Nuova ricerca svela il meccanismo che sincronizza le oscillazioni nella materia attiva
Un recente studio pubblicato su arXiv (https://arxiv.org/abs/2601.05907) ha svelato un meccanismo cruciale per la sincronizzazione delle oscillazioni nella materia attiva in crescita. La ricerca, condotta su estratti citoplasmatici di Xenopus Laevis e supportata da un modello basato su particelle, dimostra come l’accoppiamento tra flussi citoplasmatici e onde chimiche possa generare un’ordine a lungo raggio.
Durante lo sviluppo biologico, segnali biochimici oscillatori e forze meccaniche devono coordinarsi in modo robusto. Questo studio si concentra sull’interazione tra onde mitotiche e flussi citoplasmatici, fenomeni osservati negli embrioni sinciziali e negli estratti cellulari. I ricercatori hanno scoperto un feedback meccanico-chimico che stabilizza la propagazione delle onde di fase. Un ciclo asimmetrico delle dimensioni delle particelle, con crescita lenta e rapida contrazione, combinato con interazioni meccaniche dipendenti dalle dimensioni, genera uno spostamento netto delle particelle e flussi allineati con la direzione dell’onda. Questi flussi, a loro volta, innescano una transizione di sincronizzazione.
Questo studio fornisce un nuovo modello rispetto alle precedenti teorie sulla materia attiva oscillante. I risultati dimostrano che le forze meccaniche mantengono attivamente la coerenza delle onde biochimiche, offrendo un meccanismo generale per l’ordine a lungo raggio nella materia attiva oscillante. Questa scoperta potrebbe avere importanti implicazioni per la comprensione dei processi di sviluppo biologico e di altri sistemi complessi in cui le oscillazioni e le forze meccaniche interagiscono.
Paper: ArXiv.org