Une étude de l’Institut Weizmann des Sciences, qui vient d’être publiée sur le site Current Biology démontre que les scientifiques peuvent identifier des individus uniquement grâce à leurs schémas respiratoires avec une précision de 96,8 %. Ces « empreintes » respiratoires nasales offrent également des informations sur la santé physique et mentale.
Cette recherche est née de l’intérêt du laboratoire pour l’olfaction, ou le sens de l’odorat. Chez les mammifères, le cerveau traite les informations olfactives lors de l’inhalation. Ce lien entre le cerveau et la respiration a amené les chercheurs à se demander : chaque cerveau étant unique, le schéma respiratoire de chaque personne ne refléterait-il pas cela ?
Pour tester cette idée, l’équipe a développé un appareil portable léger qui suit le flux d’air nasal en continu pendant 24 heures à l’aide de tubes souples placés sous les narines. La plupart des tests respiratoires durent entre une et vingt minutes et se concentrent sur l’évaluation de la fonction pulmonaire ou le diagnostic d’une maladie. Mais ces brefs instantanés ne suffisent pas à saisir des schémas subtils.
« On pourrait croire que la respiration a été mesurée et analysée sous toutes ses formes », explique l’auteur Noam Sobel de l’Institut Weizmann des Sciences, en Israël. « Pourtant, nous avons découvert une toute nouvelle façon d’appréhender la respiration. Nous la considérons comme une lecture cérébrale. »
L’équipe de Sobel a équipé 100 jeunes adultes en bonne santé de l’appareil et leur a demandé de vaquer à leurs occupations quotidiennes. Grâce aux données collectées, l’équipe a identifié les individus en se basant uniquement sur leurs schémas respiratoires avec une grande précision. Cette précision élevée est restée constante lors de multiples tests répétés effectués sur une période de deux ans, rivalisant avec la précision de certaines technologies de reconnaissance vocale.
« Je pensais qu’il serait très difficile d’identifier quelqu’un car chacun a des activités différentes, comme courir, étudier ou se reposer », explique l’auteure Timna Soroka de l’Institut Weizmann des Sciences. « Mais il s’avère que leurs schémas respiratoires étaient remarquablement distincts. »
De plus, l’étude a révélé que ces empreintes respiratoires étaient corrélées à l’indice de masse corporelle, au cycle veille-sommeil, aux niveaux de dépression et d’anxiété, et même aux traits comportementaux d’une personne. Par exemple, les participants ayant obtenu des scores relativement élevés aux questionnaires d’anxiété présentaient des inspirations plus courtes et une plus grande variabilité dans les pauses entre les respirations pendant le sommeil.
Soroka a constaté qu’aucun des participants ne répondait aux critères diagnostiques cliniques de troubles mentaux ou comportementaux. Les résultats suggèrent que la surveillance du débit d’air nasal à long terme pourrait servir de fenêtre sur le bien-être physique et émotionnel.
« Nous supposons intuitivement que le niveau de dépression ou d’anxiété influence la façon dont nous respirons », explique Sobel. « Mais il se pourrait que ce soit l’inverse. Peut-être que la façon dont vous respirez vous rend anxieux ou déprimé. Si c’est le cas, nous pourrions peut-être modifier votre façon de respirer pour améliorer ces conditions. »
L’appareil actuel se heurte encore à des difficultés pratiques. Un tube placé sous le nez est souvent associé à des maladies et peut freiner son adoption. De plus, l’appareil ne prend pas en compte la respiration buccale et peut se déplacer pendant le sommeil. L’équipe souhaite concevoir une version plus discrète et confortable pour un usage quotidien.
Soroka et Sobel étudient déjà la possibilité d’imiter des schémas respiratoires sains pour améliorer leur état mental et émotionnel. « Nous souhaitons absolument aller au-delà du diagnostic et proposer un traitement, et nous sommes prudemment optimistes », déclare Sobel.
Source : Tech and Science Post & Israël Valley
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