Multiscale analysis of heart rate variability at different levels of zen mediatation: evidence for stage-specific changes in autonomic regulation

• Autores: Caroline Dornelles Peressutti
• Directores de la Tesis: Juan Manuel García Manso (dir. tes.), Juan Manuel Martín González (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria ( España ) en 2010
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Carlos Pablos Abella (presid.), Manuel Navarro (secret.), Jesús López Bedoya (voc.), Gonzalo Cuadrado Sáenz (voc.), Jesús García Rubiano (voc.)
• Materias:
  • Matemáticas
    • Estadística
      • Series temporales
  • Ciencias de la vida
    • Fisiología humana
      • Fisiología cardiovascular
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• Resumen

  • Las interacciones dinámicas entre las ramas simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo (SNA) son las responsables de las oscilaciones en el ritmo cardiaco conocidas como variabilidad de la frecuencia cardiaca (VFC). En esta tesis se analizó la VFC durante la práctica de meditación Zen (Zazen) en 20 meditadores con diferentes grados de experiencia. Decidimos investigar la meditación Budista Zen, porque esta práctica tiene un enfoque dirigido hacia el estado de mindfulness, lo que implica una observación reflexiva de la totalidad del campo de percepción. Consiste en sentarse y no hacer nada que parta de un acto voluntario personal. La ausencia de intencionalidad' y la inexistencia de cualquier norma que determine cómo debe ser el patrón respiratorio, hace de este un método especialmente adecuado para investigar las propiedades intrínsecas del SNA. Teniendo en cuenta que la VFC deriva de un conjunto de procesos rítmicos, las frecuencias contenidas en esta señal se han analizado tanto globalmente como en su evolución temporal, con ayuda de herramientas estadísticas multivariantes. También se ha contrastado el análisis con la aplicación de métodos no lineales basados en la dinámica simbólica. Las propiedades tiempo-escala de la señal han sido exploradas usando técnicas wavelet. Cada serie temporal fue descompuesta en siete escalas y se estimaron sus varianzas wavelet (VW). Para ello se utilizó una versión modificada de la transformada wavelet discreta (TWD), la transformada wavelet discreta de máximo solapamiento (TWDMS) (en inglés maximal overlap discrete wavelet transform, o MODWT). A la matriz formada por las siete varianzas, para cada una de las series temporales registradas, se le aplicó un análisis de componentes principales (ACP), que permitió discriminar diferentes patrones de oscilaciones cardiacas entre los meditadores. Los diferentes agrupamientos que se observaron en el plano definido por las componentes principales, tienen en común la presencia de meditadores con tiempos similares de práctica. La aparición de patrones específicos de oscilaciones cardiacas que tienden a un acoplamiento de frecuencias con el aumento de la experiencia en meditación, sugiere una adaptación fisiológica gradual a la práctica de la meditación mindfulness, caracterizada por cambios específicos en la regulación autonómica asociadas al tiempo de práctica. El análisis multiescala de la VFC, comparado con el análisis espectral clásico en tres rangos de frecuencia, nos ha permitido detectar otros intervalos de frecuencia que explican mejor las complejas interacciones dinámicas entre procesos oscilatorios mediados por el SNA, que operan a distintas escalas temporales. Además, la agregación de un método no lineal presentó un panorama detallado de las dinámicas esenciales del sistema. El análisis de secuencias binarias que representan la aceleración y desaceleración de los latidos cardiacos mostró una transición de dinámicas de alta complejidad a dinámicas de baja complejidad a medida que aumenta la experiencia en meditación Zen, y reveló que detrás de un patrón de gran variabilidad cardiaca, puede subyacer una dinámica altamente ordenada.