Hơi thở cũng giống như dấu vân tay nhận dạng
Giống như các vòng xoáy trong dấu vân tay, quy luật hít thở của một người có thể là thứ độc nhất. Nó không đơn thuần là cách nhận dạng mỗi cá nhân, mà còn có thể giúp xác định một số đặc điểm thể chất và tinh thần của mỗi người.
Một nhóm các nhà nghiên cứu do Viện Khoa học Weizmann (Israel) dẫn đầu đã đo lường nhịp thở của 97 người khỏe mạnh trong 24 giờ. Kết quả, họ xác định được người tham gia chỉ từ quy luật thở của họ với độ chính xác tương đối cao. Hơn nữa, những quy luật này có thể tương quan với chỉ số khối cơ thể (BMI) cùng các dấu hiệu về trầm cảm và lo âu. Nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí Current Biology.
Hô hấp liên quan sâu sắc tới bộ não. Mỗi lần hít vào và thở ra đều được phối hợp để cung cấp oxy cần thiết cho não quản lý các hệ thống của cơ thể Nhà sinh học thần kinh Noam Sobel và các đồng nghiệp tự hỏi: nếu mỗi bộ não hoạt động khác nhau, thì hơi thở của mỗi người chẳng phải cũng là thứ độc nhất vô nhị sao?
Để kiểm tra điều này, các nhà nghiên cứu phát triển một thiết bị đeo tùy chỉnh có thể thu lại luồng không khí đi qua mỗi bên mũi của một người. Thiết bị này được gắn đằng sau gáy người tham gia, có hai ống luồn vào trong mũi, theo hơi thở của họ trong hoạt động thường ngày, cả khi thức lẫn lúc ngủ.
Để định rõ đặc điểm của quy luật hô hấp của một người, nhóm đã trích xuất 24 thông số từ dữ liệu luồng không khí, gồm quãng thời gian hít vào và thở ra cùng với tính bất đối xứng của luồng không khí giữa hai lỗ mũi. Họ tách các giai đoạn khi người tham gia ngủ và thức, và dùng dữ liệu này đào tạo một thuật toán học máy.
Khi 42 người tham gia quay lại phòng thí nghiệm trong nhiều tuần, nhiều tháng và thậm chí hai năm sau, để tham gia vào hoạt động đo lường kéo dài 24 giờ khác, thuật toán được đào tạo có thể nhận dạng được họ dựa trên quy luật hô hấp. Dữ liệu từ các giai đoạn lúc tỉnh táo của người tham gia cho ra kết quả chính xác hơn so với giai đoạn ngủ, nhưng khi các nhà nghiên cứu sử dụng bản mô tả gồm 100 tham số của một tập dữ liệu đầy đủ so với mô hình dùng 24 tham số, thì chúng có thể xác định từng cá nhân với độ chính xác lên tới 96,8%.
Với thành công này, nhóm nghiên cứu bắt đầu tự hỏi là liệu họ có thể biết được nhiều điều hơn từ quy luật hô hấp hay không.
Họ bắt tay vào thu thập dữ liệu về BMI của người tham gia, và đánh giác mức độ trầm cảm và lo âu từ bảng hỏi. Một phân tích đã tìm thấy mối tương quan giữa thông tin này và quy luật hô hấp, mặc dù hầu hết người tham gia có điểm số thấp về vấn đề này trong bảng hỏi.
Ví dụ, các đặc điểm hô hấp khi ngủ của người có BMI cao hơn khác biệt với người có BMI thấp hơn. Những ai đạt điểm số cao về trầm cảm hoặc lo âu trong bảng hỏi có quy luật hô hấp khác biệt.
Các nhà khoa học nghiên cứu về hô hấp đã cố gắng kết nối đặc trưng hô hấp với sức khỏe – mô phỏng cách điện tâm đồ (sử dụng điện cực trên ngón tay, cánh tay và các bộ phận khác trên cơ thể để đo hoạt động của tim) có thể phá hiện những nhịp bất thường – theo nhà tâm thần học Helen Lavretsky tại ĐH California, Los Angeles. Bà đánh giá nghiên cứu của nhóm Sobel là “một bước cải tiến” trong lĩnh vực quy luật hô hấp, vốn thường thu thập dữ liệu hô hấp trong quãng thời gian ngắn hơn. Và kết quả từ đây sẽ mở ra cánh cửa thiết kế các biện pháp chữa trị hô hấp.
Hiện nay, nhóm nghiên cứu của Sobel đang cố gắng tìm ra loại quy luật hô hấp nào tương quan với mức căng thẳng và lo âu thấp, để xem liệu chúng có thể đối kháng lại với những cảm xúc ấy hay không. Nếu phương hướng này thành công, họ sẽ cố gắng dạy mọi người cách hít thở theo cách làm dịu tình trạng này.□
Phương Anh dịch
Bài đăng Tia Sáng số 12/2025
