Journal of mathematical biology · 2026
Large deviations of piecewise-deterministic Markov processes with application to stochastic calcium waves.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Barbet Gaetan, MacLaurin James, Silverstein Moshe, Vilanova Pedro
Аннотация
We prove a large deviation principle for piecewise deterministic Markov processes (PDMPs). This is an asymptotic estimate for the probability of a trajectory in the large size limit. Explicit Euler-Lagrange equations are determined for computing optimal first-hitting-time trajectories. The results are applied to a model of stochastic calcium dynamics. It is widely conjectured that the mechanism of calcium puff generation is a multiscale process: with microscopic stochastic fluctuations in the opening and closing of individual channels generating cell-wide waves via the diffusion of calcium and other signaling molecules. We model this system as a PDMP, with N ≫ 1 stochastic calcium channels that are coupled via the ambient calcium concentration. We employ the large deviations theory to estimate the probability of cell-wide calcium waves being produced through microscopic stochasticity.