Koronapandemian aikana ilmeni, että myös ihminen voi olla päästöjen lähde ja levittää viruksia hyvin monilla eri tavoilla. Tamlinkin koordinoimassa E3-hankkeessa tutkitaan ilmateitse leviävien virusten leviämisreittejä ja -tapoja. Yksi tämän hetken mielenkiintoisimmista kysymyksistä on: Onko ihmisessä jokin tietty ominaisuus tai piirre, joka saa hänet levittämään enemmän taudinaiheuttajia kuin muut ihmiset?
Yli 30 laulajaa osallistui kokeisiin, joiden taustalla ovat Helsingin yliopistollinen sairaala (HUS), Tampereen yliopisto, Tampereen ammattikorkeakoulu sekä VTT. Lisäksi mukana on myös äänitekniikan ja vokologian professoreita Aalto yliopistosta sekä Tampereen yliopistosta. Osa laulajista on suomalaisia eturivin oopperalaulajia.
Kokeet kestävät noin kolme viikkoa ja niissä mitataan testattavan kykyä yskiä, äännellä ja laulaa siten, että äänteet paljastaisivat laulajien aerosolieritysalttiuden.
Kokeen jälkeen laulajat matkaavat HUS:n foniatrian klinikalle Helsinkiin, jossa heidän äänihuulensa kuvannetaan fiberoskopiassa videolle. Tieteellisten ominaisuuksiensa lisäksi fiberoskopinen tutkimus on mielenkiintoinen myös laulajille itselleen, koska he pääsevät näkemään oman sisäisen instrumenttinsa videolta toiminnassa.
Kokeissa hyödynnetään myös aerosolikammiota, jonka Tampereen ammattikorkeakoulun fysiikan lehtori Sampo Saari rakensi opiskelijoineen viime keväänä.
Päivitetty versio kammiosta on sijoitettu pienen huoneen kokoiseen tutkimuskammioon VTT:n tiloissa Tampereella. Kammiota käytetään sieppaamaan aerosolit, joita laulaja erittää testien aikana tuottaessaan äänteitä pää kammion sisällä.
Tutkimus tehtiin VTT:n tiloissa Tampereella. Tutkimuksen pääasialliset johtajat ovat lääkäri Anna Tuhkuri Matvejeff (HUS) sekä Saari (TAMK).
Tutkimuksessa on tietty protokolla, jota laulajat noudattavat kokeen aikana.
Koe kestää noin tunnin, jonka aikana he tuottavat tietyn verran ääniä eri tavoilla ja äänitasoilla. Samalla aerosolifysiikan tutkija Ville Silvonen seuraa koetta Tuhkuri Matvejeffin kanssa ja katsoo, että kaikki äänittyy asianmukaisesti koneille. Myöhemmin Saari analysoi datan.
“Kaikki ne tuhannet datarivit jäävät minun analysoitavakseni testien jälkeen", Saari vahvistaa naurahtaen.
Mukana on tietenkin lukuisia muita asiantuntijoita analysoimassa erilaisten erittäjien eroja ja miten nämä erot mahdollisesti liittyvät eri tapoihin levittää viruksia.
Miksi oopperalaulajia?
"Oopperalaulajilla on hyvin vakaa ääni ja he voivat myös tuottaa laajan määrän erilaisia ääniä", kuvailee HUS:n E3 tutkimusjohtaja ja lääkäri Enni Sanmark, joka on yksi tutkimusta vetävistä asiantuntijoista Tuhkuri Matvejeffin väitöskirjaohjaajana.
"Kaksi asiaa, jotka vaikuttivat tämän tutkimuksen aloittamiseen oli laulajien työttömyys sekä halu tutkia eritystä eri äänialoilla ja -tasoilla. Jos esimerkiksi huomaamme, että sopraano erittää enemmän aerosoleja kuin muut, voimme paikantaa tilanteet, joissa ihmisillä pitäisi olla enemmän suojausta."
"Ja jos laulaminen ei sittenkään tuota niin paljon aerosoleja, tai ylipäänsä: minkä kokoisia aerosoleja laulaessa tuotetaan. Tässä kokeessa on niin monia eri tasoja!" Sanmark hehkuttaa.
Kun kokeet ovat valmiit, tuloksena on tuhansia rivejä kiinnostavaa dataa.
Ennakko-oletuksena on, että mitä kovempaa ihminen laulaa, sen enemmän hän erittää aerosoleja. Lisäksi oletetaan, että mitä pidemmät ja vahvemmat äänihuulet ihmisellä on, sitä enemmän ne erittävät. Tutkimus paljastaa lisää.
Eturivin oopperalaulajat mukana
E3-hanke on kiitollinen saadessaan mukaan kokeisiin kaikki innokkaat laulajat ja ammattioopperalaulajat. Muiden muassa 75-vuotias legendaarinen basso Jaakko Ryhänen sekä sopraano Olga Heikkilä osallistuvat.
Mutta mikä motivoi oopperalaulajat mukaan tällaiseen kokeeseen?
"Laulajan sielunelämä pyörii hänen äänensä ympärillä. Mikä voisi olla motivoivampaa kuin se, että pääsen käyttämään ääntäni tieteen hyväksi?", Ryhänen kuvailee. Hän myös kokee, että eri kielillä laulaminen tuottaa eri määrän sylkeä artikulaatiotapojen erotessa merkittävästi toisistaan esimerkiksi saksan ja italian kielissä.
Sopraano Olga Heikkilä laulaa "Jouluyö, juhlayö" aerosolikammioon. Tampereen yliopiston aerosolifysiikan tutkija Ville Silvonen monitoroi dataa. Video: Nea Alanen
Heikkilä on samaa mieltä:
“Tämä tutkimus on hyvin tärkeä kaikille esiintyville artisteille. Tahdon olla mukana auttamassa tiedettä. On suuri toivo, että tällainen tutkimus voisi tarjota tärkeää tietoa aiheesta. Covid 19 -pandemia esti niin monia nuoria laulajia tekemästä työtään ja myös ottamasta tärkeitä ensiaskeleitaan työelämässä. Emme voi menettää toista sukupolvea nuoria ammattilaisia seuraavan pandemian vuoksi.
Tutkimus on osa monia muita poikkitieteellisiä tutkimusprojekteja 2,5-vuotisen E3-hankkeen sisällä, jotka auttavat ymmärtämään patogeenien leviämisen ihmisten välillä.
"Asia, jota tahdon todella tähdentää tämän projektin tiimoilta on, että tällainen ei olisi varmasti koskaan ollut mahdollista ilman näitä lukuisia asiantuntijoita niin monelta eri tieteenalalta ja mm. kulttuurin alalta!", Saari painottaa lopuksi.
Juttu on alun perin julkaistu E3-hankkeen sivuilla.