呼吸パターンは、指紋のように個人ごとに固有の特性を持つ
指紋は個人を識別する最も代表的な生体パターンで、2人の指紋が同一である確率は640億分の1にすぎない。虹彩、手のひらの静脈、歩き方、声、筆跡なども個人ごとに固有の特徴を持つことが知られている。
最近、イスラエルの研究チームがこうした生体認識のリストに「呼吸パターン」を加えられるという興味深い研究結果を発表し、注目を集めている。
イスラエルのワイツマン科学研究所の研究チームは、100人の参加者を対象に実験を行った結果、呼吸パターンを通じて96.8%の精度で個人を識別できることを突き止めた。
この研究結果は国際学術誌『カレント・バイオロジー』に掲載され、鼻呼吸が一種の「呼吸指紋（ブレスプリント）」として機能する可能性を示唆している。
研究チームは、鼻から入る匂い情報を処理する脳の構造と機能が人によって固有であれば、呼吸パターンも個人ごとに特徴的であるという仮説を立て、研究を開始した。
これを検証するため、24時間にわたって鼻の空気の流れを追跡できる鼻孔挿入デバイスを開発し、参加者に日常生活中に装着させた。
呼吸パターン、精神・身体の健康状態を反映するバイオマーカー
研究チームは、吸い込む空気量から息を止める頻度まで、24の変数を分析した。
その結果、各個人に明確な呼吸特性があることが確認された。
ある人は息を吸う前に一定時間止まるパターンを示し、別の人は非常に速く息を吐き、また別の人は平均よりも頻繁にため息をつくなど、個人間の違いが明確だった。
研究を主導したティムナ・ソロカ研究員は「実験参加者が走ったり勉強したり休んだりと異なる活動をしているため、個人識別は難しいと予想したが、驚くほど明確な違いが見られた」と説明した。
わずか1時間の呼吸記録だけで43%の識別精度を示し、24時間後にはほぼ100%に近い精度を達成した。
さらに注目すべきは、これらの呼吸パターンの識別力が2年にわたる複数回の再検査でも一貫して維持され、その精度は音声認識技術に匹敵するレベルだったことだ。これは呼吸パターンが生体認証技術として潜在能力を持つことを示唆している。
研究チームはまた、呼吸指紋が体格指数（BMI）、睡眠-覚醒サイクル、うつ病および不安レベル、さらには行動特性とも相関関係があることを発見した。
例えば、不安に関する質問で高得点を得た参加者は、睡眠中の吸気時間が短く、呼吸間隔の変動性が大きい傾向が見られた。これは長期間の鼻腔気流モニタリングが身体的、精神的な健康状態を示す指標となる可能性があることを意味する。
研究を率いたノアム・ソベル博士は「うつ感や不安感が呼吸の仕方に影響を与えると考えられるが、逆に呼吸の仕方が不安やうつ感を引き起こす可能性もある」と提案した。
彼は「もしこれが事実なら、呼吸の仕方を変えることで精神状態を改善できる可能性が開ける」と付け加えた。
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