Predicting and Controlling Collective Fate in Multicellular Systems
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Collective behavior is a defining property of multicellular systems, where coordinated outcomes emerge from local cell–cell interactions. Yet the quantitative rules linking single-cell decision-making to tissue-scale organization remain poorly resolved. Here, we develop a quantitative framework that defines an order parameter predicting when initially disordered colonies undergo a transition to ordered fate alignment and when minimal, localized inputs can redirect their collective state. This analysis reveals a distinct control regime in which multicellular assemblies become susceptible to a single engineered “guide” cell. We validate these predictions by introducing guide cells that integrate into unperturbed colonies and redirect fate patterns within the theoretically defined control windows. Together, these results connect single-cell decision rules to emergent tissue-level organization and establish a generalizable biological control strategy in which a minority engineered subset can reliably redirect the developmental trajectory of a much larger multicellular population. Abstract Figure Summary figure: Emergence, Scaling, and Control of Multicellular Collective Order. ( A ) Cell-number–dependent collective order. Sparse colonies lack coordination and yield disordered fate distributions; dense colonies exhibit coordinated, ordered outcomes. ( B ) Collective order rises with colony compactness (∝ cell density) and collapses across colony radii R onto a single curve. ( C ) Once coordination emerges, a single “guide cell” can steer fate-analogous to a sheepdog guiding a flock. The herding efficacy exhibits a biphasic window versus cell number.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».