Анализ вазимосвязи между центральной нервной и сердечнососудистой системами
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
В работе рассмотрена взаимосвязь между центральной нервной и сердечнососудистой системой. Описаны существующие методы оценки связи между сигналами вариабельности сердечного ритма и электроэнцефалограммы человека: корреляция, когерентность, взаимная информация, энтропия передачи, вероятность синхронизации. Установлены наиболее преспективные направления исследований: определение нелинейной взаимосвязи междурассмотренными системами, рассмотрение методов оценки нелинейной связи межу сигналами ЭЭГ и сигналами вариабельности сердечного ритма и их сравнение. Обозначены пути улучшения существующих подходов к данной задаче и направления последующих исследований.
Библ. 29, рис. 1.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:- Авторы сохраняют за собой права на авторство своей работы и предоставляют журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим лицам свободно распространять опубликованную работу с обязательной ссылокой на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы сохраняют право заключать отдельные договора на неэксклюзивное распространение работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном архиве учреждения или публиковать в составе монографии), с условием сохраниения ссылки на оригинальную публикацию в этом журнале.
- Политика журнала разрешает и поощряет размещение авторами в сети Интернет (например в институтском хранилище или на персональном сайте) рукописи работы как до ее подачи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, так как это способствует продуктивной научной дискуссии и положительно сказывается на оперативности и динамике цитирования статьи (см. The Effect of Open Access).
Библиографические ссылки
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.
