voir Méthodes), (F) distribution des distance entre les centres de deux cellules voisines, (G) et (H) corrélation de vélocité spatiale pour les composantes et de la vitesse respectivement, (I) et (J) corrélation de vélocité temporelle pour les composants et de la vitesse respectivement. Une marche aléatoire ayant une taille de pas qui varie selon une distribution normale est utilisée comme modèle pour les données de séries chronologiques réelles telles que les marchés financiers. La formule Black – Scholes pour la modélisation des prix des options, par exemple, utilise une marche aléatoire gaussienne comme hypothèse sous-jacente. La composante moyenne de la vitesse de la cellule () normale à la bordure de l`épithélium dans les expériences (lignes pointillées) et les simulations (lignes pleines) est tracée en fonction de la distance à la position moyenne de la bordure à différents moments après le démasquage de la surface libre: 0 h ( lignes bleues), 10 h (lignes rouges) et 20 h (lignes sombres) (la ligne affichée correspond à la moyenne des ensembles de données (les bandes avec 1,5 mm de longueur d`interface initiale ont été utilisées dans les expériences). La moyenne a été réalisée comme suit: pour une simulation ou une expérience donnée, la position de la frontière moyenne a été calculée aux heures ci-dessus. À chacun de ces moments, les données de différentes expériences ou simulations ont d`abord été traduites le long de l`axe de telle sorte que la position de la frontière moyenne a coïncidé. La moyenne sur une expérience différente a ensuite été exécutée (taille de la poubelle spatiale. Enfin, nous avons calculé la composante moyenne de la vitesse de la cellule normale à la frontière libre, à des moments différents et à des distances différentes de la position moyenne de la frontière. Comme le montre la figure 5, les profils de vélocité expérimental et de modèle changent à mesure que le temps évolue, mais les deux ensembles sont très semblables tant en amplitude qu`en échelle pendant toute la durée de l`expérience.

Les interactions entre les entités en mouvement corrélats leurs motions. Cela se déroule à toutes les échelles, des atomes et des molécules, comme en témoignent les expériences familières des tourbillons du vent et des fluides aux échelles astronomiques des étoiles et des galaxies. Dans le domaine biologique, des mouvements collectifs sont observés des colonies de bactéries [1] aux troupeaux d`animaux [2]. Ils sous-tendent les mouvements fascinants des troupeaux d`oiseaux [3], [4] et les écoles de poissons [5] ainsi que les schémas de voies piétonnes et les flux de circulation [6]. Dans ces différents cas, le mouvement de l`organisme individuel est très complexe et difficile à décrire d`une manière détaillée. Cependant, des modèles simples qui capturent des caractéristiques importantes de l`interaction se sont avérés utiles pour la description des mouvements collectifs. Par exemple, les conducteurs de voiture réduisent leur vitesse lorsque la densité de la voiture augmente est une propriété clé pour la formation des embouteillages. Au niveau des cellules, le mouvement collectif est un élément important des différents processus biologiques dans les organismes multicellulaires [7].

C`est une partie intégrante du développement [8], comme illustré par exemple par la fermeture dorsale dans l`embryon de Drosophila, les processus de maintenance tels que la cicatrisation des plaies [9], et les troubles du cancer comme un excellent exemple [10].