近日，物理科学与技术学院张朝阳博士与北京师范大学胡岗教授、美国加州大学洛杉矶校区（UCLA）医学院屈支林教授合作，在物理学领域国际顶级期刊《Physical Review Letters》上发表题为“Kramers rate theory of pacemaker dynamics in noisy excitable media ”的学术论文。

节律行为与生物体心律、呼吸、大脑活动、昼夜节律等活动密切相关。节律信号通常起源于起搏器组织（pacemaker），然后传导至整个生物系统执行特定生理功能。在噪声驱动的可激发系统中（如心肌系统和神经系统），起搏器通常为自组织发生的放电簇，然而其内在动力学机制仍为未解之谜。该工作发展了耦合系统Kramers跃迁速率理论描述生物体起搏器节律方式以及其对系统耦合强度、系统大小和维度的依赖关系；解析结果阐明了生物节律系统动力学过程的一般规律。此项研究将为生物体正常的节律行为和节律相关疾病的发生及发展提供重要的科学参考价值。

《Physical Review Letters》是美国物理学会主办的世界著名物理学顶级学术期刊，主要发表重要的、原创性强、具有广泛物理兴趣的研究成果。宁波大学为论文第一完成单位，宁波大学2021级硕士生张宇豪参与了论文相关工作。该研究工作得到了国家自然科学基金资助、UCLA Cardiac Lab和重庆大学医学院高性能GPU计算中心的技术支持。

原文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.048101