Los seres humanos tienen patrones de respiración únicos que pueden utilizarse para identificar y distinguir individuos, según un nuevo estudio. En el trabajo, publicado el jueves 12 de junio en la revista Current Biology, los investigadores pudieron usar un algoritmo para identificar a las personas basándose en estas características respiratorias distintivas casi el 97% de las veces. Los autores del estudio también creen que los perfiles respiratorios podrían revelar posibles pistas sobre la salud mental y física de cada individuo.
Aunque parezca sencillo, la respiración es un proceso complejo que rige varias regiones cerebrales. Esto dio origen a la hipótesis de los investigadores: “Dado que todos tenemos cerebros únicos, nuestra hipótesis es que esta singularidad también se reflejará en nuestra respiración”, declaró a Live Science en un correo electrónico Timna Soroka, primera autora del estudio y estudiante de doctorado del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel.
Para comprobar su hipótesis, Soroka y sus colegas reclutaron a 97 voluntarios y les colocaron a cada uno un dispositivo portátil que mide la inhalación y la exhalación mediante tubos colocados debajo de cada fosa nasal. El dispositivo registró la respiración de cada participante durante 24 horas mientras realizaba sus actividades habituales, incluido el sueño.
Los investigadores utilizaron un programa informático para identificar docenas de características distintivas en los registros de respiración. “Estas pueden ser características temporales aparentemente desconocidas, como la duración de la pausa antes o después de la inhalación”, explicó Noam Sobel, coautor del estudio y profesor de neurobiología del Instituto de Ciencias Weizmann.
Al dividir cada muestra de 24 horas en segmentos de cinco minutos, los investigadores rastrearon la variación de estas características a lo largo de cada ciclo de registro para cada participante. A continuación, utilizaron aprendizaje automático para analizar los mapas de rasgos resultantes, revelando que el patrón de variabilidad era único para cada persona.
Posteriormente, realizaron un experimento adicional con 42 participantes, quienes se sometieron a un día adicional de pruebas en un momento aleatorio durante un período de dos años. Esto sugirió que el patrón de variabilidad de cada individuo fue sorprendentemente similar durante los dos días de prueba, sin dejar de ser distinto al de los demás. En otras palabras, cada individuo tenía una “firma” respiratoria única, similar a una huella dactilar. Las firmas eran lo suficientemente distintas como para que los investigadores entrenaran un algoritmo de aprendizaje automático para identificar a los participantes individuales con una precisión del 96%, basándose únicamente en sus patrones de respiración.
El equipo no esperaba que los resultados fueran tan robustos estadísticamente, dijo Sobel. “Esto nos obligó a repasar los hallazgos muchas veces, porque era casi demasiado bueno para ser verdad, en términos de potencia. Así que fue sorprendente”.
Los investigadores también pidieron a los participantes que completaran un cuestionario sobre su salud física y mental. Al combinar los resultados de estos cuestionarios con el análisis respiratorio, encontraron correlaciones entre los perfiles respiratorios de las personas y diversas características, como la ansiedad autodeclarada o el índice de masa corporal.
Por ejemplo, las personas que reportaron mayor ansiedad mostraron mayor variabilidad en las pausas entre respiraciones que quienes reportaron niveles más bajos, afirmó Soroka. Esto plantea la posibilidad de que los patrones respiratorios puedan usarse para predecir ciertos aspectos de la salud mental y física, según el artículo.
Renato Zenobi, profesor de química analítica en la ETH de Zúrich, ha investigado el uso de sustancias químicas —en concreto, metabolitos— presentes en el aliento humano como indicadores de enfermedades. Zenobi, quien no participó en el nuevo estudio, afirmó que sus resultados podrían contribuir a fortalecer las pruebas de aliento como un método diagnóstico más práctico.
“Algunas enfermedades se diagnostican con cuestionarios”, dijo Zenobi. “Pero si se tuviera algo metabólico que medir, además del patrón respiratorio, podría ser más sólido y robusto”.
Cabe destacar que, para que cualquier prueba sea útil para el diagnóstico, las mediciones que realiza deben confirmarse mediante estudios controlados para que sean un indicador claro y consistente de una enfermedad determinada. Se necesitaría más investigación para validar los patrones respiratorios como una herramienta diagnóstica fiable. Zenobi cuestionó la logística para incorporar la monitorización respiratoria en la práctica clínica.
Consideró el estudio “innovador”, pero también cuestionó la practicidad del dispositivo de seguimiento de la respiración, dado que requiere horas de uso para obtener resultados claros. Esto podría dificultar su uso y reducir la fiabilidad de los resultados, ya que obligaba a los participantes a llevarse el dispositivo a casa, afirmó.
Los investigadores afirman que ahora están trabajando para que su dispositivo sea más cómodo de usar. A medida que avanzan en el trabajo, Sobel añadió que también están considerando algunas preguntas importantes y generales, como si los patrones de respiración reflejan o influyen en el estado cerebral de una persona.
Fuente: Live Science.
