单次呼吸如何揭示健康与身份——不可见身份标识的奥秘

这项研究源于实验室对嗅觉的兴趣。哺乳动物大脑在吸气时处理气味信息。大脑与呼吸之间的这种联系让研究人员思考：既然每个大脑都是独特的，那么每个人的呼吸模式是否也会反映这种独特性？

为验证这一设想，团队开发了轻便的可穿戴设备：通过置于鼻孔下方的软管连续24小时追踪鼻腔气流。大多数呼吸测试仅持续1到20分钟，主要用于评估肺功能或诊断疾病。但这类短暂的片段不足以捕捉微妙模式。

"你会认为呼吸测量分析已无所不包，"以色列魏茨曼科学研究所的作者诺姆·索贝尔说，"但我们偶然发现了一种全新的呼吸观测方式，将其视为大脑读出的数据。"

索贝尔团队为100名健康的年轻人配备该设备，要求他们照常进行日常活动。利用收集的数据，团队仅凭呼吸模式就以高准确率识别出个体。在两年时间进行的多次复测中，这种高准确率始终保持稳定，其精度可与某些语音识别技术媲美。

"我曾认为身份识别会非常困难，因为每个人都在进行不同活动，如跑步、学习或休息，"魏茨曼科学研究所的作者蒂姆娜·索罗卡表示，"但事实证明他们的呼吸模式具有显著独特性。"

此外，研究发现这些"呼吸指纹"与个人的身体质量指数、睡眠-觉醒周期、抑郁和焦虑水平甚至行为特征相关。例如，在焦虑问卷中得分较高的参与者，其睡眠时的吸气时长更短、呼吸间隔的变异性更大。索罗卡指出所有参与者均未达到心理或行为障碍的临床诊断标准。结果表明长期鼻腔气流监测或可成为窥探身心健康的窗口。

"我们直觉认为抑郁或焦虑程度会改变呼吸方式，"索贝尔说，"但因果关系可能相反。或许是你的呼吸方式导致焦虑或抑郁。若此假设成立，我们或许能通过改变呼吸模式来改善这些状况。"

当前设备仍面临现实挑战：鼻下导管常与疾病关联可能降低使用意愿；设备无法监测口呼吸且在睡眠时易移位。团队旨在设计更隐蔽舒适的日常使用版本。

索罗卡和索贝尔已在研究人们能否通过模仿健康呼吸模式改善心理情绪状态。"我们明确希望超越诊断范畴进入治疗领域，目前持谨慎乐观态度，"索贝尔表示。