PofoliaPofolia ile paylaşıldı

PNAS Nexus· 2026Q1

Epitelyal elastisitesinin yerel gerilim yeniden modellenmesi yoluyla öğrenilmesi

Learning epithelial elasticity via local tension remodeling

Sadjad Arzash, Shiladitya Banerjee

Kısa özet

Epitel dokuları, elastik tepkilerini ayarlayan tarih bağımlı, yerel bir gerilim yeniden modelleme kuralı aracılığıyla mekanik özelliklerini adapte ederek fiziksel öğrenme sergileyebilir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Yerel, mekano-duyarlı bir gerilim yeniden modelleme kuralına sahip epitel tabakaları, öğrenen maddenin üç alametini sergiler.
  • Tekrarlanan kasılma darbeleri, birleşme ölçeğinde tarihe bağlı azalan bir tepki olan alışmaya neden olur.
  • Yerelleştirilmiş uyaranlar, sonraki tepkileri etkileyen ve sistem çapında bir elastik sapma görevi gören uzun menzilli mekanik hafıza oluşturur.
  • Doku, hedef mekanik durumlara eğitilebilir ve Poisson oranını otonom olarak negatif değerlere ayarlayabilir.
  • Etkin bir viskoelastik hafıza çekirdeği, bu adaptif dokuyu pasif modellerden ayırır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Biological materials such as epithelial tissues continuously remodel their internal structure in response to mechanical forces, but whether this adaptation amounts to a genuine form of physical learning has remained unclear. Here we show that an active vertex model of epithelial sheets, equipped with a single local, mechanosensitive tensionremodeling rule, exhibits the three canonical hallmarks of learning matter. First, at the scale of a single junction, repeated contractile pulses produce habituation: a diminishing, history-dependent response that encodes a memory of prior stimulation. Second, at the tissue scale, a localized stimulus writes a long-range mechanical memory that biases the response to a later, distant stimulus. We derive a continuum theory showing that this memory is transmitted as a system-wide elastic bias and predict its dependence on tissue size and remodeling rate. Third, under cyclic bulk driving, the tissue can be trained to a target mechanical state, autonomously tuning its Poisson ratio to auxetic (negative) values through directed remodeling rather than designed geometry. We further derive an effective viscoelastic memory kernel that distinguishes this adaptive tissue from a passive vertex model. Together, these results identify a candidate mechanism for physical learning in epithelia, in which the ratio of contraction to extension remodeling rates acts as the central control parameter for programmable, history-dependent tissue-scale rheology.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. PNAS Nexus, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Hücre Biyolojisi

Cell BiologyBiochemistry, Genetics and Molecular Biology