Neuroarchitettura: uno strumento per creare ambienti che supportano il benessere dell’individuo

Cosa accade al nostro cervello quanto entriamo in una stanza ampia e luminosa oppure in un corridoio buio e stretto? Per quale motivo alcuni spazi ci fanno sentire sereni, mentre altri ci mettono a disagio senza comprenderne la ragione? 

A partire dagli anni ’60, l’interesse verso il benessere individuale ha cominciato a diffondersi in diverse discipline, come psicologia, medicina, economia e sociologia (Goldwurm, 2010). Insieme a esse, anche l’architettura ha iniziato ad interrogarsi cercando un dialogo con le scienze cognitive (Lynch, 1960). Del resto, il miglioramento dei sistemi di ricerca sugli ambienti naturali e artificiali (Ulrich, 1984) ha spronato la nascita di ricerche empiriche sui rapporti tra stimoli ambientali e risposte psicofisiche umane, ispirando lo sviluppo di una nuova disciplina (Zeisel, 2006). 

Sulla base di questi presupposti, l’inizio del nuovo millennio ha visto la nascita di un approccio scientifico innovativo: la neuroarchitettura (Eberhard, 2007). Questa scienza può essere descritta come un melting pot tra psicologia ambientale, architettura e neuroscienze e si pone l’obiettivo di comprendere il funzionamento del cervello umano in interazione con l’ambiente antropizzato circostante (Karakas & Yildiz, 2020). L’integrazione di questi saperi permette a ricercatori e progettisti di indagare la relazione uomo-ambiente, promuovendo una progettazione consapevole ed empatica. Questo è uno degli obiettivi di ODUElab, che punta all’aumento della consapevolezza di come la qualità di uno spazio possa condizionare profondamente e positivamente la vita di chi lo frequenta.

Dopo averne delineato le origini, è lecito chiedersi: che cos’è, nel concreto, la neuroarchitettura? 

Essa è strettamente connessa alla psicologia ambientale proprio per gli obiettivi che si prefigge: analizzare l’esperienza degli individui all’interno degli spazi che caratterizzano la loro vita quotidiana e favorire una progettazione dei luoghi più funzionale (Wang et al., 2022) e orientata al benessere. Questo settore delle neuroscienze include – per esempio – la progettazione di stanze d’ospedale che supportano il recupero dei pazienti, di chiese che stimolano il senso di ispirazione dei fedeli e di uffici che riducono lo stress e aumentano la produttività dei lavoratori. In sintesi, il fine è di migliorare la qualità degli spazi di vita attraverso principi neuroscientifici, promuovendo la salute e il benessere delle persone (Azzazy et al., 2021). Allo stesso modo, ODUElab è orientata dalla medesima finalità, mirando alla conversione della teoria neuro-architettonica in risultati abitativi tangibili. 

È fondamentale, inoltre, distinguere il significato attribuito al termine “ambiente”. In psicologia – come in neuroarchitettura – esso non si limita allo spazio fisicamente oggettivo (naturale e artificiale), ma include anche gli spazi non fisici (sociali e culturali) che definiscono la vita umana (Wilson, 1984), tutti in grado di generare cambiamenti fisici ed emotivi nelle persone (Damasio, 2003). 

Infine, per una prospettiva più completa, la neuroarchitettura non si limita a studiare il cervello, ma indaga anche le risposte biologiche e comportamentali, tenendo in considerazione il rapporto integrato tra corpo, cervello, ambiente ed esperienza (Lee et al., 2022).

Quindi, cosa distingue la neuroarchitettura dalla psicologia ambientale? 

Benché tutte e due le discipline condividano l’intento di esplorare l’interazione tra individuo e spazio costruito, la differenza più evidente risiede nel repertorio degli strumenti utilizzati e nella tipologia di analisi effettuate. La psicologia ambientale si focalizza prevalentemente sull’esperienza soggettiva e percepita dei luoghi, indagata attraverso metodi qualitativi (come focus group, interviste e tecniche d’osservazione) e quantitativi su larga scala (come i questionari). La neuroarchitettura, invece, integra processi neuroscientifici e dati di natura neurofisiologica – come l’elettroencefalografia (EEG), la risonanza magnetica funzionale (fMRI) la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) o la conduttanza cutanea – per misurare direttamente le reazioni del sistema nervoso agli stimoli ambientali circostanti. Questo approccio permette di ottenere una visione biologicamente fondata dell’effetto che i luoghi hanno sull’essere umano.

Come si traduce l’applicazione della neuroarchitettura nello studio e nella progettazione degli spazi? 

Nei disegni sperimentali neuro-architettonici vengono indagate molte variabili aventi una grossa influenza sul vissuto dell’abitante, come: working memory, wayfinding, alertness, effetto delle condizioni acustiche, effetto dell’illuminazione, effetto del verde o effetto del mobilio. In particolare, tra i contesti maggiormente soggetti a studi di questa natura possiamo trovare da un lato quello accademico e scolastico e, dall’altro, quello lavorativo.  

Di seguito presentiamo, dunque, due esempi di ricerca utili a chiarire ulteriormente lo scopo della neuroarchitettura e la prospettiva che ODUElab e DVArea intendono percorrere: 

1. Contesto scolastico: uno studio di Abbasi e collaboratori (2020) ha voluto indagare gli effetti del rumore e della temperatura sugli individui attraverso l’analisi di segnali neurofisiologici (EEG, ECG, EMG, EOG, EDA, BVP, RR) e della temperatura cutanea. In particolare, è stato considerato un campione di studenti esposti a diversi livelli di temperatura dell’aria e di rumore in un ambiente simulato durante l’esecuzione di compiti di memoria. I risultati sostengono che, presi singolarmente, rumore e temperatura non avevano lo stesso effetto: l’aumento di rumore riduce la memoria di lavoro in maniera più significativa rispetto all’aumento della temperatura. Combinati, invece, producevano effetti ancor più significativi, provocando risposte neurofisiologiche peggiori, infatti: l’attività elettrica nelle onde alfa, beta e theta e l’attività elettrica dell’occhio erano ridotte; la frequenza cardiaca e quella respiratoria peggioravano.
    
2. Contesto lavorativo: in uno studio di Thayer e collaboratori (2010) grazie alla registrazione dell’attività cardiaca e del livello di cortisolo, è stato dimostrato che i dipendenti collocati in luoghi con un’illuminazione peggiore (sia in termini di luce artificiale, sia rispetto alla luce diurna ottenuta grazie alle finestre) hanno presentato una minore variazione diurna e notturna dell’HRV e, conseguentemente, un aumento dello stress. Mentre, nella condizione caratterizzata dalla presenza di uffici più moderni – ovvero che presentavano una maggiore quantità di luce diurna e una migliore illuminazione – i lavoratori hanno riportato un maggiore livello di soddisfazione.
   

Risultati di questo tipo permettono di evidenziare l’enorme potenziale delle neuroscienze applicate all’architettura, soprattutto nel rispondere alla crescente domanda di ambienti positivi per il benessere umano. La neuroarchitettura si configura così come uno strumento prezioso e trasversale in ogni ambito del costruito: dall’abitazione all’azienda, dalla scuola all’ospedale.

È proprio su questa trasversalità che si basa la visione progettuale di ODUElab e DVArea, tesa alla creazione di ambienti che supportano il benessere individuale e sociale. Auspichiamo un futuro in cui l’applicazione stabile della scienza nei processi progettuali possa contribuire a rendere centrale l’esperienza umana in ogni ambiente. In tal senso, la nostra società assume la neuroarchitettura come faro teorico, traducendone i risultati in scelte di design orientate al benessere. Infatti, laddove è presente uno spazio, è presente anche l’esperienza dello stesso e, dove c’è esperienza, c’è bisogno di comprensione e attenzione progettuale. 

Enrico Porrini
Well-Being Psychologist ODUElab

Siglario

• BVP: Blood Volume Pulse (frequenza cardiaca)
• ECG: elettrocardiogramma
• EDA: attività elettrodermica
• EEG: elettroencefalogramma
• EMG: elettromiogramma
• EOG: elettrooculogramma
• fMRI: Functional Magnetic Resonance Imaging (risonanza magnetica funzionale)
• HRV: Heart Rate Variability (variabilità della frequenza cardiaca)
• RR: Respiratory Rate (frequenza respiratoria)

Bibliografia
• Abbasi, A. M., Motamedzade, M., Aliabadi, M., Golmohammadi, R., & Tapak, L. (2020). Combined effects of noise and air temperature on human neurophysiological responses in a simulated indoor environment. Applied Ergonomics, 88, 103189. (link)
• Azzazy, S., Ghaffarianhoseini, A., GhaffarianHoseini, A., Naismith, N., & Doborjeh, Z. (2021). A critical review on the impact of built environment on users’ measured brain activity. Architectural Science Review, 64(4), 319–335. (link)
• Damasio, A. R. (2003). Looking for Spinoza: Joy, Sorrow, and the Feeling Brain. Houghton Mifflin Harcourt, Orlando.
• Eberhard, J. P. (2007). Architecture and the Brain: A New Knowledge Base from Neuroscience. Greenway Communications, Ostberg.
• Eberhard, J. P., & Gage, F. H. (2003). An architect and a neuroscientist discuss how neuroscience can influence architectural design. Neurosci, Q, 6–7.
• Goldwurm, G. F. (2010). Psicologia positiva. Applicazioni per il benessere. Edizioni Erickson.
• Karakas, T., & Yildiz, D. (2020). Exploring the influence of the built environment on human experience through a neuroscience approach: A systematic review. Frontiers of Architectural Research, 9(1), 236–247. (link)
• Lee, S., Shin, W., & Park, E. J. (2022). Implications of neuroarchitecture for the experience of the built environment: a scoping review. Archnet-IJAR: International Journal of Architectural Research, 16(2), 225–244. (link)
• Lynch, K. (1960). The Image of the City. MIT Press, Cambridge, London.
• Thayer, J. F., Verkuil, B., Brosschotj, J. F., Kevin, K., West, A., Sterling, C., Christie, I. C., Abernethy, D. R., Sollers, J. J., Cizza, G., Marques, A. H., & Sternberg, E. M. (2010). Effects of the physical work environment on physiological measures of stress. European Journal of Cardiovascular Prevention & Rehabilitation, 17(4), 431–439. (link)
• Ulrich, R. S. (1984). View Through a Window May Influence Recovery from Surgery. Science, 224(4647), 420–421. (link)
• Wang, S., Sanches de Oliveira, G., Djebbara, Z., & Gramann, K. (2022). The Embodiment of Architectural Experience: A Methodological Perspective on Neuro-Architecture. Frontiers in Human Neuroscience, 16. (link)
• Wilson, E. O. (1984). Biophilia. Harvard University Press.
• Zeisel, J. (2006). Inquiry by design: Environment/behavior/neuroscience in architecture, interiors, landscape, and planning. In Journal of Environmental Psychology (Numero 3). W W Norton & Co. (link)