Oddech został nazwany nowym identyfikatorem biometrycznym i wskaźnikiem zdrowia

W ostatnich latach społeczność naukowa coraz częściej badała możliwości wykorzystania danych biometrycznych do identyfikacji osoby i oceny jej zdrowia. Ostatnie badanie stanowi ważny krok w tym kierunku, pokazując, że sposób, w jaki każda osoba oddycha, jest unikalny i może służyć jako wiarygodny identyfikator, a także dowód jej zdrowia fizycznego i psychicznego.

Oddychanie to istotny proces regulowany przez mózg. Każdy wdech i wydech wyzwala aktywność elektryczną w neuronach powiązanych z obszarami mózgu odpowiedzialnymi za emocje, pamięć i poznanie. Naukowcy zasugerowali, że ponieważ mózg każdej osoby jest wyjątkowy, wzorce oddychania również powinny być różne.

„Uważamy, że mózg jest wyjątkowym organem, a zatem wzorce oddechowe związane z jego aktywnością również powinny być wyjątkowe” – wyjaśnia neurobiolog Noam Sobel. Aby przetestować tę hipotezę, naukowcy opracowali specjalne urządzenie, które mogło nieprzerwanie monitorować oddech przez 24 godziny.

Technologia rejestrowała przepływ powietrza z nosa, rejestrując parametry takie jak czas trwania wdechu, odstęp między wdechami, objętość powietrza przechodzącego przez każdą dziurkę od nosa i inne wskaźniki. W badaniu wzięło udział 100 ochotników, którzy nosili urządzenie przez 24 godziny, prowadząc dziennik swoich aktywności za pośrednictwem aplikacji mobilnej.

Wykorzystując algorytmy uczenia maszynowego, naukowcy byli w stanie zidentyfikować każdego uczestnika na podstawie jego oddechu z wysoką dokładnością — do 96,8 procent. Co więcej, powtórzone testy przeprowadzone dwa lata później potwierdziły stabilność i niezawodność modelu, co wskazuje na możliwość długoterminowego wykorzystania takich danych biometrycznych.

Co ciekawe, badanie wykazało nie tylko zdolność do identyfikacji osoby po jej oddechu, ale także związek między wzorcami oddechowymi a jej zdrowiem. Na przykład uczestnicy z wysokim poziomem lęku mieli krótsze oddechy i bardziej zróżnicowane przerwy w śnie. Ci, którzy cierpieli na depresję, mieli szybszy, płytszy oddech.

„To odkrycie jest niezwykle istotne, ponieważ pokazuje, że oddychanie to nie tylko automatyczny proces fizjologiczny, ale także odzwierciedlenie wewnętrznego stanu człowieka” – zauważa neurobiolog Umberto Basilio.

Autorzy badania sugerują, że długoterminowe monitorowanie oddechu może stać się w przyszłości potężnym narzędziem do diagnozowania chorób psychicznych i fizycznych. Na przykład zmiany w sposobie oddychania mogą być wczesnym objawem depresji, zaburzeń lękowych, a nawet chorób układu krążenia.

„Jeśli potrafimy dokładnie zinterpretować wzorce oddechowe, możemy opracować spersonalizowane interwencje, takie jak nauczanie ludzi prawidłowych technik oddychania w celu zmniejszenia lęku lub poprawy nastroju” – mówi Sobel. Dodaje, że jednym ze sposobów na przyszłość jest stworzenie urządzeń, które nie tylko śledzą oddech, ale także pomagają regulować go w czasie rzeczywistym.

Pomimo ogromnego potencjału, wykorzystanie danych biometrycznych układu oddechowego budzi obawy dotyczące prywatności i etyki. Niektórzy eksperci ostrzegają, że dane mogą być wykorzystywane do celów niezgodnych z prawem, takich jak nadzór lub manipulacja. Sobel przyznaje, że takie obawy są uzasadnione i podkreśla potrzebę ścisłych zasad ochrony danych osobowych.

„Dziesięć minut nagrywania nie wystarczy, aby wyciągnąć wnioski. Ale 24 godziny to znacząca ilość danych, która wymaga odpowiedzialnego obchodzenia się z nią” — mówi neurobiolog. W przyszłości, mówi Sobel, mogą pojawić się przepisy regulujące wykorzystanie takich danych biometrycznych w celu zapewnienia ich bezpieczeństwa i prywatności.

Niektórzy naukowcy zauważają, że sposób oddychania może zależeć od wielu czynników, takich jak aktywność fizyczna, środowisko, a nawet nastrój w danym momencie.

„To bardzo obiecujący kierunek, ale musimy wziąć pod uwagę, że oddychanie jest procesem dynamicznym, a jego cechy mogą się zmieniać” – mówi neurobiolog Detlef Heck. Dodaje, że konieczne będzie opracowanie bardziej precyzyjnych i solidnych algorytmów do zastosowań praktycznych.