Kehitteillä syövän haistava keinonenä – laitetta voisi käyttää älypuhelimella

Jaa kaverilleTilaa Seura
keinonenä
Tämä yksinkertainen keinonenä haistaa matalan verensokerin ja sen, onko elimistössä alkoholia. © Sanna Puhto
Seuran arkistosta: Lähivuosina älypuhelimeen voi ladata keinonenän, joka tunnistaa ihastumisen ja pystyy jopa arvioimaan, kuka on psykopaatti. Vielä nopeammin saatavilla on keinonenä, joka haistaa sairauksia.

Laite vetää suhisten ilmaa sisäänsä. Näytölle piirtyy jyrkästi nouseva käyrä.

Olen juuri henkäissyt järeää kännykkää muistuttavan laiteen näytteenottopäähän. Koje on keinonenä.

Käyrä näytöllä jatkaa nousuaan, mutta kääntyy sitten laskuun. Laite ei pysty rekisteröimään kaasuja, joita hönkäisin.

Nyt harmittaa, että söin aamiaista. Jos en olisi syönyt, keinonenä olisi saattanut haistaa hönkäisyssäni asetonin. Asetoni alkaa nimittäin tuoksua hengityksessä silloin, kun verensokeri laskee alhaiseksi.

Tämä laite tunnistaa ainoastaan asetonin ja etanolin hajut. Se sai selville kaksi asiaa: verensokerini ei ole matalalla enkä ole ottanut alkoholia.

Pian keinonenä oppii haistamaan paljon muutakin. Esimerkiksi syövän.

Miltä se haisee?

Ihminen haisee

Laite, johon hönkäisin, on yksinkertainen keinonenä. Sellainen on ollut jo jonkin aikaa suomalaisten rauhanturvajoukkojen käytössä. Sillä voi tunnistaa hermokaasut ja muut kemiallisen sodankäynnin aseet.

Laitteen on valmistanut mikkeliläinen Environics Oy, joka on mukana myös keinonenän kehittelyssä.

Tampereen yliopiston lääketieteen yksikön dosentin Niku Oksalan johtama tutkimusryhmä jalostaa pelkistetystä keinonenästä laitetta, joka pystyisi pelkästä hajusta tunnistamaan niin sairauksia kuin tunteitakin.

Niiden eritteleminen hajun perusteella on mahdollista, koska haju koostuu haihtuvista molekyyleistä. Ihmiskehon erilaisista toiminnoista ja tiloista erittyy omanlaisiaan hajumolekyylejä.

Sisällämme kuplii jatkuvasti monivivahteinen hajujen sinfonia.

Hengitys on vain yksi tuoksujen ulostuloväylistä. Kehon hajut tunkevat esiin myös virtsan, hien, vaikun ja talin kaltaisten eritteiden mukana.

Valtaosa kehon tuottamasta hajujen kirjosta kuitenkin menee ihmiseltä tunnistamatta ohi.

”Se, mitä ihmisnenä pystyy haistamaan, on vain jäävuoren huippu”, Oksala sanoo.

Koira sen sijaan pystyy haistamaan miljoona kertaa ihmistä tarkemmin. Se haistaa esimerkiksi syövän. Ajatus keinonenästä virisi juuri koiran kyvystä haistaa sairauksia.

Nenä seuraa uusiutumista

Syövän lisäksi monet muutkin sairaudet erittävät hajuja. Aikaisemmista tutkimuksista tiedetään, että tuberkuloosi tuoksuu väljähtäneelle oluelle.

Diabetes puolestaan voi haista kynsilakanpoistoaineelle, jopa ihmisnenään. Vanhan kansan lääkärit pystyvät pelkästään diabeetikon hengitystä nuuhkaisemalla arvioimaan tämän sokeritasapainoa.

Sairauksia haistavan keinonenän hyödyllisyys on helppo nähdä.

Nenällä voisi esimerkiksi tarkkailla, uusiutuuko syövästä toipuvan sairaus: se hälyttää, jos kasvaimen hajua alkaa jälleen ilmaantua. Tämä voi olla mahdollista piankin.

Keinonenän tarkkuus on sitä luokkaa, että se erottaa yhden etsittävän hajumolekyylin miljardin muun molekyylin seasta.

Tunne vaikuttaa nesteisiin

Keinonenän käyttömahdollisuudet eivät rajoitu sairauksiin. Myös tunteet tuoksuvat, mutta mekanismi, joilla niiden hajut syntyvät, on monimutkainen. Siitä on vielä paljon ymmärtämättä.

”Tunteet liittyvät kiinteästi hormonitoimintaan. Hormonitoiminnan muutosten seurauksena kehon erittämien nesteiden koostumukset vaihtelevat. Tästä muodostuu erilaisia hajujälkiä”, vuorovaikutteisen teknologian professori Veikko Surakka sanoo.

Tampereen yliopiston informaatiotieteiden yksikössä työskentelevä Surakka on mukana keinonenän kehityshankkeessa.

Esimerkiksi stressihormoni kortisolin määrää säätelee aivojen HPA-akseli, joka tarkoittaa hypotalamuksen, aivolisäkkeen ja lisämunuaisen kuoren yhteistoimintaa.

HPA-akseli reagoi kuormittaviin tai pelottaviin tilanteisiin vapauttamalla kortisolia ja vähentämällä sitä, kun tilanne on ohi.

Hienhaju paljastaa

Luulen tietäväni, miltä stressi haisee: pistävältä ja epämiellyttävältä. Samalta kuin lapsuudessa isän työpaitojen kainalot hankalan työpäivän jälkeen.

”Tunnistan itsekin sen, että stressaavan päivän jälkeen paidat menevät suoraan pyykkiin. Jotta kuitenkin voisimme sanoa tieteellisen pätevästi, miltä stressi haisee, kaikki muut hajut pitäisi pystyä eliminoimaan”, Surakka sanoo.

Tällaisia kokeita on tehty. Niissä on paljastunut kiinnostava asia.

Ihmisen keho reagoi tunteiden tuoksuihin, mutta tietoinen mieli ei osaa nimetä niitä. Emme siis pysty tietoisesti erottamaan esimerkiksi pelon hajua.

Eräässä kokeessa ihmisryhmälle näytettiin kauhuelokuvaa ja samalla heidän kainaloistaan pyyhkäistiin hikeä vanupuikkoihin.

Toinen ryhmä haisteli näitä vanupuikkoja rauhallisissa koeolosuhteissa samalla, kun heidän fysiologisia reaktioitaan mitattiin. Haistelijoiden kehoissa huomattiin muutoksia kortisolin määrässä.

Lisäksi pelkoa käsittelevät aivoalueet aktivoituivat. Heidän elimistönsä siis reagoivat pelkkään pelon hajuun.

Haistelijoita pyydettiin myös tulkitsemaan kasvonilmeitä, joita heille näytettiin.

”Heidän tulkintakehikkonsa kallistui pelon suuntaan. He tulkitsivat neutraalit tai epämääräiset ilmeet vaaraa viestittäviksi”, Surakka sanoo.

Hiessä tuoksuvat myös positiiviset tunteet, mutta niitäkään ihminen ei tunnista tietoisesti.

Psykopaatit erottuisivat

Mitä sanoisit keinonenästä, joka haistaisi, mitä kumppanisi, työnantajasi tai lapsesi oikeasti tuntee? Helpottaisiko se ihmissuhteita ? Vai päinvastoin vaikeuttaisi?

Niku Oksalan mieleen tulee viihteeseen liittyviä keinonenän jalostusmahdollisuuksia.

”Saattaisimme innostua kännykästä, joka analysoisi puhekumppanin tunnetilaa ja välittäisi siitä tietoa puhelun aikana. Tai kuvitellaan keinonenään kytkettyä treffipalvelua. Se analysoisi saamasi viestit. Saisit tietää, kuka ehdokkaista inhoaa sinua ja kuka on viehättynyt.”

Entäs sitten työhaastattelu.

Mies ei tule valituksi vartijan tehtäviin, koska haastattelijan intuitio sanoo, että hän ei ole sopiva.

”On mahdollista, että haastattelija esitti kysymyksiä, joihin työnhakijan keho pölläytti väärässä kohdassa pelosta kertovan hajusignaalin. Se meni haastattelijan tietoisen havainnoinnin ohi, mutta hänen aivoissaan hajuja ja erilaisia tunnetiloja kokoava limbinen järjestelmä ymmärsi sen peloksi”, Oksala sanoo.

Perinteisempiä tapoja käyttää keinonenää tunteiden haisteluun olisivat soveltuvuustestaus ja valheenpaljastus.

Keinonenää voisi käyttää myös lisäämään sosiaalista turvallisuutta.

”Sen avulla voitaisiin tunnistaa ihmiset, jotka ovat vaaraksi muille. Esimerkiksi psykopaatit eivät tunne pelkoa siinä missä pitäisi. Voisiko keinonenän avulla löytää tällaiset henkilöt aikaisessa vaiheessa ja opettaa heille empatiaa,” Oksala pohtii.

Keinonenä kännykkään

Suomessa keinonenää kehitetään laitteeksi, jota kuka tahansa voi käyttää älypuhelimella muutaman vuoden kuluttua. Maailmassa on paraikaa käynnissä neljä–viisi keinonenän kehitysohjelmaa, mutta suomalainen hanke tähtää vahvasti käytännön sovelluksiin.

”Kahden seuraavan vuoden aikana luomme ohjelmiston, hajutunnistimen ja näytteenkäsittelyjärjestelmän. Suunnittelemme myös, miten sen kaiken voi viedä pieneen laitteeseen”, Oksala sanoo.

Siitä menee vielä aikaa ennen kuin keinonenä on kaikkien ulottuvilla.

Mutta jos ja kun keinonenät yleistyvät, törmätään varmasti myös ongelmiin.

”Meillä on vastassa yksityisyyden suoja. Omistaako ihminen oman hajunsa, jos siitä voi päätellä hänen yksityisasioitaan? Saako toista haistella ilman lupaa? Nykyisin laki ei kiellä sitä, kunhan ei haistella häiritsevän lähellä toista”, Oksala sanoo.

Laitteet kuitenkin yleistynevät, sillä kaupalliset mahdollisuudet ovat suuret.

Syövän löyhkä

Entä syöpä, josta keinonenän kehittäminen lähti liikkeelle? Miltä se haisee?

Jos kysyttäisiin koirilta, joiden tarkka hajuaisti inspiroi keinonenän kehittäjiä, vastaus olisi helppo: miellyttävältä.

Hajun syntymekanismista ei olla vielä varmoja, mutta yksi mahdollisuus on se, että ominaishaju on syöpäkasvaimen oman, kuolevan solukon hajua. Syöpäsolukko kasvaa usein niin vauhdikkaasti, että se ei ehdi kasvattaa tarpeeksi nopeasti verisuonistoa kuljettamaan ravinteita itselleen, ja osa syöpäsolukosta kuolee ravinnon puutteeseen. Usein syöpäkasvainten keskellä on suorastaan kuolio.

On arveltu, että koira aistii syövän, koska ennen kesyyntymistään se oli raadonsyöjä. Koiralajin hajumuistissa mädäntymisprosessin ja kuolion hajut ovat edelleen kiinnostavia.

Sen sijaan ihmisen nenässä syövän haju aiheuttaa toisenlaisia reaktioita.

”Haju on kammottava, yököttävä, vähän rikkinen. Hajun aiheuttavat muun muassa kadaveriini ja putreskiini -nimiset polyaminit, joita hajoava solu erittää”, keinonenää jalostava Niku Oksala sanoo.

Eli miltä syöpä haisee?

Oksalalla on vertaus valmiina.

”Hapansilakalta.”

Artikkeli on ilmestynyt alun perin Seurassa 28/2014.

 

X