Аналіз взаємозв’язку між центральною нервовою та серцевосудинними системами
Основний зміст сторінки статті
Анотація
В роботі розглянуто взаємозв’язок між центральною нервовою та серцево-судинними системами. Описані існуючі методи оцінки зв’язку між сигналами варіабельності серцевого ритму і електроенцефалограми людини: кореляція, когерентність, взаємна інформація, ентропія передачі, ймовірність синхронізації. Найбільш перспективними напрямами визнано дослідження нелінійного вазємозв’язку між розглянутими системами, розгляд методів оцінки нелінійного зв’язку між сигналами ЕЕГ та сигналами варіабельності серцевого ритму та їх порівняння. Визначені шляхи покращення існуючих підходів до даної задачі та напрямки подальших досліджень.
Бібл. 29, рис. 1
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
Abdullah H., Holland G., Cosic I., Cvetkovic D. (2009), "Correlation of Sleep EEG Frequency Bands
and Heart Rate Variability". Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and
Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society Conference.
Abdullah H., Maddage N. C., Cosic I., Cvetkovic D. (2010), "Brain and heart interaction during sleep in
the healthy and sleep apnoea". in Biomedical Engineering and Sciences (IECBES), 2010 IEEE EMBS
Conference on.
Abou-Khalil B., Misulis K. E. (2005), “Atlas of EEG and Seizure Semiology”. Butterworth-Heinemann,
p. 240.
Ako M., Kawara T., Uchida S., Miyazaki S., Nishihara K., Mukai J., Hirao K., Ako J., Okubo Y. (2003),
"Correlation between electroencephalography and heart rate variability during sleep". Psychiatry and
clinical neurosciences, no. 57, pp. 59-65.
Aldrich J. (1995), "Correlations Genuine and Spurious in Pearson and Yule". Statistical Science, vol.
, no. 10, pp. 364-376.
Berntson G. G., Bigger T. J., Eckberg D. L., Grossman P., Kaufmann P. G., Marek M., Nagaraja H. N.,
Porges S. W., Saul P. J., Stone P. H., van der Molen M. W. (1997), "Heart rate variability, origins,
methods, and interpretive caveats". Psychophysiology, no. 34, pp. 623-648.
Berntson G. G., Cacioppo J. T., Quigley K. S. (1993), "Respiratory sinus arrhythmia: Autonomic
origins, physiological mechanisms, and psychophysiological implications". Psychophysiology, no. 30,
pp. 183-196.
Brandenberger G., Ehrhart J., Piquard F., Simon C. (2001), "Inverse coupling between ultradian
oscillations in delta wave activity and heart rate variability during sleep". Clinical neurophysiology, no.
, pp. 992-6.
Chang R., Yang L., Chen Q., Wang J. (2013), "Sleep electroencephalogram analysis based on
symbolic transfer entropy". Proceedings of the 2nd International Conference On Systems Engineering
and Modeling (ICSEM-13).
Dumont M., Jurysta F., Lanquart J.-P., Migeotte P.-F., van de Borne P., Linkowski P. (2004),
"Interdependency between heart rate variability and sleep EEG: linear/non-linear?". Clinical
Neurophysiology, no. 115 , pp. 2031–2040.
Dumont M., Jurysta F., Lanquart J.-P., Noseda A., van de Borne P., Linkowski P. (2007), "Scale-free
dynamics of the synchronization between sleep EEG power bands and the high frequency component
of heart rate variability in normal men and patients with sleep apnea–hypopnea syndrome". Clinical
Neurophysiology, no. 118 , pp. 2752–2764.
Jurysta F., van de Borne P., Migeotte P. F., Dumont M., Lanquart J. P., Degaute J. P., Linkowski P.
(2003), "A study of the dynamic interactions between sleep EEG and heart rate variability in healthy
young men". Clinical neurophysiology, no. 114, pp. 2146-55.
Kuoppa P., Niskanen E., Karjalainen P., Tarvainen M. P. (2012), "Cerebral cortex and sub-cortex
lateralization in cardiovascular regulation: Correlations of BOLD fMRI and heart rate variability".
Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2012 Annual International Conference of the
IEEE.
Lane R., McRae K., Reiman E., Chen K., Ahern G., Thayer J. (2009), "Neural correlates of heart rate
variability during emotion". NeuroImage, no. 44, pp. 213–222.
Llewellyn-Smith I., Verberne A. (2011), “Central Regulation of Autonomic Functions”. USA: Oxford
University Press.
Mainardi L. T., Anastasi G., Comi R., Cerutti S. (1998), "Quantification of respiratory influence in heart
rate variability through wavelet packets decomposition algorithm". Proceedings of the Mediterranean
Conference on Medical and Biological Engineering and Computing.
Netoff T. I., Carroll T. L., Pecora L. M., Schiff S. J. (2006), “Handbook of Time Series Analysis: Recent
Theoretical Developments and Applications. Chapter 11. Detecting Coupling in the Presence of Noise
and Nonlinearity”. Wiley-VCH, p. 514.
Niedermeyer E., Lopes Da Silva F. H. (2005), “Electroencephalography: Basic Principles, Clinical
Applications, and Related Fields”. Lippincott Williams & Wilkins, p. 1256.
Otzenberger H., Simon C., Gronfier C., Brandenberger G. (1997), "Temporal relationship between
dynamic heart rate variability and electroencephalographic activity during sleep in man," Neuroscience
letters, no. 229, pp. 173-6.
Pincus S. M. (1991), "Approximate entropy as a measure of system complexity". Proc Natl Acad Sci
USA., vol. 6, no. 88, p. 2297–2301.
Richman J. S., Moorman J. R. (2002), "Physiological time-series analysis using approximate entropy
and sample entropy". Am J Physiol, vol. 3, no. 283, pp. 789-797.
Runge M. S., Stouffer G., Patterson C. (2010), “Netters Cardiology, 2 ed.”. Philadelphia:
Saunders/Elsevier, p. 672.
Saeid S., Chambers J. (2007), “EEG signal processing”. Chichester, England: John Wiley & Sons Ltd,
p. 312.
Schreiber T. (2000), "Measuring Information Transfer". Physical Review Letters, vol. 2, no. 285, pp.
-464.
Singh G., Singh C. (2012), "Estimation of Coherence between ECG Signal and EEG Signal at
different Heart Rates and Respiratory Rates". International Journal of Engineering and Innovative
Technology (IJEIT), vol. I, no. 5, pp. 159-163.
Stam C. J., van Dijk B. W. (2002), "Synchronization likelihood: an unbiased measure of generalized
synchronization in multivariate data sets". Physica D, no. 163, pp. 236-251.
Thayer J.F., Åhs F., Fredrikson M, Sollers J.3, Wager T.D. (2012), "A meta-analysis of heart rate
variability and neuroimaging studies: implications for heart rate variability as a marker of stress and
health". Neuroscience and Biobehavioral Reviews, no. 36, p. 747–756.
Tonhajzerova I., Ondrejka I., Turianikova Z., Javorka K., Calkovska A. Javorka M. (2012),
“Tachycardia”, InTech, ISBN 978-953-51-0413-1.
Yang C.C., Lai C.W., Lai H.Y., Kuo T.B. (2002) "Relationship between electroencephalogram slowwave magnitude and heart rate variability during sleep in humans". Neuroscience letters, no. 329, pp.
-6.
