nature
作者:Humberto Basilio
你的呼吸,就是你的"生物身份证"
从指纹到面容,我们已习惯用各种生物特征进行身份识别。但你知道吗?现在,科学家发现,甚至连你呼吸的方式也像指纹一样独一无二。这意味着,未来你的一呼一吸,都可能成为你的专属“身份证”,还能透露你身体和情绪的许多秘密!
图片来源:Anusak Laowilas/NurPhoto via Getty
一次呼吸,识别精准度超过96%
以色列魏茨曼科学研究所的Noam Sobel教授团队近日在《自然》杂志上发表突破性研究,首次通过长期连续监测志愿者的鼻孔气流模式,成功实现对个体的精准识别。
研究中,团队设计了一种小巧便携的鼻孔气流监测设备,志愿者们全天佩戴这一设备,记录长达24小时的呼吸数据。研究人员随后利用机器学习技术,从吸气、呼气的节奏、持续时间,到左右鼻孔气流的不对称性,共提取了24种不同的通气特征。
图片来源:Soroka et al.,
Current Biology
令人惊叹的是,仅凭这些通气特征,研究团队对97名志愿者的身份识别准确率高达96.8%,甚至超过许多现有的生物识别技术。
呼吸背后,不只是身份,还有身心健康
不仅如此,这项研究还发现了更多意想不到的关联:人的呼吸模式竟能揭示身体状况和心理状态的细微差异。
例如,研究发现,清醒时的呼吸特征明显比睡眠状态更容易用于身份识别。这可能是因为醒着时的呼吸模式更易受到大脑认知活动的影响,而每个人的大脑活动模式又独具个性。
研究进一步发现,人体的呼吸模式与身体质量指数(BMI)也存在明显相关性。BMI较高的人群在睡眠时的呼吸特征与其他人群有显著差异。此外,研究还首次展示出呼吸模式与心理健康状况之间的关联:在焦虑和抑郁评分较高的人群中,其呼吸特征也与一般人群有明显不同。
科技前沿,应用潜力无限
这一发现为医疗保健、心理健康监测、身份识别安全系统等领域开辟了全新视角。Sobel教授表示:“我们不仅仅是识别一个人是谁,更重要的是,我们可以通过呼吸理解一个人正处于什么样的生理和心理状态。这将极大促进个性化医疗保健技术的发展。”
未来,随着这项技术的成熟,我们甚至可以想象,智能穿戴设备可能会实时监测我们的呼吸变化,及时预警健康风险,如早期检测睡眠呼吸暂停综合症,或者监测焦虑、抑郁等心理疾病的症状。
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