忘掉面部識別吧，或許有新的身份識別方式了。研究人員發現，每個人的呼吸模式都是獨一無二的，即每個人都擁有“呼吸指紋”，這可能與體重和心理健康有關，也可能會徹底改變從肥胖到抑郁癥等各種健康問題的診斷和治療方式。
以色列魏茨曼科學研究所的Timna Soroka及同事開發了一種可穿戴設備，能夠捕捉人們呼吸的細微差別。近日，相關研究成果發表于《當代生物學》。
監測呼吸可能有助于診斷甚至治療多種疾病。圖片來源：Milan Jovic/Getty Images
“這項工作令人興奮，它在一項研究中解決了許多關于呼吸信號如何與健康和精神狀態相關的長期問題。”未參與該研究的紐約人工智能公司Osmo的Torben Noto表示，該公司致力于讓計算機擁有嗅覺。
呼吸模式包含健康信息的觀點并不新鮮，20世紀50年代的研究就暗示了這種聯系。但是，如果沒有一種可穿戴設備可以在人活動時記錄鼻腔呼吸數據，研究就僅限于從醫院患者那里收集的數據，這些患者的呼吸監測時間往往不到一個小時。
為解決這一問題，Soroka及同事研制了一款可穿戴設備，并將其讓97人佩戴24小時。隨后，他們訓練了一種算法來識別24項參數的獨特組合——從吸入空氣量到屏息頻率等所有指標。該算法識別參與者的準確率幾乎達到97%，并且該特征在兩年的隨訪期內保持穩定。
不過，“別指望下次去銀行時會進行鼻腔氣流記錄。”魏茨曼科學研究所的團隊成員Noam Sobel表示，該設備的目標并非用于生物識別，而是為了解鎖有價值的健康信息。
例如，通過鼻腔周期（即兩側鼻孔交替處于更通暢或更閉塞狀態的節奏）的參數組合，可預測一個人的身體質量指數（BMI）。
Sobel解釋說，這一周期由交感神經系統和副交感神經系統的平衡所控制。交感神經系統為身體的“戰斗或逃跑”反應做好準備。“因此，通過測量鼻孔的氣流，實際上是在獲取交感神經興奮度的指標，而這似乎是BMI的預測因素。”
Sobel提出了一個有趣的可能性——并非體重增加導致呼吸變化，而是呼吸模式影響體重？“如果這是真的，我們會找到讓你變瘦的呼吸模式，然后我們整個團隊就可以退休去島上生活了。”他說。
呼吸數據還揭示了呼吸特征與焦慮和抑郁癥水平之間的相關性。例如，抑郁癥狀嚴重的人吸氣更快。該團隊目前正在研究呼吸模式是否確實會導致這些癥狀，以探索能否將其用于診斷某些常見心理健康問題，并可能通過呼吸練習進行治療。
“不難想象這樣的未來——每位患者都會獲得一個鼻腔氣流監測設備，用于追蹤治療、提供反饋并預測一系列疾病的預后。”Noto說。他提出了團隊用于測量呼吸不同方面的24 項指標。這種設備還能幫助個體識別呼吸何時偏離正常狀態。“它有可能對人類健康產生巨大影響。”
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.05.008
本文鏈接：呼吸方式可能揭示健康狀況http://m.sq15.cn/show-11-22174-0.html
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