研究发现，您的呼吸模式就像指纹一样独特

快速阅读: 据《科学警报》最新报道，以色列科学家发现，人的呼吸模式如同“呼吸指纹”，能以高达96.8%的准确率识别个体。研究还显示，这种模式能反映人的生理和心理状态，如身体质量指数和焦虑水平。这项研究为疾病诊断和治疗提供了新思路。

这个星球上的每个人都像雪花一样独一无二，他们是特征、基因和微生物的组合，据我们所知，这种组合在其他任何单个个体中都没有被精确复制。每个个体独有的一个特征是维持生命所需的呼吸。每个人的呼吸模式都是独特的，并能区分我们每个人，这种模式计算着我们在地球上的小时、天数和年份。

以色列魏茨曼科学研究所的脑科学家提姆纳·索罗卡领导的研究团队发现，佩戴监测鼻部呼吸的可穿戴设备的人们身上存在这样的“呼吸指纹”。研究人员能够以96.8%的准确率识别个体。“你可能会认为呼吸已经被以各种方式测量和分析过，”魏茨曼科学研究所的神经科学家诺姆·索贝尔说道，“然而我们偶然发现了一种全新的观察呼吸的方式。我们认为这是一种大脑信号读取方式。”

我们可以对呼吸习以为常，但它受到复杂且广泛的神经系统控制。这些系统主要自动进行这一过程，但在需要时允许个体进行有意识的控制——例如，在跳入水中时屏住呼吸。索罗卡、索贝尔及其魏茨曼嗅觉研究小组的同事一直在研究大脑在吸气期间如何处理气味。在此研究过程中，他们迈出了很小的一步，开始研究呼吸指纹的概念。

“几十年来，呼吸科学界一直在讨论使用个人呼吸模式作为唯一签名的想法。当你测量不同的人时，很容易看到每个人的独特性，”索罗卡告诉《科学警报》。“然而，直到最近才有了便捷的方法来测量它。小型可穿戴设备的发展，使其能够长期记录数据，使我们能够在24小时内测量100名参与者。这反过来又使我们能够以更引人注目的方式展示这一概念。”

记录设备安装在颈部后方。研究人员开发了一种精确监测并记录佩戴者每只鼻孔气流的设备。然后，他们要求97名研究参与者佩戴该设备长达24小时。仅一小时的数据记录，研究人员就能达到43%的准确识别率，而在24小时后，这一准确性大幅提高。

随后，研究团队使用一种名为“呼吸计量法”的协议分析了由此产生的呼吸日志，该协议检查个人鼻呼吸的24个参数。由于呼吸通常只在短时间内测量——大约20分钟或更短时间——生成的数据集比通常获得的更为全面，提供了关于每个人从休息到运动状态下的呼吸情况的更全面的视角。“我们原本期望能够识别个体，”索罗卡说，“但没想到结果会如此显著。”

研究人员不仅发现可以根据一个人的呼吸模式自信地识别出这个人，研究结果还揭示了这些呼吸模式能够反映一个人的某些特征。涵盖了多种活动状态。例如，静止的人与正在慢跑的人会有不同的呼吸模式。研究人员还发现一个人的呼吸与其身体质量指数（BMI）相关联。研究参与者被要求填写有关其心理健康状况的问卷。那些自述存在焦虑问题的参与者在睡眠时通常有较短的吸气时间和呼吸之间停顿的更多变化。尽管这不是研究的主要目的，但这一发现为后续研究指明了方向。接受重大压力或恐慌的人被给予呼吸练习以帮助缓解症状。也许有意识地进行呼吸练习可能比我们想象的更有帮助。

研究参与者被要求填写有关其心理健康状况的问卷。那些自述存在焦虑问题的参与者在睡眠时通常有较短的吸气时间和呼吸之间停顿的更多变化。然而，下一步是如何将这项研究应用于临床诊断，索罗卡说。“我们可以学习特定的呼吸模式如何预测各种疾病，”她解释道，“当然，未来我们将探索是否可以通过调整呼吸模式来治疗疾病。”

这项研究已发表在《当代生物学》上。

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