nature
作者:Humberto Basilio
你的呼吸,就是你的"生物身份證"
從指紋到面容,我們已習(xí)慣用各種生物特征進(jìn)行身份識別。但你知道嗎?現(xiàn)在,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),甚至連你呼吸的方式也像指紋一樣獨(dú)一無二。這意味著,未來你的一呼一吸,都可能成為你的專屬“身份證”,還能透露你身體和情緒的許多秘密!
圖片來源:Anusak Laowilas/NurPhoto via Getty
一次呼吸,識別精準(zhǔn)度超過96%
以色列魏茨曼科學(xué)研究所的Noam Sobel教授團(tuán)隊(duì)近日在《自然》雜志上發(fā)表突破性研究,首次通過長期連續(xù)監(jiān)測志愿者的鼻孔氣流模式,成功實(shí)現(xiàn)對個體的精準(zhǔn)識別。
研究中,團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種小巧便攜的鼻孔氣流監(jiān)測設(shè)備,志愿者們?nèi)炫宕鬟@一設(shè)備,記錄長達(dá)24小時的呼吸數(shù)據(jù)。研究人員隨后利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),從吸氣、呼氣的節(jié)奏、持續(xù)時間,到左右鼻孔氣流的不對稱性,共提取了24種不同的通氣特征。
圖片來源:Soroka et al.,
Current Biology
令人驚嘆的是,僅憑這些通氣特征,研究團(tuán)隊(duì)對97名志愿者的身份識別準(zhǔn)確率高達(dá)96.8%,甚至超過許多現(xiàn)有的生物識別技術(shù)。
呼吸背后,不只是身份,還有身心健康
不僅如此,這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)了更多意想不到的關(guān)聯(lián):人的呼吸模式竟能揭示身體狀況和心理狀態(tài)的細(xì)微差異。
例如,研究發(fā)現(xiàn),清醒時的呼吸特征明顯比睡眠狀態(tài)更容易用于身份識別。這可能是因?yàn)樾阎鴷r的呼吸模式更易受到大腦認(rèn)知活動的影響,而每個人的大腦活動模式又獨(dú)具個性。
研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),人體的呼吸模式與身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)也存在明顯相關(guān)性。BMI較高的人群在睡眠時的呼吸特征與其他人群有顯著差異。此外,研究還首次展示出呼吸模式與心理健康狀況之間的關(guān)聯(lián):在焦慮和抑郁評分較高的人群中,其呼吸特征也與一般人群有明顯不同。
科技前沿,應(yīng)用潛力無限
這一發(fā)現(xiàn)為醫(yī)療保健、心理健康監(jiān)測、身份識別安全系統(tǒng)等領(lǐng)域開辟了全新視角。Sobel教授表示:“我們不僅僅是識別一個人是誰,更重要的是,我們可以通過呼吸理解一個人正處于什么樣的生理和心理狀態(tài)。這將極大促進(jìn)個性化醫(yī)療保健技術(shù)的發(fā)展。”
未來,隨著這項(xiàng)技術(shù)的成熟,我們甚至可以想象,智能穿戴設(shè)備可能會實(shí)時監(jiān)測我們的呼吸變化,及時預(yù)警健康風(fēng)險(xiǎn),如早期檢測睡眠呼吸暫停綜合癥,或者監(jiān)測焦慮、抑郁等心理疾病的癥狀。
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