Вчені з Інституту Вейцмана (Ізраїль) розробили компактний сенсор, що безперервно вимірює носове дихання протягом доби. За допомогою аналізу 24 параметрів вдалося з високою точністю визначити унікальний «дихальний відбиток» кожного з 97 учасників дослідження — точність сягнула 96,8 %. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження.
Як проводили дослідження дихального патерну
Група науковців під керівництвом Тімни Сороки та Ноама Собеля створила невеликий носимий сенсор, що кріпиться на потилицю і фіксує потік повітря через кожну ніздрю окремо. У дослідженні взяли участь 97 осіб, які протягом 24 годин носили цей сенсор у повсякденних умовах — під час сну, їжі, прогулянок та звичних справ.
Записані дані обробляли за допомогою алгоритму BreathMetrics, який аналізує 24 змінні — тривалість вдиху й видиху, паузи між ними, асиметрію між ніздрями, частоту та варіативність ритму. Навіть годинний запис забезпечував 43 % точності у виявленні особи, а добовий — майже 97 %. Для порівняння, голос або хода мають нижчі показники точності у схожих біометричних дослідженнях.
Чому дихання є унікальним у кожного
Попри те, що дихання — це автоматичний фізіологічний процес, воно формується індивідуальними анатомічними та неврологічними особливостями. У кожної людини різна будова носа, відмінна активність діафрагми, варіативність симпатичної та парасимпатичної нервової системи.
Вчені зазначають, що на відміну від голосу або обличчя, дихання значно складніше підробити або змінити свідомо. Воно формується частково підсвідомо, що робить його потенційно цінним біометричним маркером для ідентифікації або медичної діагностики.
Дихання і психічний стан: зв’язок підтверджено
Цікаво, що окрім вивчення унікальності дихання, дослідники простежили зв’язок між дихальним ритмом і психічним здоров’ям. Учасники заповнювали анкети, що оцінюють рівень тривожності та емоційного напруження. Ті, хто повідомив про підвищену тривожність, мали коротші вдихи та більшу варіативність між дихальними циклами під час сну.
Ці спостереження дозволяють припустити: дихання може бути об’єктивним маркером психоемоційного стану. У майбутньому це може допомогти лікарям отримувати точніші дані без суб’єктивної оцінки симптомів пацієнтів.
Можливі застосування
Після виявлення унікальності дихального «профілю», вчені планують дослідити його потенціал у практичній медицині. Ідеться про ранню діагностику тривожних розладів, депресії, апное сну або навіть серцево-судинних захворювань.
Також не виключають і біометричне використання — дихання як альтернатива голосу або відбитків пальців для входу у пристрої чи системи безпеки. Утім, дослідники визнають: наразі технологія потребує мініатюризації, захисту даних і стандартизації, перш ніж стане масовим інструментом.
Раніше ми писали, що ліки перетворюють людську кров на отруту для комарів
