عندما يتنفس الإنسان، لا يتدفق الهواء بشكل مستقيم، بل على شكل موجات. في السابق، كان الأطباء والعلماء ينظرون فقط إلى الأرقام العامة: كمية الهواء الداخل خلال الشهيق، وأعلى تدفق. لكن داخل الشهيق الواحد تفاصيل دقيقة — تغيّرات صغيرة تكشف عن عمل الأعصاب والعضلات. النهج الجديد يفكّك الشهيق إلى أجزاء، كما يفكّك الموسيقي الوتر إلى نغمات منفردة.
ابتكر الباحثون ثلاثة أشكال للموجات: نصف موجة جيبية، وجرس، ومنحنى ذو ارتفاع تدريجي. يختار الكمبيوتر هذه الموجات بحيث يكون مجموعها مطابقًا تمامًا لتدفق الهواء الحقيقي. على 8,276 شهيقًا، كان الخطأ ضئيلًا — أقل من جزء من الألف. وحتى عند إضافة تشويش إلى القياسات، تظل الطريقة تعمل بشكل موثوق.
هذا التفكيك للتنفس إلى موجات بسيطة يشبه قراءة النوتة الموسيقية بدلًا من الاستماع إلى المقطوعة كاملة. سيتمكن الأطباء من مراقبة كيفية تحكم الدماغ في التنفس بدقة أكبر، ورصد الاضطرابات في وقت أبكر.
يأخذ الإنسان حوالي 20,000 شهيق يوميًا، ويمكن تفكيك كل واحد منها إلى عدة موجات بسيطة.