Atriale fibrillatie (AF) is het meest voorkomende type onregelmatige hartslag. Het treedt op wanneer de elektrische signalen die de samentrekkingen van het hart coördineren chaotisch worden, waardoor het hart te snel en onregelmatig klopt. Dit kan leiden tot een aantal ernstige gezondheidsproblemen, waaronder een beroerte, hartfalen en de dood.

De exacte oorzaak van AF is nog niet volledig bekend, maar er wordt aangenomen dat het verband houdt met een combinatie van factoren, waaronder leeftijd, zwaarlijvigheid, hoge bloeddruk en diabetes. AF komt ook vaker voor bij mensen met bepaalde hartaandoeningen, zoals hartklepaandoeningen en coronaire hartziekte.

Onderzoekers werken aan de ontwikkeling van nieuwe manieren om AF te voorkomen en te behandelen. Een veelbelovende aanpak is het gebruik van computermodellen om te simuleren hoe de elektrische signalen in het hart chaotisch verlopen. Dit kan onderzoekers helpen de factoren te identificeren die AF veroorzaken en nieuwe medicijnen en behandelingen te ontwikkelen om dit te voorkomen.

Traditionele computermodellen van het hart zijn echter vaak te traag om de snelle elektrische signalen te simuleren die optreden tijdens AF. Dit komt omdat deze modellen bij elke tijdstap een groot aantal vergelijkingen moeten oplossen, wat op een computer lang kan duren.

Een nieuwe techniek genaamd echo state netwerken (ESN's) biedt een manier om dit probleem te overwinnen. ESN's zijn een soort terugkerend neuraal netwerk dat kan worden gebruikt om complexe dynamische systemen, zoals het hart, te simuleren. ESN's zijn veel sneller dan traditionele computermodellen en kunnen worden gebruikt om de elektrische signalen in het hart in realtime te simuleren.

Onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Diego hebben ESN's gebruikt om een ​​nieuw computermodel van AF te ontwikkelen. Het model kan de chaotische elektrische signalen simuleren die optreden tijdens AF, en kan worden gebruikt om de factoren te bestuderen die AF veroorzaken. De onderzoekers hopen dat hun model zal helpen leiden tot nieuwe manieren om AF te voorkomen en te behandelen.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Chaos:An Interdisciplinaire Journal of Nonlinear Science.