Oamenii au modele unice de respirație care pot fi utilizate pentru a identifica și distinge indivizii, a descoperit un nou studiu.
În lucrare, publicat joi (12 iunie) în Jurnal Biologie actualăcercetătorii ar putea folosi un algoritm pentru a identifica indivizii pe baza acestor „amprente respiratorii” distincte de aproape 97% din timp. Autorii studiului consideră, de asemenea, că profilurile de respirație ar putea dezvălui indicii potențiale despre sănătatea mentală și fizică a fiecărui individ.
Deși pare simplu, respirația este un proces complex guvernat de mai multe regiuni ale creierului. Acest lucru a dus la ipoteza cercetătorilor: „Având în vedere că cu toții avem creiere unice, ipotezăm că această unicitate se va reflecta și în respirația noastră”, primul autor al studiului Timna Sorokaa spus un doctorand la Institutul de Științe din Weizmann din Israel, a declarat Live Science într -un e -mail.
Pentru a -și testa ipoteza, Soroka și colegii săi au recrutat 97 de voluntari și au montat fiecare persoană cu un dispozitiv purtabil care măsoară inhalarea și expirația prin tuburi poziționate sub fiecare nară. Dispozitivul a înregistrat respirația fiecărui participant timp de 24 de ore, în timp ce mergeau despre activitățile lor obișnuite, inclusiv somnul.
Cercetătorii au folosit apoi un program software pentru a identifica zeci de caracteristici distincte în jurnalele de respirație. „Acestea pot fi caracteristici temporale foarte aparent obscure, cum ar fi durata pauzei înainte de inhalarea dvs. sau durata pauzei după inhalare”, a spus coautorul studiului Noam Sobelprofesor de neurobiologie la Institutul de Știință Weizmann.
Împărțit fiecare eșantion de 24 de ore în segmente de cinci minute, cercetătorii au urmărit modul în care aceste caracteristici au variat pe fiecare ciclu de înregistrare pentru fiecare participant. În continuare, au folosit învățarea automată pentru a analiza „hărțile” trăsăturilor rezultate, dezvăluind că modelul de variabilitate a fost unic pentru fiecare persoană.
Înrudite: De ce nu te poți sufoca ținându -ți respirația?
Apoi au efectuat un experiment suplimentar pe 42 dintre participanți, care au suferit fiecare o zi suplimentară de testare la un punct aleatoriu într-o perioadă de doi ani-și acest lucru a sugerat că modelul de variabilitate pentru fiecare individ a fost izbitor de similar în cele două zile de testare, rămânând distinct de oricine altcineva. Cu alte cuvinte, fiecare individ a avut o „semnătură” unică de respirație, asemănătoare cu o amprentă.
Semnăturile au fost suficient de distincte pentru ca cercetătorii să instruiască un algoritm de învățare automată pentru a identifica participanții individuali cu o precizie de 96,8%, pe baza modelelor de respirație.
Echipa nu se aștepta ca rezultatele să fie atât de robuste din punct de vedere statistic, a spus Sobel. „Acest lucru ne -a făcut să trecem [the findings] Multe, de multe ori, pentru că era aproape prea bine să fie adevărat, în ceea ce privește puterea. Deci a fost surprinzător “.
De asemenea, cercetătorii au solicitat participanților să completeze un chestionar despre sănătatea lor fizică și psihică. Când au combinat rezultatele acestor chestionare cu analiza respiratorie, au găsit corelații între profilurile de respirație ale oamenilor și diverse caracteristici, cum ar fi sentimentele de anxietate auto-raportate ale unei persoane sau Indicele de masă corporală.
De exemplu, indivizii care au raportat sentimente mai mari de anxietate au avut o variabilitate mai mare în pauzele dintre respirații decât persoanele care au raportat niveluri inferioare, a spus Soroka. Acest lucru crește posibilitatea ca modelele de respirație să poată fi utilizate pentru a prezice anumite aspecte ale sănătății mentale și fizice, a declarat lucrarea.
Renato Zenobiprofesor de chimie analitică la ETH Zurich, a investigat utilizarea substanțelor chimice – și anume metaboliții – în respirația umană ca indicatori ai bolii. Zenobi, care nu a fost implicat în noul studiu, a spus că rezultatele sale ar putea ajuta la consolidarea testelor de respirație ca o abordare de diagnostic mai convenabilă.
“Unele boli pe care le diagnosticați cu chestionare”, a spus Zenobi. „Dar dacă cineva ar avea ceva metabolic de măsurat, plus modelul de respirație, ar putea fi mai puternic, mai robust”.
În special, însă, pentru ca orice test să fie util pentru diagnostic, măsurătorile pe care le ia trebuie confirmate prin studiile controlate pentru a fi un indicator clar și consistent al unei boli date. Ar fi necesare mai multe cercetări pentru a valida modelele de respirație ca instrument de diagnostic fiabil. Zenobi a pus sub semnul întrebării logistica modului în care monitorizarea respirației va fi încorporată în practica clinică.
El a găsit studiul „inovator”, dar a pus sub semnul întrebării practicitatea dispozitivului de urmărire a respirației, având în vedere că necesită ore de uzură pentru a obține rezultate clare. Acest lucru ar putea face greoi să se utilizeze și să scadă fiabilitatea rezultatelor, deoarece a cerut participanților să ia dispozitivul acasă, a spus el.
Cercetătorii spun că acum lucrează pentru a -și face dispozitivul mai confortabil de purtat. Pe măsură ce preiau lucrările mai departe, Sobel a spus că, de asemenea, au în vedere câteva întrebări mari, generale, inclusiv dacă modelele de respirație reflectă sau sunt un șofer al stării creierului unei persoane.