O ato de respirar pode parecer um processo simples, que o corpo humano coordena sem esforço. No entanto, a respiração é controlada por uma rede cerebral notavelmente complexa e extensa. Essa rede atua como um marcapasso respiratório, governando padrões respiratórios autônomos de acordo com as necessidades homeostáticas fisiológicas. Ao mesmo tempo, permite a tomada voluntária da respiração em resposta às necessidades comportamentais.
Os padrões respiratórios de longo prazo são gerados por redes cerebrais notavelmente complexas. Os principais componentes dessa rede estão dentro do tronco encefálico no complexo pré-Bötzinger medular. Embora surtos rítmicos de atividade pré-Bötzinger possam impulsionar a inalação independentemente de estímulos externos, a atividade é constantemente modulada por informações de quimiorreceptores e mecanorreceptores de todo o sistema respiratório.
Rede
Essa modulação depende de uma vasta rede cerebral, composta por mecanismos medulares adicionais, mecanismos pontinos e várias estruturas corticais e subcorticais. Todas estão envolvidas no controle voluntário e involuntário da respiração. Essa extensa rede estrutural e funcional respiratório-cerebral implica que, se fosse possível caracterizar a respiração com muita precisão ao longo do tempo, pode-se deduzir informações significativas sobre a atividade conjunta.
Além disso, como os cérebros são únicos, caracterizações precisas de seus padrões respiratórios de longo prazo gerados internamente também podem ser únicas. Por isso, pesquisadores israelenses levantaram a hipótese de que os padrões respiratórios dependentes podem ser igualmente únicos. “Para testar essa hipótese, desenvolvemos um dispositivo vestível que mede e registra com precisão o fluxo de ar nasal em cada narina separadamente por períodos de até 24 horas”, explicam.
Impressões digitais respiratórias
O dispositivo vestível em miniatura mediu o fluxo de ar nasal em 100 participantes, com idade entre 18 e 35 anos, que usaram o aparelho por 24 horas continuamente. Os participantes registraram a atividade diária básica usando um aplicativo de celular e completaram vários questionários sobre a rotina. Como os dados foram corrompidos em três dessas sessões, a análise foi feita com 97 participantes.
“Conseguimos identificar membros de uma coorte de 97 participantes com uma precisão notável de 96,8% apenas a partir dos padrões de fluxo de ar nasal”, afirmam os autores. Em outras palavras, os humanos têm impressões digitais individuais do fluxo de ar nasal.
Além disso, em experimentos de teste-reteste descobriram que essas impressões digitais individuais permanecem estáveis por longos períodos de tempo, de modo que a identificação individual por impressões digitais do fluxo de ar nasal foi igual ou melhor do que o reconhecimento de voz. Finalmente, descobriram que a alta sensibilidade dessas impressões digitais fornece indicações significativas tanto sobre estados fisiológicos como níveis de excitação e índice de massa corporal.
Além disso, a alta sensibilidade dessas impressões digitais indica características cognitivas como níveis de ansiedade e de depressão, e tendências comportamentais. “Concluímos que os padrões de longo prazo do fluxo de ar nasal refletem os condutores cerebrais da respiração, são individualmente únicos e têm implicações significativas para a saúde, emoção e cognição”, finalizam. O estudo ‘Humans have nasal respiratory fingerprints’ foi publicado em julho de 2025 no Current Biology.
