Læse højt Levende organismer har en række rytmer i deres kropslige funktioner. Et eksempel er den komplekse rytme af stimulusformering i hjertet, repræsenteret ved elektrokardiogrammet (EKG). Læger kan læse om hjertets helbredstilstand. Men forsøg på at finde et generelt objektivt mål for at skelne mellem sunde og syge rytmer har hidtil ikke været særlig succesrige. Ary Goldberger og hans kolleger ved Harvard Medical School i Boston foreslår nu en sådan foranstaltning, som tidsskriftet Nature rapporterer i sin onlineudgave. Forskerne præsenterer deres arbejde i Physical Review Letters (bind 89, nr. 6, 068102). De omfattende kemiske og neurologiske feedbackprocesser, som organismer bruger til at kontrollere og tilpasse deres kropslige funktioner, har en kaotisk kompleksitet. Denne kompleksitet kan dybest set måles. Men: Morbide processer såsom et hjerteanfald har et lige så komplekst rytmemønster.

Et mål for at skelne et komplekst signal fra et meget simpelt signal er entropi. Et komplekst signal har en høj entropi, et simpelt signal et lavt signal. Både sunde og syge komplekse strukturer såvel som tilfældig baggrundsstøj øger imidlertid signalets entropi.

Goldberger og hans kolleger antager nu, at biologiske rytmer har regelmæssigheder over forskellige tidsskalaer. I stedet for at tildele en enkelt entropiværdi til et biologisk signal, udviklede de en matematisk formalisme, der ser på signalet over forskellige tidsskalaer og tildeler hver tidsskala sin egen entropiværdi. Den resulterende funktion tillader? så fandt forskerne? en sondring mellem syge, sunde og tilfældige signaler.

Forskerne testede deres procedure på hjertepatienter. Nogle af disse patienter havde atrieflimmer, den anden del af kongestiv hjertesvigt. Med deres metode var Boston-forskerne i stand til at skelne hjertepatienterne hos sunde og ud over de to patientgrupper fra hinanden. En anden test viste, at deres grad også adskiller mennesker afhængigt af deres alder. udstilling

Axel Tilleman

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg