מחקר חדש ומסקרן שפורסם היום (ה') בכתב העת המדעי Current Biology מגלה כי דפוסי הנשימה של בני אדם הם אישיים ויציבים – ומאפשרים לזהות כל אדם, בדיוק כמעט מושלם, על סמך אופן נשימתו בלבד. את המחקר הוביל פרופ' נעם סובל ממכון ויצמן למדע, יחד עם הדוקטורנטית תמנע סורוקה נוימן – שמסבירה: "התברר שלכל אחד מאיתנו יש חתימת נשימה ייחודית, כמו טביעת אצבע".
במסגרת המחקר, חבשו מאה משתתפים התקן לביש שפותח במיוחד במעבדתו של פרופ' סובל, ומדד ברציפות במשך יממה שלמה את זרימת האוויר בכל אחד מהנחיריים. מדובר במדידה עדינה ומדויקת במיוחד, שמסוגלת להבחין בשינויים זעירים בדפוסי הנשימה לאורך היום והלילה. החוקרים ניתחו את הנתונים והצליחו לזהות את זהות המשתתפים בדיוק של 96.8% – תוצאה שמעמידה את הנשימה בשורה אחת עם טכנולוגיות זיהוי קול ואף עולה עליהן במקרים מסוימים.
6 צפייה בגלריה
החוקרים ממכון ויצמן, פרופ' נעם סובל ותמנע סורוקה נוימן
(צילום: אוהד הרכס, מכון ויצמן למדע)
"חשבנו שיהיה קשה מאוד לזהות מישהו על סמך נשימה, כי כל אחד עושה דברים שונים במהלך היום – רץ, נח, לומד", מספרת סורוקה נוימן. "אבל התברר שלכל אדם יש דפוס נשימה מובחן, כמו חתימה אישית".
לא רק זיהוי – גם בריאות הגוף והנפש
מעבר ליכולת הזיהוי המרשימה, מצאו החוקרים כי לדפוס הנשימה יש גם ערך רפואי עמוק. ניתוח הנתונים הראה קשר בין הנשימה לבין מדדים פיזיים כמו מדד מסת גוף (BMI), תפקוד מערכות אוטונומיות בגוף ואפילו מצבים רגשיים כמו חרדה ודיכאון. כך למשל, משתתפים עם נטייה גבוהה לחרדה נטו לדפוסי נשימה הכוללים שאיפות קצרות יותר והפסקות משתנות יותר במהלך השינה.
לדברי פרופ' סובל, "אנחנו מניחים אינטואיטיבית שהמצב הרגשי שלנו משפיע על הנשימה – כשאנחנו לחוצים, אנחנו נושמים אחרת. אבל ייתכן שגם ההפך נכון: אולי האופן שבו אנחנו נושמים תורם בעצמו לתחושות נפשיות מסוימות".
סורוקה נוימן מסבירה כיצד בכלל עלה הרעיון לחקור את הנשימה ככלי זיהוי אישי – והתשובה מגיעה דווקא מחוש אחר לגמרי: הריח.
"אנחנו בכלל מעבדה של חוש הריח", היא מספרת, "ומתוך כך, קו המחשבה שלנו הגיע מזווית שונה לגמרי ממה שמקובל ברפואה. חוש הריח תלוי באופן מוחלט בנשימה: אתה מקבל אינפורמציה רק כשאתה שואף – לא בנשיפה. זה אומר שהמוח יודע שיש רגעים שמיועדים לעיבוד מידע ורגעים שלא".
בהמשך המחקר, הבחינו החוקרים כי גם ללא גירוי ריח, המוח מפעיל את אזורי הריח בזמן שאיפה – ונח כאשר נושפים. מכאן עלתה השאלה: האם גם שאר אזורי המוח מגיבים כך?
"התחלנו לבדוק את זה, וגילינו שכן – גם אזורים קורטיקליים גבוהים פועלים אחרת בזמן שאיפה ונשיפה", אומרת סורוקה נוימן. "התברר שאנחנו מבצעים טוב יותר מטלות מרחביות, זיכרון ועוד דווקא בשאיפה. התחום הזה, שנקרא כיום 'המוח הנושם', הולך ומתפתח – ויש פרסומים חדשים בנושא כל חודש. זה כיוון מחקרי שמזיז את כל תחום חקר המוח".
"לא ציפינו שזה יהיה כל כך מדויק"
השילוב בין פעילות מוחית ייחודית לבין התזמון המדויק של הנשימה הביא את החוקרים להשערה: אם לכל אדם יש מוח ייחודי – גם הנשימה שלו תהיה ייחודית. וההנחה הזאת התבררה כנכונה. "נשימה מעורבת בכל כך הרבה פעילויות שאנחנו עושים – דיבור, הליכה, שחייה – ואפילו במחשבה עצמה. היא חייבת להיות מתוזמנת כמעט עם כל פעולה", מסבירה סורוקה נוימן. "לכן ברור שהיא גם משקפת את הדרך הייחודית שבה המוח שלנו פועל".
ומה הפתיע אותה יותר מכל? "שיערנו שנזהה אנשים לפי הנשימה – אבל לא ציפינו שזה יהיה כל כך מדויק. הופתענו מעוצמת הזיהוי ומכמות המידע הצפון בתוך הנשימה של כל אדם".
אחת התובנות המרתקות שעלו מהמחקר היא הקשר האפשרי בין הנשימה לבין מצבים נפשיים כמו חרדה ודיכאון. אבל סורוקה מבהירה שהקשר הזה אינו חד-כיווני בהכרח.
"יכול להיות שהמוח משפיע על הנשימה – אבל ייתכן גם שהנשימה משפיעה על המוח", היא מסבירה. "אם אני בדיכאון – אולי זה משפיע על איך שאני נושמת. אבל יכול להיות גם שאני בדיכאון בגלל שאני נושמת בצורה מסוימת. ואם נצליח לאמן מישהו לנשום אחרת – אולי נוכל להשפיע על המצב הנפשי שלו. זו שאלה מחקרית אדירה – וזה בדיוק הכיוון שאנחנו הולכים להתעמק בו עכשיו".
6 צפייה בגלריה
"הנשימה היא כלי חזק מאוד". פרופ' נעם סובל ותמנע סורוקה נוימן
(צילום: אוהד הרכס, מכון ויצמן למדע)
אבחון דרך נשימה? בקרוב מאוד
המחקר הראה גם כי דפוסי הנשימה נותרו יציבים לאורך זמן. 42 מהמשתתפים שבו לניסוי חוזר חודשים לאחר מכן – והחוקרים הצליחו לזהות אותם שוב בדיוק של מעל 95%. מדובר בחתימה ביומטרית קבועה, שאינה מושפעת בקלות משינויים זמניים או מצבים חיצוניים.
"אני לא חושבת שמצב נפשי אפשר לאבחן רק על סמך מדד יחיד", אומרת סורוקה נוימן, "אבל הנשימה היא כלי מאוד חזק. היא טבעית, אקולוגית, לא פולשנית – וזה נותן לה תוקף משמעותי".
היא מוסיפה כי גם מחלות נוירולוגיות כמו פרקינסון ניתנות לזיהוי דרך הנשימה בלבד. לדבריה, מגוון רחב של אוכלוסיות עשוי להרוויח מהכלים הללו – במיוחד חולים עם הפרעות חרדה, דיכאון או שינה.
אימון נשימה - במקום טיפול תרופתי?
השלב הבא, מבחינת החוקרים, הוא לבדוק האם ניתן להשתמש בנשימה לא רק ככלי אבחוני – אלא גם ככלי טיפולי. סורוקה נוימן כבר החלה לבדוק את הנושא על אנשים עם וללא טיפול תרופתי.
"אני מנסה לאמן אותם לנשום בצורה שתשפיע על המצב הנפשי שלהם, אולי אפילו תוכל להחליף טיפול תרופתי במקרים מסוימים", היא מספרת. "אבל זה לא מוגבל רק לבריאות הנפש – גם מדדים כמו BMI ניתנים להשפעה. אולי נוכל ללמד אנשים לנשום בצורה שתשפר גם את הבריאות המטבולית שלהם".
לסיום, שאלנו את סורוקה נוימן אם כל הידע שצברה שינה את האופן שבו היא עצמה נושמת. "גם אחרי כל השנים האלה, אני עדיין לא מודעת לנשימה שלי בכלל", היא משיבה. "למדתי הרבה עליה, אני מכירה את הדפוסים שלי – אבל אני עוד לא שולטת בהם. אולי בהמשך".
