Za unikátní biometrické znaky byly donedávna považovány především otisky prstů nebo DNA. Vědci z izraelského Weizmannova institutu věd však nyní přišli se zajímavým objevem, který toto vnímání mění. Zjistili, že každý z nás má naprosto jedinečný „dechový otisk“. Pomocí speciálního analyzátoru dokázali identifikovat konkrétní osoby s téměř 97% přesností jen na základě jejich dechového vzorce, což je přesnost srovnatelná s hlasovou identifikací.
K tomuto zjištění dopomohl miniaturní nositelný přístroj, který nosilo 100 dobrovolníků nepřetržitě po dobu 24 hodin. Zařízení pomocí jemných hadiček měřilo proudění vzduchu v každé nosní dírce zvlášť. Právě dlouhodobé sledování během běžných denních činností i spánku odhalilo komplexní a stabilní vzorce, které jsou pro každého člověka charakteristické.
Přesnost identifikace 97 %
Vědci analyzovali 24 parametrů dýchání – například objem vdechu, frekvenci nebo asymetrii proudění mezi nosními dírkami. Ukázalo se, že i po několika měsících zůstávají tyto respirační „otisky“ stabilní, což posouvá možnosti dlouhodobého sledování zdraví na zcela novou úroveň.
Grafický abstrakt k vědecké práci
Původní studie dosáhla se 24 parametry (metodou BreathMetrics) v bdělém stavu přesnosti identifikace 90,7 %. Téměř 97% přesnosti (konkrétně 96,8 %) bylo dosaženo až s pokročilejším nástrojem (HCTSA), který analyzoval 7729 různých rysů časových řad. V průběhu spánku je identifikace o něco méně přesná než během bdění.
Klíč k této jedinečnosti se podle vědců skrývá v mozku. Dýchání totiž není jen mechanický proces plic, ale je řízeno složitou a rozsáhlou sítí mozkových center. Protože je mozek každého z nás unikátní, odráží se tato individualita i ve způsobu, jakým dýcháme. Jak trefně poznamenal vedoucí autor studie Noam Sobel: náš dechový vzorec je tak v podstatě jakýmsi přímým záznamem aktivity naší nervové soustavy.
Dech prozradí BMI i zdraví
„Dechové otisky“ však neslouží jen k identifikaci. Analýza ukázala silnou souvislost mezi charakterem dýchání a dalšími fyziologickými i psychickými ukazateli. Vzorce dýchání korelovaly například s indexem tělesné hmotnosti (BMI), úrovní úzkosti, sklony k depresím nebo s rysy spojené s autismem. Například lidé s vyšší mírou úzkosti měli během spánku prokazatelně kratší nádechy, zatímco vyšší skóre deprese se odrazilo v jiných parametrech proudění vzduchu.
Zaznamenávání průtoku vzduchu nosem
Technologie, která umožnila tento objev, je poměrně nenápadná – měřicí zařízení se lepí na zátylek a do nosu vedou tenké hadičky. Ukázalo se, že už po jedné hodině záznamu lze s překvapivou přesností určit, komu dechový vzor patří. Při celodenním měření je přesnost téměř dokonalá. Přístroj navíc dokáže s jistotou rozlišit, zda člověk spí, nebo je vzhůru, a zaznamenat přirozený „nosní cyklus“, tedy střídání aktivity jednotlivých nosních dírek.
To nás přivádí k zásadní otázce, která připomíná problém slepice a vejce. Mění naše psychické rozpoložení dech, nebo naopak způsob dýchání ovlivňuje naši náladu a pocity? Pokud by platila druhá možnost, otevíralo by to fascinující cestu k možným terapiím. Změnou a tréninkem dechových vzorců bychom mohli aktivně ovlivňovat svůj duševní stav a zmírňovat příznaky úzkosti či deprese.
Objev s velkým potenciálem i rizikem
Ačkoli je celá technologie stále v počátcích a současný přístroj má své praktické limity, jako je občasné vyklouznutí kanyly ve spánku, její potenciál je obrovský. Autoři studie již pracují na diskrétnější a pohodlnější verzi. V budoucnu by se tak monitorování dechu mohlo stát běžným diagnostickým nástrojem, který by lékařům poskytl cenné informace o našem celkovém zdraví, a to jak fyzickém, tak duševním.
Dlouhodobé sledování dechových vzorců by mohlo včas odhalit změny související s neurologickými onemocněními, psychickými potížemi nebo metabolickými změnami. Musíme však zdůraznit, že studie zahrnovala pouze zdravé mladé dospělé (průměrný věk 26 let), což omezuje zobecnitelnost výsledků na jiné skupiny (děti, starší, nemocné).
S tím vším však přichází i otázka soukromí. Pokud je dechový vzor natolik individuální a odhalitelný, nabízí se paralela s otisky prstů nebo rozpoznáváním obličeje. Zatím je potřeba speciální zařízení a přímý kontakt s nosem, ale s dalším rozvojem může být v budoucnu možné sledovat dech i na dálku. To je výzva v oblasti ochrany biologických dat – protože respirační proces, na rozdíl od otisků prstů, do světa neustále vysílá informace o našem těle i duši.