Naučnici otkrili: Obrazac disanja je jedinstven poput otiska prsta FOTO

Naučnici su uspeli da identifikuju pojedinačne ljude samo na osnovu njihovog obrasca disanja sa tačnošću od 96,8 procenata, a različiti obrasci su odgovarali razlikama u fizičkim i mentalnim osobinama, prema novoj studiji u časopisu "Current Biology".

Pošto se dešava podsvesno, disanje može izgledati jednostavno, ali ga kontroliše složena moždana mreža.

"Disanje mora biti koordinisano sa skoro svim", rekao je Noam Sobel, neurobiolog sa Vajcmanovog instituta za nauku u Izraelu i koautor nove studije. Od merenja vremena disanja kada govorimo, do plivanja, respiratorni sistem često pregovara sa različitim delovima mozga.

• Naučnici otkrili: Evo šta se dešava sa mozgom kada ne koristite tri dana mobilni telefon
• Žena isprala nos vodom sa česme, pa preminula
• Ove večernje navike hitno menjajte: Štete mozgu
• Ovaj znak demencije može da se javi i 20 godina pre dijagnoze

"Iako disanje počinje sa ovim centrom za disanje u moždanom stablu, ono zapravo biva koordinisano sa ogromnim delom vašeg mozga", naveo je Sobel. Ti različiti delovi mozga uključuju regione odgovorne za jezik, emocije i motoričke sposobnosti

Udisanje pokreće specifične talase u centru za pamćenje mozga koji pomažu u konsolidaciji sećanja. Kada udišemo, pritisak u nosnoj šupljini se menja, što pobuđuje neurone koji šalju signale u mozak, prema Detlefu Heku, neuronaučniku sa Univerziteta u Minesoti koji nije bio uključen u novo istraživanje.

Trenutak prelaska sa izdisaja na udisaj može imati neku vrstu efekta resetovanja u mozgu, tako da promena disanja može pomoći u regulaciji stresa i kognitivnim performansama. Tehnike sporog disanja koriste se za smanjenje stresa i anksioznosti, promenu raspoloženja, a promena obrazaca disanja može uticati na kognitivne sposobnosti i fokus.

Naučnici još uvek uče o tome kako mozak oblikuje dah, kako dah oblikuje mozak i koje informacije bi ovo jednog dana moglo reći lekarima o zdravlju pacijenta.

Jedinstveni "otisci daha"

Tim koji sprovodi novo istraživanje uglavnom proučava vezu između mozga i disanja u olfakciji, odnosno kako unos mirisa kroz nos donosi informacije direktno u mozak na obradu.

Pošto je svaki mozak jedinstven, autori studije su pretpostavili da će i respiratorni obrasci koje oblikuju ti mozgovi biti jedinstveni.

Da bi testirali svoju hipotezu, tim je razvio laganu, nosivu cev koja se uklapa u nos učesnika i kontinuirano prati protok vazduha u nosu tokom 24 sata. Stotinu zdravih mladih odraslih osoba nosilo je uređaj sa nosnom cevčicom dok su obavljali svoje svakodnevne aktivnosti i beležili svoje aktivnosti u aplikaciji za mobilni telefon.

Svi učesnici studije imali su izuzetno različite obrasce disanja, prema rezultatima. Istraživački tim je uspeo da identifikuje pojedince samo na osnovu njihovih obrazaca disanja sa tačnošću od 96,8 odsto koristeći analizu mašinskog učenja. Ovaj nivo tačnosti bio je dosledan tokom višestrukih ponovnih testiranja tokom dve godine, što znači da je preciznost testa rivalska preciznosti nekih tehnologija za prepoznavanje glasa.

"Veoma je retko da možete tako precizno predvideti biološki proces", istakao je Sobel.

Svaki respiratorni "otisak prsta" takođe je pružio uvid u mentalno i fizičko stanje svake osobe, jer su određeni obrasci disanja bili u korelaciji sa indeksom telesne mase, ciklusom spavanja i buđenja, depresijom i anksioznošću. Učesnici koji su imali viši nivo anksioznosti na osnovu odgovora na upitnik, na primer, imali su tendenciju da imaju kraće udisaje i raznovrsnije pauze između udisaja tokom spavanja.

Pauze između udisaja pokazale su se kao posebno značajan parametar: jedna osoba je mogla konstantno da pravi pauzu od jedne sekunde nakon svakog udisaja, dok je druga osoba ponekad mogla da pravi pauzu od jedne sekunde, a drugi put pet sekundi. Ova statistika varijabilnosti bila je moćan alat u prediktivnim modelima, kaže Sobel.

Zašto nos kontroliše mozak

Nazalni protok vazduha je tako usko povezan sa mozgom zbog evolucije čula mirisa, pretpostavljaju naučnici.

Nazalno disanje je takođe povezano sa načinom na koji formiramo mentalne slike, na primer, a miris je povezan sa načinom na koji čuvamo sećanja.

To može biti zato što je miris najstariji senzorni sistem koji postoji kod sisara, kaže Sobel, i smatra se vrstom evolutivne skele koja organizuje evoluciju strukture mozga sisara.

Iako su savremeni ljudi više vizuelno orijentisani, veze između nosnog disanja i mnogih delova mozga mogle bi biti mehanizam preostao iz evolucije, objašnjava Danijel Kluger, neuronaučnik sa Univerziteta u Minsteru u Nemačkoj, koji nije bio uključen u novo istraživanje.

• Kreatin može da pomogne kod Alchajmera? Naučnici započeli nova istraživanja
• Dva sata tišine dnevno regeneriše mozak: Spas i za sva čula FOTO
• Devojčici za 9 dana virus pojeo mozak: Imala samo temperaturu i osip
• Šokantno otkriće naučnika: Ključ ljudske svesti leži u životinjama

U studijama o učinku u vizuelnim i prostornim zadacima - koji nemaju nikakve veze sa mirisom - ljudi imaju tendenciju da postižu bolje rezultate dok udišu nego dok izdišu. To bi moglo biti zato što nas udisanje čini osetljivijim na bilo koji senzorni ulaz, ne samo na miris, kaže Kluger, pa je verovatnije da opažamo vizuelne, slušne i taktilne informacije kada su one predstavljene dok udišemo.

"Nalazite se u određenom telesnom stanju dok udišete koje vas čini osetljivijim na dolazeće senzorne stimuluse", objasnio je Kluger.

Promenite svoj dah da biste promenili svoj mozak?

Merenje veze između obrazaca disanja i zdravstvenih stanja na većem broju ljudi moglo bi pomoći u razvoju analize daha kao dijagnostičkog alata, kažu naučnici.

"Ovo je izuzetno uzbudljivo otkriće, ali neko mora da pokaže da funkcioniše i za druge grupe", rekao je Hek, "ali generalno mislim da je ovo veoma obećavajući pravac".

Autori studije sada testiraju svoj uređaj i metod analize kako bi otkrili bolesti.

Nalazi takođe postavljaju pitanja o tome da li promena obrazaca disanja može promeniti šta se dešava u mozgu.

"Ovde postoji pitanje kokoške i jajeta, šta je pokrenulo šta: da li dišete na ovaj način zato što ste depresivni ili ste depresivni zato što dišete na ovaj način?", zapitao se Sobel. "Ako je ovo drugo, onda je to potencijalno uzbudljivo jer otvara puteve ka intervenciji - dakle, mogu li vas naučiti da dišete na način koji će vas učiniti manje depresivnim ili manje anksioznim?", preneo je portal National geographic.