Diese Monographie bietet einen systemübergreifenden Austausch und eine modalitätsübergreifende Untersuchung des Zusammenspiels von Gehirn und Herz. Das Zusammenspiel von Gehirn und Herz (Brain-Heart Interplay, BHI) ist ein hochgradig interdisziplinäres wissenschaftliches Thema, das sich von der Physiologie des zentralen/autonomen Nervensystems, insbesondere des zentral-autonomen Netzwerks, bis hin zu fortgeschrittener Signalverarbeitung und Modellierung zur Quantifizierung seiner Aktivität erstreckt. Motiviert durch klinische Befunde und unterstützt durch die neuesten Erkenntnisse der Neurophysiologie, untersucht diese Monographie zunächst die Definition grundlegender Quantifizierer des Zusammenspiels von Gehirn und Herz und geht dann zu fortgeschrittenen Methoden für die Bewertung von Gesundheits- und Krankheitszuständen über. Der nicht-invasive Einsatz von Techniken zur Überwachung des Gehirns, einschließlich des Elektroenzephalogramms und der funktionellen Magnetresonanztomographie, wird zusammen mit der Überwachung der Herzschlagdynamik durch Pulsoximeter und EKG-Signale beschrieben.

Das Buch richtet sich insbesondere an biomedizinische Ingenieure und Mediziner mit Fachkenntnissen in Statistik und/oder Signalverarbeitung. Aber auch Forscher in den Bereichen Kardiologie, Neurologie, Psychiatrie und Neurowissenschaften im Allgemeinen können sich für dieses Buch interessieren.

Autorentext
Gaetano Valenza, Ph.D., ist Senior Researcher an der Universität Pisa und Leiter des Labors für neurokardiovaskuläre Intelligenz an der Universität Pisa, Italien. Zu seinen Forschungsinteressen gehören statistische und nichtlineare biomedizinische Signal- und Bildverarbeitung, kardiovaskuläre und neuronale Modellierung, physiologisch interpretierbare Systeme der künstlichen Intelligenz und tragbare Systeme zur physiologischen Überwachung. Zu den Anwendungen seiner Forschung gehören die Bewertung der Aktivität des autonomen Nervensystems auf die kardiovaskuläre Kontrolle, die Interaktion zwischen Gehirn und Herz, affektive Datenverarbeitung, die Bewertung der Stimmung und psychische/neurologische Störungen. Er ist Autor von mehr als 250 internationalen wissenschaftlichen Beiträgen in diesen Bereichen, die in von Experten begutachteten internationalen Fachzeitschriften, Konferenzberichten, Büchern und Buchkapiteln veröffentlicht wurden. Er hat an mehreren internationalen Forschungsprojekten mitgewirkt und war als Gast-/Mitherausgeber für mehrere wissenschaftliche Zeitschriften tätig. Vincenzo Catrambone, Ph.D., ist Postdoc an der Universität Pisa und Mitglied des Labors für neurokardiovaskuläre Intelligenz an der Universität Pisa, Italien. Seine Forschungsarbeit umfasst statistische und nichtlineare biomedizinische Signal- und Bildverarbeitung, kardiovaskuläre und neuronale Modellierung sowie physiologisch interpretierbare künstliche Intelligenzsysteme. Zu den Anwendungen seiner Forschung gehören die Bewertung von Gehirn-Herz-Interaktionen unter physiologischen und pathologischen Bedingungen, Gehirn-Computer-Schnittstellen, affektive Datenverarbeitung, Bewertung von Stimmungen und psychischen/neurologischen Störungen sowie Neurorehabilitation. Seine Doktorarbeit befasste sich speziell mit der Einschätzung des funktionellen Zusammenspiels zwischen Gehirn und Herz. Er ist Autor mehrerer internationaler wissenschaftlicher Beiträge in diesen Bereichen, die in von Experten begutachteten internationalen Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht wurden. Er ist an mehreren internationalen Forschungsprojekten beteiligt und war in der Vergangenheit Gastwissenschaftler an der École Normale Supérieure de Lyon, Frankreich, und an der Universität Maastricht, Niederlande.

Inhalt

1. Physiologie des Zusammenspiels von Gehirn und Herz.- 2. Methodik der Signalverarbeitung von Gehirn und Herz.- 3. Quantifizierung des funktionellen Zusammenspiels von Gehirn und Herz.- 4. Beispielhafte Anwendungen für reale Gehirn- und Herzschlagdaten.- 5. Zukünftige Forschungsrichtungen und zukünftige Anwendungen unter Verwendung der Bewertung des funktionellen Zusammenspiels von Gehirn und Herz.