Cerebros y Edificios

Artículo y traducción de Minerva Contreras

Hay una explosión fascinante de posibles preguntas por plantear cuando dos campos previamente no relacionados convergen. Una noche, mientras tomaba una cerveza en Chula Vista con mi mejor amiga Alma y su esposo Ross, fui invitada a prestar atención a nuestro entorno. Alma y Ross Majewski se graduaron de Cal Poly, San Luis Obispo, cada uno con títulos de licenciatura en arquitectura. Les apasiona la arquitectura y el diseño, y han dedicado más de 10 años de sus vidas a reflexionar sobre cómo los humanos interactúan con los espacios en los que viven y trabajan. Esa noche me hicieron analizar el espacio en el que estaba; Era una cervecería normal con techos altos y postes de metal, un bar con una pizarra detrás con todas las cervezas garabateadas casualmente en tizas de diferentes colores. ¿Cómo me hacía sentir el espacio? ¿Cómo se distribuía la luz? ¿Era atractivo? ¿Era divertido estar allí? Esta fue la primera vez que me tomé un momento para analizar la relación entre arquitectura y neurociencia. Aunque no abordaron directamente la neurociencia detrás de sus preguntas cognitivas, me fascinó la posible superposición de los dos campos.

¿En qué medida nuestra realidad es el resultado de la información genética codificada en nuestro cerebro, o está conformada por factores externos, como el edificio en el que te encuentras ahora mismo? Se pueden hacer argumentos en ambas direcciones, y la conclusión común es que nuestra realidad es el resultado de acontecimientos genéticos y una suma de factores ambientales. Como lo expresó Fred Gage, presidente del Instituto Salk de Estudios Biológicos, “mientras el cerebro controla nuestro comportamiento y los genes controlan el modelo para el diseño y la estructura del cerebro, el entorno puede modular la función de los genes y, en última instancia, la estructura de nuestro cerebro, y por lo tanto cambian nuestro comportamiento. Al planificar los entornos en los que vivimos, el diseño arquitectónico cambia nuestro cerebro y nuestro comportamiento [1].

Durante las primeras semanas de mi experiencia como estudiante de posgrado en el programa de Doctorado en Neurociencias, en UCSD, estaba bastante concentrada en encontrar la mejor manera de llegar desde mi laboratorio al edificio en el que tenía clase, al edificio en el que teníamos seminarios semanales, a la biblioteca y de regreso a mi departamento. Una vez que me acostumbré al campus, me enfrenté al desafío de encontrar un nuevo edificio. Esta vez tenía que encontrar la oficina de un profesor bilingüe que pudiera verificar que la traducción de mi título mexicano de español a inglés fuera adecuada. Fue entonces cuando conocí al Dr. Eduardo Macagno. El Dr. Macagno es un distinguido profesor que realiza investigación en el área de neurobiología básica. Me contó su trabajo actual que se centra en evaluar cómo las diferentes situaciones de vida afectan el rendimiento académico y el bienestar de los estudiantes. Salí de su oficina sintiéndome iluminada y prestando más atención al diseño de diferentes edificios mientras caminaba por el campus. Intrigada por los posibles efectos de la arquitectura y el diseño en experiencias humanas específicas, me puse a investigar.

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Edificio de Física Aplicada y Matemáticas en UCSD. Tomé esta foto después de salir de la oficina del Dr. Macagno.

Aprendí sobre la Academia de Neurociencia para la Arquitecturafundada en 2003. El Dr. Macagno, uno de los miembros activos y fundadores de la Academia, explicó que nació con el apoyo de Fred Gage y por el deseo de John Paul Eberhard de expandir el papel de arquitectura y diseño para estar al tanto de los efectos que estos tienen en la experiencia humana. El desarrollo de herramientas y técnicas para obtener imágenes cerebrales ha permitido una ventana sin precedentes al funcionamiento de nuestros cerebros. La posibilidad de explorar la relación entre los humanos y su espacio físico es lo que encendió en John Paul Eberhard la necesidad de explorar la intersección entre la neurociencia y la arquitectura en 2003. El campo ahora se conoce como “neuroarquitectura” y el objetivo es implementar el conocimiento obtenido a través de la investigación en neurociencia en arquitectura y diseño, con el propósito de motivar la construcción de espacios que contribuyan a la salud, el comportamiento y el bienestar humano.

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La tríada estética, Coburn et al. Tendencias en ciencias cognitivas.

La tríada estética, adaptada de la tríada de Vitruvio, tiene como objetivo definir la experiencia estética en términos de neurociencia. La suma de tres sistemas da como resultado una experiencia estética: sensorial-motora, conocimiento-significado y valoración emocional. Este es un modelo con el objetivo de integrar la arquitectura con la neurociencia, propuesto por Coburn y sus colaboradores [2]. El Dr. Macagno dijo: “Creamos nuestro propio espacio personal vinculándolo a la experiencia y los recuerdos, lo que traemos a nuestra concepción del espacio; es un concepto en capas.” Mencionó dos canales importantes involucrados en nuestra interacción con el espacio: el canal háptico es la información táctil, inmediata y de corto alcance, y el canal del sistema propioceptivo, que involucra nuestra audición y visión, y nos permite experimentar nuestro entorno más allá. El cerebro trata estos canales de información entrante de manera diferente [3]. Nuestras expectativas están influenciadas por nuestro almacenamiento de información y, en última instancia, nuestra experiencia es la suma de todo lo que está integrado en nuestras vidas.

Investigadores han comenzado a analizar directamente cómo nuestro entorno físico (y virtual) podría tener un efecto directo en nuestra actividad cerebral, un ejemplo es el trabajo realizado por el Dr. Giovanni Vecchiatto. Su objetivo fue analizar las respuestas neurofisiológicas al espacio mediante el uso de la realidad virtual y los registros electroencefalográficos (EEG). El Dr. Vecchiatto y su equipo registraron EEG de 12 sujetos sanos mientras experimentaban un espacio tridimensional de realidad virtual que variaba en diseño: una habitación vacía, una habitación con muebles modernos y una habitación con muebles de última generación, como se muestra en la figura a continuación. Se pidió a los sujetos que calificaran su experiencia de familiaridad, novedad, comodidad, placer, excitación y presencia del 1 al 9. Sus resultados muestran la activación de las regiones sensorio-motoras en la percepción de espacios agradables, cómodos y novedosos, la activación asimétrica de las regiones de la corteza frontal izquierda en relación con la familiaridad y el placer, y la actividad de la línea media frontal theta  en relación con la comodidad, en humanos las ondas theta se asocian comúnmente con un estado meditativo [4]. Con base en sus resultados, concluyen que la activación de diferentes áreas del cerebro refleja una participación de reacciones corporales, cognitivas y emocionales en la experiencia del espacio [5].

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Esquema resumido del diseño del experimento realizado por el Dr. Giovanni Vecchiatto y sus colaboradores. El sujeto se colocó en el medio mirando directamente tres variaciones del diseño interior de una habitación de realidad virtual, mientras se grababa EEG [5].

Les pedí a Ross y Alma que comentaran sobre los objetivos que la neuroarquitectura pretende lograr, Ross dijo: “La práctica arquitectónica, en general, se ha convertido en una máquina para producir dibujos y proyectos de la manera más eficiente posible, a menudo a expensas de crear un trabajo verdaderamente significativo que profundamente conecte a los habitantes con sus entornos. Se necesita una gran pasión (¡además de un gran talento!) por parte de un joven arquitecto para descubrir lo que creen que es significativo en la arquitectura, si nosotros, como arquitectos, no estamos creando espacios significativos, ¿qué estamos haciendo?.” Agregó Alma,”Al diseñar una casa para mi papá, en realidad estamos haciendo exactamente eso: empujando los límites de la experiencia táctil dentro del edificio y fuera de él. Estamos experimentando y, en el fondo, con la esperanza de crear espacios supramodales que desencadenen esos sentimientos (esos hermosos colores del cerebro) para que quien venga a su casa sienta la arquitectura.”

El campo de la “neuroarquitectura” ofrece una nueva perspectiva, a pesar de que se ha prestado atención a la estética al diseño de edificios desde el comienzo de la arquitectura. La implementación de la información adquirida de la investigación en neurociencia en el diseño y construcción de edificios ofrece una oportunidad sustancial para que los arquitectos creen un espacio con un propósito más profundo.

 

Citas Bibliográficas 

Imagen principal: Frank Gehry’s Lou Ruvo Center for Brain Health.

  1. Robinson, S., Pallasmaa, J. (2015). Mind in Architecture: Neuroscience, Embodiment, and the Future of Design. MIT Press. 182-183. 
  2. Coburn, A., Oshin, V., & Chatterjee, A. Buildings, Beauty, and the Brain: A Neuroscience of Architectural Experience. Journal of Cognitive Neuroscience 29:9, 1521-1531 (2017)  doi:0.1162/jocn_a_01146 
  3. Papale, P., Chiesi, L., Rampinini, A. C., Pietrini, P., & Ricciardi, E. When Neuroscience “Touches” Architecture: From Hapticity to a Supramodal Functioning of the Human Brain. Frontiers in Psychology, 7 (2016) doi:10.3389/fpsyg.2016.00866
  4. Kubota, Y., Sato, W., Toichi, M., et al. Frontal midline theta rhythm is correlated with cardiac autonomic activities during the performance of an attention demanding meditation procedure. Cognitive Brain Research 11:2, 281-287 (2001) doi:10.1016/S0926-6410(00)00086-0
  5. Vecchiato, G., Jelic, A., Tieri, G. et al. Neurophysiological correlates of embodiment and motivational factors during the perception of virtual architectural environments. Cogn Process 16, 425–429 (2015) doi:10.1007/s10339-015-0725-6