Ein Forschungsteam des Weizmann Institute of Science in Israel hat herausgefunden, dass das Atemmuster jeder Person so einzigartig sein kann wie ein Fingerabdruck, der nicht nur zur Identifizierung verwendet werden kann, sondern auch den Body-Mass-Index (BMI) und den psychischen Gesundheitszustand widerspiegelt. Die Forschung wurde in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.
Die Forscher entwickelten ein tragbares Gerät, das am Hals getragen wurde, um den Atemluftstrom von 97 gesunden Teilnehmern 24 Stunden lang durch Nasenschläuche zu überwachen und dabei 24 Parameter wie die Länge der Ein- und Ausatmung sowie den Unterschied im Nasenlochluftstrom aufzuzeichnen. Nach der Analyse der Daten mithilfe von Algorithmen für maschinelles Lernen stellte das Team fest, dass Atemmuster sehr individuell sind. In nachfolgenden Tests betrug die Genauigkeit des Algorithmus bei der Identifizierung der Teilnehmer bis zu 96,8 %, und die Daten während der Wachphase waren genauer als während der Schlafphase.
Weitere Analysen ergaben, dass Menschen mit einem höheren BMI im Schlaf andere Atemmuster haben als Menschen mit einem niedrigeren BMI und dass Menschen mit Angst- oder Depressionstendenzen auch andere Atemmuster haben. Die Atemwegsdaten spiegelten diese Zusammenhänge wider, auch wenn die meisten Teilnehmer in Fragebögen zur psychischen Gesundheit schlechter abschnitten.
Experten wiesen darauf hin, dass diese Forschung die kurzfristigen Einschränkungen der herkömmlichen Atemwegsüberwachung durchbricht und eine neue Richtung für die Atemwegsdiagnose und das Therapiedesign vorgibt. Beispielsweise setzt das US-Militär bereits Atemübungen ein, um Soldaten bei der Stressbewältigung zu unterstützen. Derzeit untersucht das Forschungsteam Atemmuster, die mit geringem Stress verbunden sind und die die psychische Gesundheit verbessern können, indem die Atemmuster in Zukunft angepasst werden.
Dieser Erfolg zeigt, dass die Atmung nicht nur ein lebenswichtiges Zeichen ist, sondern auch zu einem „Fenster“ werden kann, das die körperliche und geistige Gesundheit offenbart, mit großem Potenzial für medizinische und sicherheitstechnische Anwendungen.