У многих сейчас есть GPS навигаторы, которые рекомендуют менее загруженный маршрут по сравнению с остальными. Для большинства из нас выбор кажется очевидным. Но задумывались ли вы когда-нибудь, что если все поедут по более свободной дороге, то это приведет к новой пробке уже на новой дороге? Действительно, пробки постоянно перемещаются, поскольку скопления водителей, выбравших «путь побыстрее» создает новые заторы.

От дорог до кровеносных сосудов наша жизнь сплетена в множество сетей. Колебания загруженности — повсеместное сетевое явление, которое характеризуется наборами узлов и путей выбора.

Ученые из Центра живой материи при Институте фундаментальных наук (IBS) в Южной Корее, в сотрудничестве с Польской академией наук (PAN), выяснили, что нечто подобное происходит и в кровеносной системе.

Ученые впервые смоделировали сетевые каналы, похожие на наши кровеносные капилляры, способом, содержащим одну или две петли и наблюдали за поведением крови. Эти простые микрофлюидные сети были построены симметрично, так что каждая ветвь имела равную вероятность выбора потоком.

В ходе эксперимента капли крови изначально равномерно распределялись в сети, как длинные цепи железнодорожных вагонов, движущихся через равные промежутки времени. Однако со временем они постепенно объединялись в стаю, как бы забивая одну ветвь, и оставляя другую свободной.

Ученые доказали, что колебания капельного трафика являются постоянным и самоподдерживающимся явлением в микрофлюидных сетях. Даже когда размеры и топология сети варьировались, спонтанные колебания никуда не исчезали. Этим объясняются механизмы стойких колебаний в капиллярах, которые были обнаружены почти сто лет назад.

Однако любое изменение вроде незначительной перемены диаметра канала или столкновения клеток, меняли картину перенаправляя кровяные поезда по другому, более свободному руслу. Ученые утверждают, что, вероятно, именно так организм защищает себя от сосудистых катастроф.