Une nouvelle étude conduite par des chercheurs israéliens estime avoir mis la main sur un nouveau marqueur physique propre à chaque individu : les empreintes digitales, la rétine ou les traits du visage pourraient bientôt être rejoints par… votre manière de respirer.
Comme toutes les fonctions physiologiques, la respiration trouve ses origines dans le cerveau. Chaque inspiration et expiration est contrôlée par un système complexe, enraciné principalement dans le système nerveux autonome, mais avec une contribution substantielle du système nerveux somatique — celui qui gère notamment le contrôle volontaire des mouvements.
Or, on sait que chaque cerveau est unique à bien des égards, tant sur les plans structurel et anatomique que chimique et physiologique. Cela a poussé l’équipe à l’origine de ces travaux à se poser une question simple : puisque cet organe ne fonctionne pas tout à fait de la même manière d’un individu à l’autre, la respiration de chaque personne ne devrait-elle pas être également unique ?
Des empreintes respiratoires propres à chaque individu
Pour tester cette hypothèse, les auteurs de l’étude ont proposé à 97 volontaires de porter un dispositif médical spécifiquement conçu pour cette étude. Il ressemble vaguement à un respirateur, avec un tube en plastique inséré dans chaque narine – mais avec un objectif très différent. Au lieu de contribuer à la respiration, il enregistre précisément les mouvements d’air qui circulent à travers le nez du volontaire.
Après 24 heures de collecte, ils ont fait émerger une centaine de paramètres distincts, comme la durée d’inhalation, la fréquence des cycles de respiration ou encore l’asymétrie du flux d’air entre les deux narines, pour caractériser la respiration de la personne. Les patients ont ensuite vécu leur vie normalement pendant une période de quelques semaines à deux ans. Quarante-deux d’entre eux se sont ensuite représentés au laboratoire pour se soumettre au même test, afin de vérifier si les motifs identifiés la première fois étaient restés constants.
Et le résultat a été assez spectaculaire. Grâce à un modèle de machine learning entraîné pour repérer des relations subtiles entre ces 100 paramètres, ils ont réussi à identifier les participants à l’aveugle avec une précision de 98,6 %. Un score que l’équipe a jugé suffisant pour consacrer la notion d’« empreinte respiratoire », par analogie aux empreintes digitales couramment utilisées à cet effet.
Un potentiel diagnostic et thérapeutique
Forts de ce résultat préliminaire encourageant, les auteurs ont décidé de pousser l’investigation un peu plus loin. On sait que certaines conditions mentales et physiques peuvent directement affecter la respiration ; une situation de panique ou une douleur intense a, par exemple, tendance à générer une hyperventilation et une dyspnée. En couplant ce constat aux résultats de la première expérience, l’équipe s’est posée une question subsidiaire. Au-delà des maladies respiratoires, où le lien est assez évident, ces motifs uniques pourraient-ils nous offrir de nouvelles façons de comprendre et de traiter d’autres soucis physiques et mentaux ?
Pour s’en faire une idée, les auteurs ont proposé aux participants de remplir un petit questionnaire sur leur santé mentale. Et une tendance claire a émergé dans les résultats : les patients avec des soucis d’anxiété présentaient généralement des inspirations plus courtes que les autres, et davantage de variabilité dans le rythme de respiration pendant leur sommeil.
La portée de cette petite expérience complémentaire est évidemment très limitée, car ne faisait pas partie du programme initial. Mais elle ouvre tout de même un axe de recherche intéressant qui mériterait d’être exploré à l’avenir ; avec un peu de chance, il mènera ces chercheurs tout droit vers de nouvelles méthodes de diagnostic prometteuses, et peut-être même vers des techniques de traitement inédites.
« Nous pouvons comprendre comment des schémas respiratoires spécifiques peuvent prédire diverses maladies », résume Timna Soroka, auteure principale de l’étude. « Mais nous voulons aussi aller au-delà du diagnostic et passer au traitement, et nous sommes prudemment optimistes », conclut son collègue Noam Sobel.
Le texte de l’étude est disponible ici.
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