Дыхание человека всегда считалось одним из базовых физиологических процессов, но лишь теперь исследователи из Израиля доказали, что его уникальные особенности можно использовать не только для идентификации личности, но и для ранней диагностики заболеваний.
Разработанная ими система на основе носимых датчиков демонстрирует точность распознавания человека по дыханию на уровне 96,8%, а также открывает новые возможности в медицине.
Дыхание — зеркало мозга и организма
Нейрофизиологи из Института Вейцмана под руководством профессора Ноама Собеля обнаружили, что дыхание — это не просто механический процесс, а сложный сигнал, отражающий работу мозга.
«Мы привыкли думать, что о дыхании известно всё, но оказалось, что это новый способ считывания мозговой активности», — поясняет Собель.
Дело в том, что дыхание контролируется несколькими отделами мозга, включая как автоматические рефлексы, так и осознанные действия.
Это делает его своеобразным биомаркером, который может указывать на различные состояния организма — от стресса до серьёзных патологий.
Как работает технология?
В эксперименте приняли участие 100 добровольцев, носивших специальные датчики, фиксирующие дыхание отдельно через левую и правую ноздрю.
Собранные за сутки данные анализировались с помощью системы BreathMetrics, которая обычно используется в клиниках для кратковременной диагностики.
Однако длительная запись раскрыла гораздо больше информации, чем стандартные 30-минутные замеры.
Помимо почти стопроцентной точности идентификации личности, система смогла определить индекс массы тела участников и даже выявить корреляцию между особенностями дыхания и тревожными расстройствами.
Это открывает перспективы для неинвазивной диагностики психических и неврологических заболеваний.
Перспективы медицинского применения
Учёные уверены, что их разработка может стать прорывом в ранней диагностике.
«Мы только начинаем понимать, как определённые паттерны дыхания связаны с развитием болезней, — говорят исследователи. — Следующий шаг — выяснить, можно ли, воздействуя на ритм дыхания, влиять на течение заболеваний».
В будущем подобные датчики могут использоваться для мониторинга пациентов с хроническими заболеваниями, выявления предрасположенности к определённым расстройствам и даже персонализированной терапии.
Например, коррекция дыхательных ритмов может помочь в лечении тревожности, депрессии или нейродегенеративных заболеваний.
Биометрическая идентификация нового поколения
Точность распознавания личности по дыханию приближается к традиционным методам вроде отпечатков пальцев или сканирования радужной оболочки глаза.
При этом технология не требует сложного оборудования — достаточно компактного носимого датчика.
Это делает её перспективной для систем безопасности, медицинских карт и даже банковской сферы.
Однако главное значение открытия — в его медицинском потенциале.
Возможно, в ближайшие годы дыхание станет таким же важным диагностическим инструментом, как анализ крови или МРТ, помогая выявлять болезни на ранних стадиях и подбирать оптимальное лечение.