8.4. Организующие центры в трехмерной среде

Реальные биологические системы являются трехмерными, а не одно- или двумерными. Трехмерная структура биологической ткани должна играть важную роль в тех случаях, в которых все три пространственных размера примерно сравнимы — например, в желудочках сердца и, возможно, в структурах коры головного мозга. Наблюдение возбуждения в трехмерной среде — это трудная задача, и основные результаты получены в основном теоретически. Решающие успехи в понимании геометрии распространения возбуждения в трехмерной среде достигнуты Winfree и Strogatz.

Один из способов получения трехмерной волны состоит в том, чтобы сдвинуть спиральные волны в направлении, перпендикулярном исходной плоскости. Возникающие в результате этого вихревые волны показаны на рис. 8.8. В этом случае ось вихря достигает

границы трехмерной среды. Существует также возможность того, что ось вихря может образовать петлю при смыкании ее концов, как показано на рис. 8.9 а. На рис. 8.9 b показана реакция Белоусова—Жаботинского в трехмерной среде. Сходство этого рисунка с рис. 8.9 а поразительно.

Рис. 8.8. Трехмерный вихрь, тонкий срез которого имеет вид спиральной волны (см. рис. 1.12). Из работы Winfree (1973а).

Вихревое кольцо на рис. 8.9 а представляет собой всего лишь начало серии теоретически возможных колец возрастающей сложности, которые связаны между собой.