研究发现,您的呼吸模式就像指纹一样独特
这个星球上的每个人都像雪花一样独特;据我们所知,性状、基因和微生物的组合并没有在任何其他单个人类中完全复制。
每个人独有的一个特征是支撑我们的呼吸。每个人都有一种独特的模式,即不断的吸气-呼气,它计算着我们在这个星球上的小时、日子和年。
这是一组科学家在为人们安装监测鼻呼吸的可穿戴设备后发现的。对数据的分析揭示了足够详细的模式,研究人员能够以 96.8% 的准确率识别个体。
以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的脑科学家蒂姆娜·索罗卡(Timna Soroka)领导的一个团队表示,这种“呼吸指纹”可以促进理解和治疗身心疾病的新方法。
“你会认为呼吸已经以各种方式进行了测量和分析,”神经科学家 Noam Sobel 说魏茨曼科学研究所。“然而,我们偶然发现了一种全新的方法来看待呼吸。我们认为这是大脑读数。
我们可以在某种程度上认为呼吸是理所当然的,但它是由一个复杂而广泛的大脑网络控制的,该网络在很大程度上使这个过程自动化,允许个人在情况需要时进行有意识的控制——例如,在跳入水中时屏住呼吸。
Soroka、Sobel 和他们在魏茨曼嗅觉研究小组的同事一直在研究大脑在吸入过程中处理气味的方式。在这项研究期间,他们在研究呼吸纹的概念方面取得了非常小的飞跃。
“使用个体的呼吸模式作为独特特征的想法在呼吸科学界已经讨论了几十年。当你测量不同的人时,你可以很容易地看到每个人的独特性,“Soroka 告诉 ScienceAlert。
“然而,直到现在还没有方便的方法来测量它。一种能够长时间记录的微型可穿戴设备的开发使我们能够在 24 小时内测量 100 名参与者。这反过来又使我们能够以更引人注目的方式呈现这个概念。
研究人员开发了一种设备,可以精确监测和记录通过佩戴者每个鼻孔的气流。然后,他们要求 97 名研究参与者佩戴该设备长达 24 小时。Soroka 说,仅从一小时的记录中,研究人员就实现了 43% 的准确识别率。这一准确性在 24 小时时飙升。
然后使用称为呼吸指标,它检查了个体鼻呼吸的 24 个参数。
由于呼吸通常只测量很短的时间(大约 20 分钟左右),因此生成的数据集比通常看到的要全面得多,可以更全面地了解每个人从休息到劳累的呼吸情况。
“我们期望能够识别个体,”索罗卡说,“但没想到它会这么强。
研究人员不仅发现可以根据一个人的呼吸模式自信地识别他们;结果还揭示了这些呼吸模式可以表明一个人的什么。
有通常的各种活动。例如,休息时的人会有独特的呼吸模式,而不是外出慢跑的人。研究人员还发现,一个人的呼吸与他们的 BMI 相关。
研究参与者的任务是填写有关他们心理健康的问卷。那些自我报告有焦虑问题的参与者通常吸气时间更短,睡眠时呼吸之间的暂停变化更大。
虽然不是这项研究的目的,但这表明了进一步调查的途径。承受巨大压力或惊恐的人被给予呼吸练习以帮助缓解他们的症状。也许有意识的呼吸可能比我们想象的更有帮助。
然而,Soroka 说,下一步将是如何将这项研究应用于诊断。
“我们可以了解特定的呼吸模式如何预测各种疾病,”她解释说。“但当然,将来我们将研究我们是否也可以通过改变呼吸模式来治疗疾病。”
该研究已发表在当前生物学.