Việc hít thở có liên hệ mật thiết với não bộ. Mỗi lần hít vào, thở ra đều được điều phối để cung cấp đủ oxy cho não hoạt động và điều khiển các hệ thống của cơ thể. Sobel và nhóm của ông đặt câu hỏi: nếu mỗi bộ não đều khác nhau, thì liệu kiểu thở của mỗi người có phải là độc nhất hay không?
Để kiểm chứng, họ đã phát triển một thiết bị đeo tùy chỉnh, có thể ghi lại lưu lượng khí đi qua từng lỗ mũi. Thiết bị được gắn sau cổ, với hai ống nhỏ đặt dưới mũi để theo dõi nhịp thở của người dùng trong các hoạt động thường ngày, cả khi thức lẫn khi ngủ.
Nhóm đã trích xuất 24 tham số từ dữ liệu lưu lượng khí, bao gồm thời gian hít vào, thở ra và sự chênh lệch lưu lượng khí giữa hai lỗ mũi. Họ tách riêng dữ liệu khi người tham gia thức và ngủ, sau đó dùng thuật toán học máy để phân tích.
Khi 42 người quay lại phòng thí nghiệm sau vài tuần, vài tháng, thậm chí hai năm để tham gia một phép đo 24 giờ khác, thuật toán đã nhận diện được họ chỉ dựa vào kiểu thở. Dữ liệu khi thức cho kết quả chính xác hơn khi ngủ. Khi mở rộng phân tích từ 24 lên 100 tham số, độ chính xác đạt 96,8%.
Từ những thành công ban đầu, nhóm nghiên cứu tiếp tục tìm hiểu xem họ có thể phát hiện thêm điều gì từ hơi thở.
Họ thu thập dữ liệu về chỉ số BMI của người tham gia, cũng như khảo sát đánh giá mức độ lo âu và trầm cảm của họ. Phân tích cho thấy có mối tương quan giữa những thông tin này và kiểu thở, dù hầu hết người tham gia có điểm lo âu – trầm cảm ở mức thấp.
Ví dụ, dữ liệu hô hấp của những người có BMI cao khác với những người có BMI thấp. Và những người có điểm cao trong khảo sát lo âu hoặc trầm cảm cũng có kiểu hít thở riêng biệt.
Các nhà khoa học về hô hấp từ lâu đã cố gắng liên kết các dấu hiệu của hơi thở với tình trạng sức khỏe – tương tự cách điện tâm đồ (ECG) sử dụng các điện cực gắn lên cơ thể để đo hoạt động của tim và phát hiện các bất thường. Theo bác sĩ tâm thần học Helen Lavretsky ở Đại học California (Los Angeles), nghiên cứu của Sobel và cộng sự là “một bước tiến” trong lĩnh vực phân tích nhịp thở, vốn trước nay thường chỉ dựa vào dữ liệu thu thập trong thời gian ngắn. Nghiên cứu này mở ra khả năng thiết kế các liệu pháp điều trị dựa trên hơi thở.
“Công cụ tiềm tàng nhất mà chúng ta đang có chính là hơi thở,” Lavretsky nói. Ví dụ, một số đơn vị trong quân đội Mỹ dạy binh sĩ cách điều chỉnh nhịp thở để kiểm soát căng thẳng và giữ tập trung trong những tình huống áp lực cao.
Hiện nhóm của Sobel đang tiếp tục nghiên cứu xem kiểu thở nào liên quan đến mức độ căng thẳng và lo âu thấp. Nếu thành công, họ sẽ “hướng dẫn cho mọi người cách thở để làm dịu những tình trạng tâm lý này,” theo Sobel.
Nghiên cứu của nhóm Sobel đã được công bố trên tạp chíCurrent Biology.
Nguồn:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982225005834
https://www.nature.com/articles/d41586-025-01835-0