Είναι γνωστό τοις πάσι ότι κάθε άνθρωπος διαθέτει τα δικά του μοναδικά δακτυλικά αποτυπώματα. Αποδεικνύεται όμως τώρα ότι διαθέτει εξίσου μοναδικά «αναπνευστικά αποτυπώματα» – κοινώς, τα μοτίβα της αναπνοής μας μαρτυρούν και την ταυτότητά μας.
Και αυτή η ανακάλυψη έχει ειδικό βάρος που μπορεί να μετουσιωθεί σε καλύτερη και πιο έγκαιρη διάγνωση και αντιμετώπιση σωματικών αλλά και ψυχικών νόσων. Ναι, καλά διαβάσατε. Το πώς αναπνέουμε μπορεί να δείξει ακόμη και το αν πάσχουμε από άγχος ή κατάθλιψη και να οδηγήσει πιθανώς στη θεραπεία τους… με μια ανάσα!
Υπό αντίξοες συνθήκες
Το αναπάντεχο αυτό εύρημα το οποίο δημοσιεύθηκε προσφάτως στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό «Current Biology» ανήκει σε ερευνητές του Ινστιτούτου Επιστήμης Weizmann στο Ισραήλ, οι οποίοι ανέπτυξαν ένα νέο σύστημα καταγραφής και ανάλυσης των «αναπνευστικών αποτυπωμάτων».
Το ΒΗΜΑ-Science επικοινώνησε με την πρώτη συγγραφέα της σχετικής μελέτης, διδακτορική ερευνήτρια στη Σχολή Βιολογίας του Τμήματος Επιστημών του Εγκεφάλου του Weizmann Τίμνα Σορόκα, η οποία, παρά την άκρως δύσκολη κατάσταση που επικρατεί στο Ισραήλ (είναι χαρακτηριστικό ότι, όπως μας είπε, μεγάλο τμήμα του Ινστιτούτου βομβαρδίστηκε, με την πτέρυγα της έρευνας στον καρκίνο να έχει καταστραφεί ολοσχερώς, χωρίς ευτυχώς να έχουν καταγραφεί θύματα) και παρότι, όπως μας ανέφερε, «τα πράγματα είναι πολύ άγρια», βρήκε τον χρόνο (και την ευχαριστούμε για αυτό) να μας διαφωτίσει σχετικά με την αξία και τη δυναμική του νέου συστήματος «αναπνευστικής ταυτοποίησης».
Πώς λειτουργεί το νέο σύστημα «αναπνευστικής ταυτοποίησης»
«Διαβάζοντας» τον εγκέφαλο μέσω της μύτης
Οπως αρχικώς εξήγησε η ερευνήτρια, «η υπόθεσή μας σχετικά με τη μοναδικότητα των αναπνευστικών αποτυπωμάτων ξεκίνησε από μια… μυρωδάτη σκοπιά – το εργαστήριό μας είναι ένα οσφρητικό εργαστήριο. Η αναπνοή συνδέεται άλλωστε στενά με την όσφρηση – δεν μπορούμε να μυρίσουμε κάτι χωρίς να αναπνεύσουμε. Πριν από μερικά χρόνια διεξαγάγαμε μελέτη, στην οποία δείξαμε ότι αυτή η σχέση δεν περιορίζεται στο οσφρητικό σύστημα αλλά συνδέεται και με πολλές περιοχές του εγκεφάλου – για παράδειγμα έχουμε καλύτερες επιδόσεις σε τεστ χωροταξίας και μνήμης κατά την εισπνοή παρά κατά την εκπνοή. Η στενή σχέση μεταξύ του εγκεφάλου και της αναπνοής μάς έκανε να αναρωτηθούμε: αφού ο κάθε εγκέφαλος είναι μοναδικός, δεν θα πρέπει και το μοτίβο αναπνοής του κάθε ανθρώπου να αντανακλά αυτή τη μοναδικότητα;».
Ετσι οι ερευνητές με επικεφαλής τον νευροβιολόγο του Weizmann Νόαμ Σόμπελ αποφάσισαν να «διαβάσουν τον εγκέφαλο μέσω της μύτης», όπως το έθεσε γλαφυρά η κυρία Σορόκα. Για να το επιτύχουν εξέτασαν 97 υγιείς εθελοντές καταγράφοντας την αναπνοή τους επί 24 ώρες κατά τη διάρκεια των καθημερινών τους δραστηριοτήτων, ακόμα και κατά τη διάρκεια του ύπνου. Η καταγραφή έγινε με χρήση μιας ειδικά σχεδιασμένης ελαφριάς φορετής συσκευής η οποία μετρούσε με ακρίβεια τη ροή του αέρα από κάθε ρουθούνι.
Ακριβής «ταυτότητα» σωματικής και ψυχικής υγείας
Προκειμένου να αποτυπώσουν το εξατομικευμένο μοτίβο της αναπνοής οι ερευνητές εξήγαγαν αρχικώς 24 βασικές παραμέτρους από τα δεδομένα της ροής του αέρα, συμπεριλαμβανομένων της διάρκειας της εισπνοής και της εκπνοής αλλά και της ασυμμετρίας στη ροή μεταξύ των δύο ρουθουνιών. Διαχώρισαν τις περιόδους μεταξύ ύπνου και αφύπνισης και εκπαίδευσαν έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης ώστε να «διαβάζει» τα δεδομένα.
Με χρήση αυτού του συστήματος (και όταν ελήφθησαν υπόψη περισσότερες παράμετροι, περίπου 100), οι επιστήμονες ήταν σε θέση να «ταυτοποιούν» τους εθελοντές βάσει της αναπνοής τους με ακρίβεια που άγγιζε το 97%.
Το άκρως ενδιαφέρον ήταν ότι αυτά τα μοναδικά «αναπνευστικά αποτυπώματα» φάνηκε να αποτελούν και μια «ταυτότητα» της σωματικής αλλά και της ψυχικής υγείας του κάθε ατόμου. Συγκεκριμένα αποδείχθηκε ότι σχετίζονταν στενά με τον Δείκτη Μάζας Σώματος, με τον κύκλο ύπνου-αφύπνισης, με τα επίπεδα κατάθλιψης και άγχους, ακόμη και με συμπεριφορικά χαρακτηριστικά.
Για παράδειγμα, όπως περιέγραψε η ερευνήτρια, «ανακαλύψαμε ότι τα άτομα με κατάθλιψη αναπνέουν πιο έντονα σε σύγκριση με τα άτομα χωρίς κατάθλιψη, ότι τα άτομα με άγχος αναπνέουν πιο γρήγορα καθώς και ότι εμφανίζουν μεγαλύτερη μεταβλητότητα στη διάρκεια των παύσεων μεταξύ εισπνοής και εκπνοής. Τα ευρήματα αυτά μαρτυρούν ότι η παρακολούθηση της ρινικής ροής του αέρα μπορεί να μας προσφέρει ένα παράθυρο καλύτερης μη παρεμβατικής κατανόησης της σωματικής και ψυχικής κατάστασης των ανθρώπων».
Προς αναπνευστική διάγνωση και θεραπεία νόσων
Μάλιστα οι ερευνητές έχουν προχωρήσει ένα βήμα πιο πέρα στον δρόμο της… αναπνευστικής διάγνωσης νόσων, μας πληροφόρησε η κυρία Σορόκα. «Πιστεύουμε ότι η μέθοδός μας μπορεί να αποτελέσει σημαντικό διαγνωστικό εργαλείο. Βρισκόμαστε σε διαδικασία πειραμάτων σε διαφορετικές ομάδες ασθενών ώστε να διερευνήσουμε περαιτέρω τη διαγνωστική αξία του τεστ αναπνοής. Μάλιστα δημοσιεύσαμε στο “Νature” μελέτη στην οποία δείξαμε ότι οι ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον παρουσιάζουν διαφορετικά μοτίβα αναπνοής σε σύγκριση με τα υγιή άτομα – οι εισπνοές τους διαρκούν περισσότερο και εμφανίζουν μικρότερη μεταβλητότητα σε σύγκριση με εκείνες της ομάδας ελέγχου. Ισως το εύρημα αυτό έχει στο μέλλον ακόμη και προγνωστική αξία».
Η ερευνητική ομάδα δεν στέκεται όμως μόνο στο διαγνωστικό… αναπνευστικό μονοπάτι αλλά προχωρεί και σε εκείνο της «θεραπείας μέσω της αναπνοής».
Οπως εξήγησε η ερευνήτρια, «ενστικτωδώς θεωρούμε ότι το πόσο αγχωμένοι είμαστε αλλάζει τον τρόπο που αναπνέουμε. Μπορεί όμως να συμβαίνει και το αντίστροφο. Μπορεί δηλαδή ο τρόπος που αναπνέουμε να μας οδηγεί σε άγχος ή και κατάθλιψη. Αναζητούμε τώρα τα αναπνευστικά μοτίβα που σχετίζονται με χαμηλά επίπεδα στρες και άγχους με απώτερο στόχο να διδάξουμε τους ασθενείς πώς πρέπει να αναπνέουν ώστε να αισθάνονται καλύτερα. Μελλοντικά ίσως να θεραπεύουμε νόσους μέσω της αναπνοής!». Ισως στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον η διάγνωση και η θεραπεία διαφορετικών παθήσεων καταστεί τόσο απλή όσο ένα «εισπνεύστε, εκπνεύστε, τελειώσατε»…
