Multi-scale finite element modeling allows the mechanics of amphibian neurulation to be elucidated
Notice bibliographique
Résumé
The novel multi-scale computational approach introduced here makes possible a new means for testing hypotheses about the forces that drive specific morphogenetic movements. A 3D model based on this approach is used to investigate neurulation in the axolotl (Ambystoma mexicanum), a type of amphibian. The model is based on geometric data from 3D surface reconstructions of live embryos and from serial sections. Tissue properties are described by a system of cell-based constitutive equations, and parameters in the equations are determined from physical tests. The model includes the effects of Shroom-activated neural ridge reshaping and lamellipodium-driven convergent extension. A typical whole-embryo model consists of 10,239 elements and to run its 100 incremental time steps requires 2 days. The model shows that a normal phenotype does not result if lamellipodium forces are uniform across the width of the neural plate; but it can result if the lamellipodium forces decrease from a maximum value at the mid-sagittal plane to zero at the plate edge. Even the seemingly simple motions of neurulation are found to contain important features that would remain hidden, they were not studied using an advanced computational model. The present model operates in a setting where data are extremely sparse and an important outcome of the study is a better understanding of the role of computational models in such environments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».