Dấu vân tay không bao giờ lặp lại. Hoa văn của mống mắt cũng là duy nhất. Giờ đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra một hoa văn phức tạp đáng kinh ngạc khác của cơ thể con người — hơi thở. Mỗi nhịp thở hơi khác với nhịp trước đó, và hóa ra, não có khả năng phản ánh những khác biệt này trong hoạt động điện của chính nó.
Vào ngày 31 tháng 2026 năm, trên Journal of Neuroscience đã công bố nghiên cứu của Eena Kosik-Rose và các đồng nghiệp, trong đó các nhà khoa học quyết định nhìn nhận hơi thở theo một cách khác. Không chỉ đơn giản đếm số nhịp thở mỗi phút hay so sánh hít vào với thở ra, mà còn nghiên cứu hình dạng của từng chu kỳ hô hấp riêng lẻ.
Một nhịp thở có thể ngắn và gấp gáp, nhịp khác dài và êm ái. Cường độ luồng không khí, thời lượng thở ra, tỷ lệ giữa hít vào và thở ra, hình dạng của các đỉnh và khoảng dừng đều thay đổi. Và hóa ra, sự biến đổi này được phản ánh trong não.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra mối liên hệ giữa hình dạng của sóng hô hấp và hình dạng của dao động thần kinh. Họ gọi đó là respiration-neural waveform coupling — sự ghép nối giữa sóng hô hấp và sóng thần kinh.
New in #JNeurosci from Kosik-Rose et al: Breathing waveforms correspond to the shape of brain waves in a variety of brain areas to potentially influence processes that impact mental health. doi.org/10.1523/JNEURO…
Nói cách khác, não không chỉ đơn thuần tuân theo hơi thở như một nhịp đều đặn của máy đập nhịp. Nó phản ứng với cấu trúc tinh tế hơn nhiều của từng chu kỳ riêng lẻ.
Đối với nghiên cứu, dữ liệu của 16 bệnh nhân mắc chứng động kinh kháng thuốc đã được sử dụng. Theo chỉ định y tế, họ đã được cấy điện cực nội sọ, cho phép ghi lại hoạt động của não với độ chính xác gần như không thể đạt được bằng EEG thông thường.
Đồng thời, các nhà nghiên cứu đo hơi thở bằng hai cách: theo luồng không khí qua mũi và theo chuyển động của lồng ngực hoặc bụng. Sau đó, hai sóng — hô hấp và thần kinh — bắt đầu được so sánh theo từng chu kỳ.
Chính tại đây, quy luật chính đã được phát hiện. Nếu hình dạng của hơi thở thay đổi, thì mô hình hoạt động thần kinh liên quan cũng thay đổi. Hít vào dài hơn, kiểu thở ra khác, thay đổi cường độ luồng không khí — những đặc điểm này được phản ánh trong dao động điện của não.
Kết quả là một dạng chữ viết thần kinh của hơi thở.
Nhưng ở đây cần một lưu ý quan trọng. Nghiên cứu không chứng minh rằng hơi thở có thể được sử dụng để nhận dạng con người một cách đáng tin cậy như dấu vân tay hoặc hoa văn mống mắt. So sánh với dấu vân tay — đúng hơn là một hình ảnh giúp hiểu được tín hiệu hô hấp phong phú và biến đổi như thế nào.
Một kết quả đặc biệt thú vị khác: mối liên hệ với hoạt động não mạnh hơn đáng kể khi các nhà nghiên cứu đo luồng không khí qua mũi so với khi ghi lại chuyển động của lồng ngực và bụng.
Và đây không phải là gợi ý đầu tiên về vai trò đặc biệt của việc thở bằng mũi.
Vào năm 2016, Christina Zelano và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng thở tự nhiên bằng mũi có liên quan đến sự đồng bộ hóa hoạt động trong các cấu trúc limbic của não, bao gồm hạch hạnh nhân và hồi hải mã — những vùng liên quan chặt chẽ đến cảm xúc và trí nhớ. Khi thở bằng miệng, hiệu ứng này trở nên yếu hơn đáng kể.
Nghiên cứu mới bổ sung thêm một cấp độ nữa vào bức tranh này. Đối với não, có lẽ không chỉ nhịp điệu 'hít vào — thở ra' mới quan trọng, mà còn cách không khí di chuyển trong mỗi chu kỳ hô hấp.
Và ở đây, nghiên cứu vượt xa sinh lý học của phổi.
Não không tồn tại tách biệt khỏi cơ thể. Mỗi giây, một luồng thông tin khổng lồ truyền vào nó: tim co bóp, phổi giãn nở, áp suất thay đổi, nồng độ oxy và carbon dioxide, vị trí cơ thể, trạng thái của các cơ quan nội tạng. Trên nền tảng này, cảm xúc, ký ức, sự chú ý và cảm nhận của chúng ta về trạng thái của chính mình được hình thành.
Do đó, ngày càng khó để coi hơi thở chỉ là một chức năng tự động cung cấp oxy cho cơ thể. Nó đồng thời là một nhịp điệu nội tại mạnh mẽ, liên tục đồng hành cùng hoạt động của não.
Điều đặc biệt bất thường là hơi thở nằm ở ranh giới của hai thế giới. Phần lớn thời gian, nó diễn ra tự động — chúng ta không cần nhớ đến từng nhịp thở. Nhưng chỉ cần muốn, chúng ta có thể can thiệp: nín thở, hít sâu hơn, kéo dài nhịp thở ra hoặc thay đổi hoàn toàn nhịp điệu của nó.
Chính vì vậy, câu hỏi tiếp theo được đặt ra: nếu sự thay đổi hình dạng của hơi thở có liên quan đến sự thay đổi hình dạng của hoạt động thần kinh, liệu chúng ta có thể tác động có ý thức đến quá trình này không?
Hiện tại, khoa học vẫn chưa có câu trả lời.
Nghiên cứu chỉ bao gồm 16 người, và tất cả đều mắc chứng động kinh nặng. Ngoài ra, các nhà khoa học chủ yếu quan sát hơi thở tự nhiên, chứ không chủ động điều khiển các thông số của nó. Do đó, từ công trình này không thể kết luận rằng thở ra dài cải thiện trí nhớ, một nhịp điệu nhất định làm giảm lo âu, hay các bài tập thở có thể trực tiếp thay đổi trạng thái ý thức.
Để làm được điều đó, cần có những nghiên cứu khác được thiết kế đặc biệt. Nhưng bản thân khám phá này đã thay đổi góc nhìn. Không một nhịp thở nào là bản sao chính xác của nhịp trước đó. Hình dạng, tốc độ, độ sâu, thời lượng của nó đều thay đổi. Và cùng với làn sóng sống động này, mô hình hoạt động não liên quan cũng thay đổi.
Có lẽ vì vậy, hơi thở nên được nhìn nhận không phải như một máy đập nhịp của cơ thể, mà như một cuộc đối thoại liên tục giữa cơ thể và hệ thần kinh.
