Diagnostische Zeitreihenanalyse von Herzschlag und Atmung bei Parkinson, Schlafstörungen und Herzrhythmusstörungen im Vergleich zu Gesunden

In dem Forschungsprojekt wollen wir mit Methoden der Statistischen Physik das Langzeit-Korrelationsverhalten und die Synchronisation der autonomen vegetativen Funktionen des Menschen, konkret von Herzschlag, Atmung und sich darin niederschlagenden langsameren quasiperiodischen Prozessen, untersuchen. Unser Ziel ist es, durch den Vergleich gesunder Probanden unterschiedlichen Alters und Geschlechts sowie unter Narkose einerseits und Patienten mit Parkinson, Schlafstörungen, Herzrhythmusstörungen, Depression und Diabetes andererseits Veränderungen der Regulation und der Wechselwirkungen autonomer Funktionen im Krankheitsfall zu erkennen, die diagnostisch genutzt werden können. Um die Einflüsse durch willentliche Aktivitäten und durch die Erfordernisse der physischen und psychischen Arbeit zu minimieren, die die intrinsischen (autonomen) Schwankungen überdecken, wollen wir uns auf die Schlafphase beschränken und zusätzlich die einzelnen Schlafstadien trennen, da der Schlaf nicht homogen ist. Mit der trendbereinigenden Fluktuations-Analyse (DFA) und der Phasen-Synchronisationsanalyse wollen wir das Skalenverhalten von Fluktuationen und Synchronisation untersuchen; Letzteres stellt eine Erweiterung der Phasen-Synchronisationsanalyse dar, da bisher eine feste Zeitskala betrachtet wird. Schließlich wollen wir auch testen, ob durch die Krankheiten Veränderungen in der Abfolge der einzelnen Schlaf- und Wachstadien verursacht werden und ob diese diagnostisch genutzt werden können.