Идентификация личности по вдоху: носимое устройство считывает дыхание как штрихкод
Первоначально внимание команды ученых из Института Вейцмана в Израиле под руководством Ноама Собела было сосредоточено на обонянии. У млекопитающих восприятие запахов происходит во время вдоха, и это заставило специалистов задуматься: если каждый мозг уникален, то, возможно, и дыхание каждого человека тоже обладает своей индивидуальной, уникальной «подписью»? Чтобы проверить эту гипотезу, ученые разработали легкое носимое устройство, которое при помощи мягких трубок, закрепленных под ноздрями, круглосуточно отслеживало поток вдыхаемого и выдыхаемого через нос воздуха. В отличие от стандартных дыхательных тестов, которые длятся от одной до двадцати минут и направлены на диагностику тех или иных болезней, новое устройство позволяло наблюдать тонкие особенности дыхания в течение полного дня обычной жизни человека.
В исследовании приняли участие 100 здоровых молодых взрослых. Все они занимались своими повседневными делами, пока устройство собирало данные. Несмотря на разнообразие активностей — бег, отдых, обучение — алгоритмы устройства смогли с поразительной точностью распознать особенности дыхания каждого из участников. Более того, многократные повторные тесты, которые проводились на протяжении двух лет, дали точно такие же результаты, а это ставит новый метод в один ряд с современными технологиями распознавания голоса по уровню точности.
Но открытие не ограничивается только возможностью идентификации личности. Ученые обнаружили, что дыхательные паттерны тесно связаны с такими параметрами, как индекс массы тела, режим сна и бодрствования, уровень тревожности и даже особенности поведения. Например, участники с более высокими баллами по шкале тревожности дышали менее глубоко и делали больше пауз разной длины между вдохами во сне. При этом ни у одного из испытуемых не было каких-либо клинически подтвержденных диагнозов, то есть новая технология может использоваться для ранней диагностики различных проблем со здоровьем.
Интуитивно мы понимаем, что тревога и депрессия влияют на дыхание. Но, как подчеркивает Собел, возможно и обратное — особенности дыхания тоже могут влиять на психологическое состояние. Если это подтвердится, коррекция дыхательных паттернов с их отслеживанием может стать новым способом лечения эмоциональных расстройств.
Разумеется, устройство пока не идеально. Трубка под носом может вызывать дискомфорт и смещаться во сне, что создает сложности для ее повседневного использования. Также устройство учитывает только вдохи и выдохи, сделанные носом, без учета дыхания через рот. В связи с этим ученые уже работают над более удобной и незаметной версией устройства. Кроме того, команда в дальнейших исследованиях собирается выяснить, может ли осознанное копирование «здоровых» ритмов дыхания улучшить эмоциональное состояние.
