В Научния институт „Вайцман“ в Израел екип от изследователи се заел да изследва изненадващо неизследвана територия – човешкото дишане. Учените не го изучавали, както обикновено правят лекарите, търсейки признаци на заболяване. Нито пък измервали спортните постижения или белодробния капацитет. Това, което искали да знаят, било нещо доста неортодоксално: дали ритъмът на дишането на човек е толкова отличителен, колкото гласът му, или толкова показателен, колкото пръстовите му отпечатъци.
Оказва се, че отговорът е „да“.
Подпис във въздуха
Изследователи, водени от невролога Ноам Соубел и докторантката Тимна Сорока, демонстрирали, че хората имат уникални „носни дихателни пръстови отпечатъци“. Чрез проследяване на начина, по който въздухът преминава през носа в продължение на 24 часа, те идентифицирали индивиди с изумителната точност от 96,8%. Дори след месеци – понякога почти две години – подписът се запазил.
„Бихте си помислили, че дишането е било измервано и анализирано по всякакъв начин – казва Соубел. – И все пак ние се натъкнахме на съвсем нов начин да погледнем на дишането. Смятаме това за показание на мозъка.“
ОЩЕ: Изкуствен интелект разпознава отпечатъците от различни пръсти
Подходът на изследователите разчитал на специално изработено, леко устройство, носено на тила. С внимателно прокарани тръбички под всяка ноздра то непрекъснато записвало потока на издишвания и вдишвания въздух. За разлика от кратките дихателни тестове, провеждани в клиники, този метод улавял данни за дишането за целия ден, обхващащи часовете на будност и сън, моментите на почивка и стрес.
„Мислех, че ще бъде наистина трудно да се идентифицира някого, защото всеки прави различни неща, като бягане, учене или почивка – обяснява Сорока. – Но се оказа, че дихателните модели са забележително различни.“
И тези модели били нещо повече от просто пръстови отпечатъци за дишането. Те намеквали за вътрешния пейзаж на ума и тялото.
(A) Устройството със силиконова обвивка, което се поставя върху тила. (B) Носната канюла с отделни тръбички за лявата и дясната ноздра. Timna Soroka et al. / Current Biology, 2025
В кохорта от 100 здрави млади хора Сорока и колегите му анализирали как дихателните модели корелират с черти като индекс на телесна маса (ИТМ), тревожност, депресия и поведенчески тенденции. Дори фините промени имали значение. Хората, които са постигнали по-високи резултати по въпросниците за тревожност например, имали склонност към по-кратки вдишвания и по-неравномерни паузи между вдишванията по време на сън.
„Може би начинът, по който дишате, ви прави тревожни или депресирани – предполага Соубел. – Ако това е вярно, бихме могли да променим начина, по който дишаме, за да променим тези условия.“
ОЩЕ: „Отпечатъци на местността“: нова технология в криминалистиката
Това е смело твърдение, но не без прецедент. Дихателните техники вече се използват в практики за осъзнатост, йога и клинични терапии. Но с 24 отделни дихателни характеристики – като обем на вдишване, продължителност на паузата и асиметрия между ноздрите – израелските учени биха могли да изградят модел с висока резолюция на дишането на всеки участник и да проследят как то се отразява на емоционалните и когнитивните им състояния.
Потенциалните последици са огромни. Представете си носимо устройство, което не само проследява вашите стъпки или сърдечен ритъм, но и предлага информация в реално време за вашето психично здраве.
Дихателният отпечатък на мозъка
Това изследване подкрепя нововъзникваща гледна точка в невронауката: че дишането не е просто телесна функция, а когнитивна. Актът на вдишване и издишване е свързан с активност в дълбоките мозъчни структури – някои от които управляват емоциите, вниманието и паметта.
По-ранни проучвания показват, че дишането през носа влияе върху мозъчните ритми. Вдишването през носа например може да изостри фокуса, да повлияе на начина, по който възприемаме емоциите, и дори да се синхронизира с мозъчните вълни, свързани с припомнянето на информация. Но това е първият път, когато изследователите използват тези ритми, за да различават хората – и да правят изводи за това как се чувстват.
ОЩЕ: Японски учени предупреждават, че могат да откраднат пръстовите ви отпечатъци от снимка
iStock
Използвайки както специфичен анализ (чрез инструмент, наречен BreathMetrics), така и масивно извличане на характеристики от времеви серии (7729 характеристики чрез метод, наречен HCTSA), екипът показал, че дишането е невероятно стабилно във времето. Дори един час данни за дишането – макар и не толкова точни – все пак биха могли да идентифицират някого с честота, далеч надвишаваща случайността.
Методът се е показал особено добре по време на будните часове, въпреки че данните за съня също са били изненадващо информативни. Авторите на изследването са били предпазливи относно твърденията за „предимство при будни часове“, отбелязвайки, че сесиите на сън са показали повече технически проблеми, като например изплъзване на канюлата.
Въпреки това, откритията показват, че носният въздушен поток може да служи като вид биометричен сигнал – жива, дишаща версия на сканиране на ретината.
Изследването е публикувано в списанието Current Biology.
