숨 쉬는 방법 바꿔 우울증, 불안증 치료한다 [달콤한 사이언스]

비강 호흡 패턴은 지문처럼 사람마다 다르다는 사실이 밝혀졌다. 또 비강 호흡 패턴은 신체적, 정신적 건강과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 비강 호흡 패턴을 측정하는 장치 이스라엘 바이츠만 과학연구소 제공

손가락 끝에 있는 지문은 사람마다 모두 다르다. 부모도 구분하지 못한다는 일란성 쌍둥이도 지문은 일치하지 않는다. 사람의 지문은 평생 바뀌지 않기 때문에 신원을 구분하는 데도 사용할 수 있는 것이다. 그런데, 코로 숨 쉬는 비강 호흡 패턴도 사람마다 달라서 신체적, 정신적 건강을 판단할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

이스라엘 바이츠만 과학연구소 뇌과학과, 하이파대 인지과학과 공동 연구팀은 비강 호흡 패턴만으로 개인의 건강 상태를 96.8% 정확도로 식별할 수 있다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 6월 13일 자에 실렸다.

연구팀은 포유류가 코로 숨을 쉬면서 냄새를 인식한다는 점에 착안해, 모든 사람의 뇌가 다른 만큼 냄새를 인식하는 호흡 패턴도 다를 것이라고 추정했다. 연구팀은 콧구멍 아래 부드러운 튜브를 배치해 24시간 연속 비강 호흡 패턴을 추적하는 웨어러블 장치를 개발해 건강한 성인 남녀 100명을 대상으로 실험했다. 대부분의 호흡 패턴 측정은 폐 기능을 평가하거나 호흡기 관련 질병 진단을 위해 1~20분 정도만 실시한다. 연구팀은 짧은 시간 동안은 개인별 호흡 패턴을 찾기 어렵다고 판단해 24시간 측정했다. 연구팀은 실험 참가자들에게 웨어러블 장치를 착용하고 일상생활을 하도록 했다.

목 뒤에 부착한 장치로 비강 호흡 패턴을 측정한다. 연구팀은 호흡 패턴을 바꾸면 정서적 상태도 바꿀 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 좀 더 착용이 편한 웨어러블 측정 장치를 개발 중이다. 이스라엘 바이츠만 과학연구소 제공

그 결과, 호흡 패턴만으로도 높은 정확도로 개인을 식별할 수 있었다. 달리기, 학습, 일, 휴식 등 각기 다른 활동을 하고 있을 때도 호흡 패턴은 개인 식별에 도움이 된다는 사실도 확인했다. 이와 함께 ‘호흡 지문’은 개인의 체질량지수(BMI), 수면-각성 주기, 우울증 및 불안 수준, 행동 특성과도 상관관계가 있다는 것을 발견했다. 예를 들어, 불안 수준이 높은 참가자들은 호흡 중 흡입 시간이 짧고 수면 중 숨을 멈추는 패턴이 자주 발견됐다. 연구팀은 우울이나 불안 같은 정서 상태가 호흡 방식에 변화를 주기도 하겠지만, 호흡 방식이 불안하거나 우울하게 만들 수 있다고 설명했다. 이 때문에 호흡 방식을 바꾸면 정서 상태도 변화할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 호흡 측정 웨어러블 장치를 일상생활에서도 좀 더 편하게 착용할 수 있도록 개선하는 작업을 진행 중이다.

이스라엘 바이츠만 과학연구소 노암 소벨 교수는 “이번 연구는 비강 호흡을 완전히 새로운 방식으로 바라보는 것으로, 이를 통해 뇌 활동을 파악할 수 있게 됐다”며 “이번 연구를 근거로 호흡 패턴 개선으로 정신적, 정서적 상태를 바꿀 수 있는지 추가 연구를 진행 중”이라고 말했다.

유용하 과학전문기자