Comment bat notre cœur? Une collaboration entre les chercheurs du Département de génie de l'information et le Département de mathématiques de l'Université de PISA a résolu un problème encore ouvert dans la communauté scientifique médicale et la bio-ingénierie depuis les années 90: La dynamique du système cardiovasculaire « est régulière et non chaotique »décret des scientifiques. La découverte conduit à une meilleure compréhension de l'appareil, ouvrant la voie à la définition de nouveaux biomarqueurs capables de quantifier le risque de développer des maladies cardiovasculaires. Le 16 juillet, les travaux ont reçu le prix du meilleur journal étudiant à la conférence de l'International Biomedical Engineering Company (EMBC).
Les auteurs sont Martina Bianco, doctorante au Département de génie de l'information et premier auteur de l'article, Andrea Scarciglia et Gaetano Valenza (Département de génie de l'information) et Claudio Bonanno (Département de mathématiques). La conférence a vu la participation de chercheurs de plus de 70 pays et l'article gagnant du prix a surmonté la concurrence des œuvres de chercheurs de Chine, du Japon, d'Australie, du Mexique, des États-Unis, des Émirats arabes et de plusieurs États européens.
« Les intervalles de temps entre les battements cardiaques consécutifs – Explique Bianco, un doctorat en génie biomédical avec un diplôme en mathématiques derrière – Ils forment une série appelée série de variabilité de la fréquence cardiaque (HRV). Cette série, composée d'intervalles ultérieurs obtenus par l'électrocardiogramme, dérive de plusieurs entrées physiologiquescomme ceux du système nerveux central, agréable et parasimpatique, respiratoire, tension artérielle et activité hormonale. Au cours de mon travail de thèse au Département des mathématiques, j'avais développé une méthode pour comprendre si une série de données peut être interprétée comme la sortie d'un système ordinaire, dont l'état est déterminé à tout moment, ou chaotique, c'est-à-dire essentiellement dépendante des conditions initiales, et qui évolue donc de manière non prévisible si ces conditions changent même légèrement « .
Pour la nouvelle étude, la méthode mathématique développée par le chercheur a été appliquée à la série obtenue à partir des mesures de la fréquence cardiaque. « Le résultat que nous avons obtenu est assez clair: la dynamique du système cardiovasculaire est régulière, pas chaotique », explique Bianco.
De la recherche possible de nouveaux biomarqueurs espionnez le risque de maladies cardiovasculaires
« C'était un beau défi pour moi d'appliquer une méthode mathématique développée dans l'abstrait aux données numériques réelles, car la série dérivant des électrocardiogrammes est – continue l'auteur – c'est parce que dans les données réelles, il y a souvent une composante aléatoire de` `désordre '', l'interaction So-appelée, qui ne dépend pas uniquement de l'erreur de mesure, mais au-dessus de toutes les interactions et des fluctuations physiques et des fluctuations internes et des fluctuations et des fluctuations et des fluctuations.
«Je suis très satisfait de cette collaboration entre deux départements d'excellence de l'Université de Pise – explique Valenza, professeur de bio-ingénierie à l'Université – La méthode développée vous permet d'avoir une plus grande connaissance du système cardiovasculaire Et, plus généralement, la dynamique neurophysiologique. Cette plus grande connaissance pourrait nous permettre, par exemple, de définir de nouveaux biomarqueurs capables de quantifier le risque de développer des maladies cardiovasculaires qui restent encore l'une des principales causes de décès dans le monde « .
« Cette reconnaissance – conclut Bonanno, professeur de physique mathématique à l'Université de Pise – tout d'abord récompense le travail de thèse de Martina, mais aussi celui d'Andrea, a également obtenu son diplôme en mathématiques et avec la thèse de laquelle la collaboration avec le ministère de l'ingénierie de l'information a commencé. D'une collaboration fructueuse entre deux départements de notre université, sert à réitérer l'importance de réaliser, en même temps, la recherche fondamentale et la recherche appliquée « .
