nenä

Miten lohi löytää kotijokeensa kutemaan vietettyään vuosia kaukana merellä? Kuinka kirjekyyhky suunnistaa kotilakkaansa jopa tuhansien kilometrien päästä?

"Eläinten sisäisen kompassin toiminta perustuu muun muassa hajuaistiin. Ryhmä tutkijoita osoitti jo vuonna 1978, että lohet tunnistavat kotijokensa tuoksun."

Näin toteaa Tampereen teknillisen yliopiston tutkijatohtori Philipp Müller, joka innostui tuoksuista professori Robert Pichén kanssa. He tutkivat miten tuoksut voivat auttaa meitä suunnistamaan julkisilla paikoilla, kuten ostoskeskuksissa ja toimistorakennuksissa.

"Jotta tuoksujen avulla olisi mahdollista suunnistaa, eri tiloissa tyypillisesti havaittavat tuoksut täytyy pystyä mittaamaan ja kartoittamaan tarkasti", Müller sanoo.

Tampereen yliopiston ja Tampereen teknillinen yliopiston yhteisessä Digital Scents (DIGITS) -tutkimushankkeessa kehitetään järjestelmäprototyyppi, jossa keinotekoinen hajuaisti mittaa ja muuntaa tuoksuja numeeriseen muotoon, minkä jälkeen tuoksut voidaan tuottaa uudelleen tarkoin hallittavalla itseoppivalla tuoksusyntetisaattorilla.

Näin tuoksuja voidaan tulevaisuudessa syntetisoida aistittaviksi digitaalisen kommunikaatioverkon avulla ihmisille ja jopa toisille koneille ympäri maailman. Työ luo pohjaa järjestelmille, jotka voivat reaaliajassa välittää tuoksuaistimuksia ja -kokemuksia kaikkialle maailmaan.

Sähköisiä neniä käytetään toistaiseksi tutkimuksen lisäksi mm. teollisuudessa ja laaduntarkkailussa, mutta elektronisilla tuoksutekniikoilla on varsin suuria mahdollisuuksia myös viihteessä, käyttöliittymissä ja ihmisen sekä tekniikan vuorovaikutuksessa tulevaisuudessa. 

Nyt käynnistettävässä tutkimuksessa yhdistetään monitieteisesti korkean tason osaamista kemiallisesta aistimisesta, mikrofluidistiikasta, koneoppimisesta, psykologiasta, vuorovaikutteisesta teknologiasta ja alan suomalaisista yrityksistä. Työ kattaa tutkimuksen, kehitystyön, anturi- ja toimilaiteteknologioiden yhdistämisen ja järjestelmän testauksen ihmisillä. 

Suomen Akatemia on myöntänyt Digital Scents -tutkimushankkeelle rahoituksen, joka kytkeytyy Suomen Akatemian ICT 2023 -tutkimusohjelman neljänteen teemaan Kehittyneet mikrosysteemit: älykkäistä komponenteista kyberfysikaalisiin systeemeihin. 

Hankkeen vastuullinen johtaja on professori Veikko Surakka Tampereen yliopiston informaatiotieteiden yksiköstä, ja hän tutkimusryhmineen vastaa myös tuotettavien tuoksujen aistimiseen liittyvästä kokeellisesta tutkimuksesta.

Professori Jukka Lekkala Tampereen teknillisen yliopiston Systeemitekniikan laitokselta vastaa tutkimusryhmineen tuoksuja analysoivien teknologioiden kehityksestä.

Professori Pasi Kallio Tampereen teknillisen yliopiston Systeemitekniikan laitokselta vastaa tutkimusryhmineen itseoppivien tuoksusyntetisaattoriteknologioiden kehityksestä.

Tutkimuksen kansainvälinen yhtesityökumppani on professori Kalle Levon (New York University, School of Engineering) tutkimusryhmineen. Suomalaisina yritysyhteistyökumppaneina ovat Environics Oy ja Kenzen Oy.

Hankkeen kokonaisbudjetti on noin 1,3 miljoonaa euroa, josta Suomen Akatemian rahoitusosuus on noin 900 000 euroa. Vuoden 2016 alussa alkanut tutkimus kestää kaksi vuotta.

Kuva: Brian Barnett / flickr

Uutinen perustuu Tampereen yliopiston tiedotteeseen.

Kyseessä oli poron nenän punaisuudesta jouluhengessä tehty havaintotutkimus, ja se on jälleen hyvin ajankohtainen. Nimittäin Petterillä – ja muilla poroilla – on oikeasti punainen kuononpää, mutta sen tehtävänä ei ole varsinaisesti valaista matkantekoa pimeässä, vaan auttaa nenää pysymään lämpimänä myös kovalla pakkasella.

Nenässä on runsaasti ohuita verisuonia, jotka edesauttavat paitsi verenkiertoa nenässä niin myös säätelevät aivojen lämpötasapainoa.

Voi siis sanoa, että samalla kun nenä pysyy pakkasella lämpimänä tuoreen, lämpimän veren ansiosta, niin nenä toimii myös lämpösäteilimenä, joka hohkaa aivojen ylimääräisen lämmön ympäröivään viimaan.

Vaikka paljain silmin nenä ei ole kovin punainen, näkyy lämpimyys sekä punaisuus hyvin lämpökameran kuvassa. Tromsøn ja Amsterdamin yliopiston tutkijat paneutuivat asiaan kuvaamalla ensin viiden terveen ihmisen neniä ja havaitsivat, että keskimääräinen verisuonitiheys ihmisnenässä on 15 mm/mm². Samalla menetelmällä tutkimalla poronnenien (kaksi poroa tutkittiin) verisuonitiheys oli 25% suurempi.

Asia erikseen ovat esimerkiksi punanenäiset ihmiset, joita etenkin pikkujouluaikaan on liikenteessä – mutta siihen palaamme joskus toiste (kenties).

Kuva: professori Can Ince ja British Medical Journal