一言以蔽之
- 你的呼吸模式就像指纹一样独特，可以以96.8%的准确率识别你。
- 科学家发现了鼻腔气流与焦虑、抑郁和自闭症相关评分等心理健康特征之间的联系。
- 这项技术有朝一日可用于健康监测——但同时也引发了严重的隐私问题。
以色列雷霍沃特—— 忘记指纹和面部识别吧——研究人员发现，你通过鼻子呼吸的方式如此独特，以至于可以非常准确地识别你。一项突破性研究表明，人类具有独特的“鼻腔呼吸指纹”，这些指纹在一段时间内保持稳定，可以预测从体重到心理健康的一切。
以色列魏茨曼科学研究所的科学家开发了一种可穿戴设备，仅凭呼吸模式就能以96.8%的准确率识别人类，比许多语音识别系统更准确。更令人惊讶的是，当参与者将近两年后返回进行测试时，这些呼吸特征仍然保持一致。
“我们发现，我们可以仅凭鼻腔气流模式以惊人的96.8%的准确率识别出97名参与者中的成员，”研究者们在《当代生物学》上发表的论文中写道。“换句话说，人类具有个体化的鼻腔气流指纹。”
除了创造一种新的生物识别安全形式外，该研究还揭示了呼吸模式如何反映大脑的独特连接方式，并能暴露你身体和精神状态的细节。
科学家如何追踪你的每一次呼吸
大多数人认为呼吸是自动且简单的，但实际上它是由一个极其复杂的脑区网络控制的。因为每个人的大脑都是独一无二的，研究人员认为由此产生的呼吸模式也应该独特，就像通过鼻孔表达的神经签名。
魏茨曼科学研究所的科学家们创建了一个名为“鼻部Holter”的小型可穿戴设备，参与者连续佩戴24小时。这个约智能手机大小的装置挂在脖子后面，并通过一根细管连接到鼻子，每个鼻孔都有单独的传感器。
一百名参与者，主要是平均年龄26岁的年轻人，在正常日常活动中佩戴该设备——工作、睡觉、锻炼和放松。其中42人在几个月后返回重复实验，使研究人员能够测试呼吸模式是否在一段时间内保持稳定。
鼻下的管子测量每个鼻孔的气流，揭示了每个人的独特呼吸指纹。（来源：Soroka等人，《当代生物学》）
你的呼吸风格像指纹一样独特
使用计算机算法，研究人员分析了24种不同的呼吸特征，包括吸气量、呼吸频率以及气流在鼻孔之间自然切换的周期。他们可以在清醒状态下以超过90%的准确率识别个体，即使参与者在两年后返回，这些模式仍然保持一致。
研究发现，“通过鼻腔气流指纹进行个体识别与语音识别相当或更好。”
当研究人员检查这些呼吸模式可以揭示什么时，他们发现了一些引人注目的事情：你的鼻子实际上广播了关于你私人健康和精神状态的信息。呼吸模式可以预测参与者的体重指数、焦虑和抑郁水平，甚至与自闭症谱系条件相关的特征。
焦虑程度较高的人在睡眠期间表现出较短的吸气，而抑郁症状的人在白天有不同的峰值气流模式。该设备仅使用呼吸数据就能以100%的准确率区分睡眠和清醒状态。它还可以检测自然鼻腔周期，即气流在一天中在鼻孔之间交替的过程，大多数人都没有意识到这一点。
贴在颈后的隐蔽装置通过软管连接到鼻子，记录气流。（来源：Soroka等人，《当代生物学》）
对健康和隐私意味着什么
该研究的主要作者Timna Soroka及其同事认为，这些模式反映了大脑对呼吸的控制。与简单的肺功能测试（测量气道健康）不同，长期呼吸模式揭示了大脑呼吸控制中心是如何连接和运作的。
这项技术可能会改变我们监测健康和诊断疾病的方式。由于呼吸模式反映了大脑活动，这些模式的变化可能在症状变得明显之前就预示着神经系统疾病、心理健康问题或其他医疗问题。
然而，这项研究引发了隐私问题。如果呼吸模式如此揭示并且可以通过足够敏感的设备检测到，那么在一个日益先进的监控技术的世界里，隐私会发生什么？
目前，该设备需要直接接触鼻孔，限制了其用于秘密监视。随着传感器技术的进步，远程检测呼吸模式的可能性变得更加现实。
研究存在局限性。该研究主要针对健康的年轻人，因此尚不清楚这些发现是否适用于老年人、儿童或患有呼吸系统疾病的人。鼻管在睡眠期间偶尔会滑动，一些参与者觉得佩戴该设备24小时不舒服。与心理健康指标的相关性基于问卷得分而非临床诊断。
你的呼吸模式像指纹一样独特，但与指纹不同，它始终活跃，可能更能揭示你的内部状态。虽然这项技术为健康监测和医学诊断提供了令人兴奋的可能性，但它也提出了关于在普遍传感时代如何监管和保护我们身体不断、无意识地共享的亲密生物数据的新问题。今天令人着迷的研究发现往往成为明天的监控工具，因此考虑如何管理和保护我们身体不断、无意识地分享的亲密生物数据至关重要。
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