Lidé mají jedinečné dýchací vzorce, které lze použít k identifikaci a rozlišení jednotlivců, zjistila nová studie.
V práci, zveřejněno ve čtvrtek (12. června) v časopise Současná biologieVědci by mohli použít algoritmus k identifikaci jednotlivců na základě těchto odlišných „respiračních otisků prstů“ téměř 97% času. Autoři studie si také myslí, že dýchací profily by mohly odhalit potenciální stopy o duševním a fyzickém zdraví každého jednotlivce.
I když se to zdá být jednoduché, dýchání je složitý proces řízený několika oblastmi mozku. To vedlo k hypotéze vědců: „Vzhledem k tomu, že všichni máme jedinečné mozky, předpokládáme, že tato jedinečnost se také odráží v našem dechu,“ autor první studie Timre ramenoDoktorský student na Weizmann Institute of Science v Izraeli řekl Live Science v e -mailu.
Pro testování jejich hypotézy Soroka a jeho kolegové najali 97 dobrovolníků a každou osobu namontovali nositelným zařízením, které měří inhalaci a výdech pomocí zkumavek umístěných pod každou nosní dírkou. Zařízení zaznamenalo dýchání každého účastníka po dobu 24 hodin, zatímco oni šli o své pravidelné činnosti, včetně spánku.
Vědci pak použili softwarový program k identifikaci desítek různých funkcí napříč dechovými protokoly. „To mohou být velmi zdánlivě temné časové rysy, jako je doba trvání pauzy před inhalací nebo doba trvání pauzy po vaší inhalaci,“ řekl spoluautor studie Noam SobelProfesor neurobiologie na Weizmann Institute of Science.
Vědci, kteří se rozdělili každý 24hodinový vzorek do pětiminutových segmentů, sledovali, jak se tyto funkce lišily v každém cyklu záznamu pro každého účastníka. Dále použili strojové učení k analýze výsledných vlastností „map“, což odhalilo, že vzorec variability byl pro každou osobu jedinečný.
Související: Proč se nemůžete dusit tím, že zadržíte dech?
Poté provedli další experiment na 42 účastnících, kteří každý podstoupil další den testování v náhodném bodě během dvou let-a to naznačovalo, že vzorec variability pro každého jednotlivce byl nápadně podobný během dvou testovacích dnů, přičemž zůstal odlišný od kohokoli jiného. Jinými slovy, každý jednotlivec měl jedinečný dýchací „podpis“ podobný otisku prstu.
Podpisy byly natolik zřetelné, aby vědci vyškolili algoritmus strojového učení, aby identifikovali jednotlivé účastníky s přesností 96,8%, na základě jejich dechových vzorů.
Tým neočekával, že výsledky budou tak statisticky robustní, řekl Sobel. „To nás přimělo projít (zjištění) mnohokrát, mnohokrát, protože to bylo téměř příliš dobré na to, aby to byla pravda, pokud jde o moc. Takže to bylo překvapivé.“
Vědci také požádali účastníky, aby vyplnili dotazník o jejich fyzickém a duševním zdraví. Když kombinovali výsledky těchto dotazníků s respirační analýzou, zjistili korelace mezi profily dýchání lidí a různými charakteristikami, jako jsou pocity úzkosti nebo jejich vlastního hlášení člověka nebo jejich Index tělesné hmotnosti.
Například jedinci, kteří uváděli vyšší pocity úzkosti, měli větší variabilitu v pausech mezi jejich dechy než lidé, kteří hlásili nižší úrovně, řekl Soroka. To zvyšuje možnost, že dýchací vzorce by mohly být potenciálně použity k předpovídání určitých aspektů duševního a fyzického zdraví, uvedl papír.
Renato ZenobiProfesor analytické chemie v ETH Curychu zkoumal použití chemikálií – jmenovitě metabolitů – v lidském dechu jako ukazatele nemoci. Zenobi, který nebyl zapojen do nové studie, uvedl, že její výsledky by mohly pomoci posílit dechové testy jako pohodlnější diagnostický přístup.
„Některá onemocnění diagnostikujete dotazníky,“ řekl Zenobi. „Ale pokud by někdo měl něco metabolického, plus dýchací vzor, mohl by to být silnější, robustnější.“
Zejména však pro jakýkoli test, který má být užitečný pro diagnózu, musí být měření, která provádí, potvrzena prostřednictvím kontrolovaných studií, aby byla jasným a konzistentním ukazatelem dané onemocnění. K ověření dýchacích vzorců by bylo zapotřebí více výzkumu jako spolehlivého diagnostického nástroje. Zenobi zpochybňoval logistiku toho, jak by monitorování dechu bylo začleněno do klinické praxe.
Studie považoval za „inovativní“, ale také zpochybnil praktičnost zařízení pro sledování dechu, protože vyžaduje hodiny opotřebení, aby bylo možné získat jasné výsledky. To by mohlo být těžkopádné používání a snížení spolehlivosti výsledků, protože to vyžadovalo, aby účastníci odebrali zařízení domů, řekl.
Vědci tvrdí, že nyní pracují na tom, aby jejich zařízení bylo pohodlnější nosit. Když se dílo vpřed, Sobel řekl, že také uvažují o některých velkých, zastřešujících otázkách, včetně toho, zda dýchací vzorce odrážejí nebo jsou řidičem mozkového stavu člověka.
