呼吸与大脑密切相关。每一次吸气和呼气都经过协调，以提供大脑管理身体系统所需的氧气。Sobel 和他的团队想知道：如果每个大脑的功能都不同，那么每个人的呼吸难道不也应该是独一无二的吗？

为了测试这一点，研究人员开发了一种定制的可穿戴设备，可以记录通过每个人鼻孔的气流。该设备安装在脖子后部，鼻子下装有管子，可在人们的日常生活中跟踪他们的呼吸，包括他们醒着和睡着时的呼吸。

为了表征一个人的呼吸模式，该团队从气流数据中提取了 24 个参数，包括吸气和呼气的持续时间以及鼻孔之间的气流不对称。他们将参与者清醒和睡眠的时间分开，并使用数据训练机器学习算法。

当 42 名参与者在数周、数月甚至两年后回到实验室进行另一次 24 小时测量时，经过训练的算法可以从他们的呼吸模式中识别出他们。参与者清醒期间的数据比睡眠期间的数据给出的结果更准确，但是当研究人员使用完整数据集的 100 个参数特征而不是使用 24 个参数的特征时，他们可以以 96.8% 的准确率挑选出个体。

鉴于这一成功，Sobel 和他的同事开始想知道他们是否可以从呼吸模式中学到更多。

研究人员收集了参与者 BMI 的数据，以及评估抑郁和焦虑程度的问卷数据。一项分析发现这些信息与呼吸模式之间存在相关性，尽管大多数参与者在问卷中的得分较低。

例如，BMI 较高的人与低 BMI 的人在睡眠期间的呼吸曲线不同。而那些在焦虑或抑郁问卷中得分较高的人在吸气和呼气的方式上有不同的模式。

“这是一项非常酷的研究，”斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的神经科学家 Artin Arshamian 说。

加州大学洛杉矶分校（University of California， Los Angeles）的精神病学家海伦·拉夫雷茨基（Helen Lavretsky）说，研究呼吸的科学家们一直在试图将呼吸特征与健康联系起来——这反映了心电图如何揭示异常节律，心电图使用人的手指、手臂或其他身体部位的电极来测量他们的心脏活动。她说，Sobel 和他的同事们的工作是呼吸模式领域的“改进”，该领域通常收集较短时间内的呼吸数据。她说，它为设计呼吸治疗打开了大门。

Lavretsky 说：“我们可用的最有力的工具是呼吸”。例如，美国军队的一些部门教人员控制呼吸以管理压力并在高压时刻保持专注。

Sobel 和他的同事现在正试图找出哪种类型的呼吸模式与低水平的压力和焦虑相关，看看它们是否可以抵消这些感觉。Sobel 说，如果他们成功了，他们将尝试“教人们以缓解病情的方式呼吸”。