Влияет ли, и как, физическая среда на поведение и состояния человека? Можно ли это влияние исследовать научными методами и описать? Перевели на русский язык работу “Краткосрочное и долгосрочное воздействие архитектуры на мозг: несколько аргументов в пользу закрепления теории” Андреа де Паива в соавторстве с Ричардом Джедоном. де Паива – бразильский архитектор, урбанист и преподаватель – стремится построить междисциплинарный мост между когнитивными науками и архитектурой, в том числе с помощью собственного проекта NeuroAU. Оригинальную версию исследования можно прочесть на нашей платформе EdDesign Research.
Среда, в условиях которой живет человек, влияет на его поведение, физическое и ментальное благополучие. Одни воздействия среды можно заметить невооруженным глазом, чтобы понять и оценить другие требуется доскональное изучение. Определенные воздействия оказывают положительный эффект, а другие – отрицательно сказываются на состояниях человека, на том, какие решения он принимает, на его душевном и физическом здоровье. При этом такие воздействия могут не связывать с пространством, и человек не будет подозревать об истинных триггерах, которые меняют его поведение и настроение.
Несмотря на наличие исследований в области психологии влияния на человека факторов окружающей среды (инвайроментальной психологии), число подробных исследований, цель которых — понять, как архитектура влияет на мозг человека с точки зрения нейронауки, ограничено. Ученые в этой области столкнулись с рядом трудностей, в частности, с необходимостью изолировать каждый раздражитель, чтобы понять его конкретное влияние, и с необходимостью измерять изменения мозга человека, взаимодействующего с окружающей средой, поскольку при сканировании головного мозга (как в случае с фМРТ) человек вынужден находиться внутри аппарата.
Тем не менее, следует продолжать анализировать способы воздействия пространства на человека, чтобы понять, как помочь архитекторам и градостроителям создавать практичные и здоровые пространства. Цель данного исследования состоит в том, чтобы описать и проанализировать результаты ранее опубликованных научных работ и предложить вариант их организации, тем самым упростив дальнейшие изучения данной области.
Введение
«Каждый человек, если захочет, может стать скульптором своего мозга» (Сантьяго Рамон-и-Кахаль, 2004)
Большую часть жизни люди проводят в городах, внутри зданий. Человек растет, учится, развивается, работает, встречается со старыми друзьями и заводит новых, создает семью, воспитывает детей и умирает — все это происходит в местах, построенных другими людьми. Эти места во многом формируют нашу жизнь. Они могут повлиять на наше поведение, на выбор, эмоции, физическое и душевное здоровье. Тем не менее, вопрос о том, учитывают ли архитекторы, равно как и психологи, и психиатры, и неврологи все краткосрочные и долгосрочные воздействия пространства на человека, остается открытым.
Архитекторы и инвайроментальные психологи давно знают, как важно изучать воздействие пространств на человека. Благодаря эмпирическим исследованиям они смогли измерить изменения в поведении.
«Как оказалось, у людей множество подсознательных предпочтений и моделей поведения, определяющих их реакцию на созданную среду» (Рок, 2009). Последние открытия, технологии и методы исследования в области неврологии помогают понять физиологические трансформации мозга и тела, запускающие изменения поведения.
Подобные физиологические изменения могут быть существенно разниться в зависимости от того, когда и в течение какого времени люди подвергаются воздействию одного и того же раздражителя. Дома, школы и города — вот где в основном растут люди. Детские воспоминания для большинства людей остаются самыми яркими: воспоминания о времени, проведенном дома с семьей, первые школьные открытия и друзья, первые поездки по городу. Однако все эти мгновения — нечто большее, чем приятные воспоминания. Именно в детском возрасте можно выделить несколько крайне важных периодов, когда у ребенка развиваются разные участки мозга. В детстве человек максимально уязвим перед лицом множества самых разных внешних раздражителей, включая физическую среду.
Впрочем, она не прекращает оказывать влияние на человека и во взрослом возрасте. Как подтвердил Фред Гейдж, «изменения в окружающей среде меняют и мозг и, таким образом, меняют наше поведение. Что касается планирования среды, в которой мы живем, архитектурное проектирование меняет и наш мозг, и наше поведение» (Гейдж, 2003). Таким образом, пространства постоянно воздействуют на нас и меняют нас на протяжении всей нашей жизни.
Данная информация не нова ни для психологов, ни для архитекторов. Инвайроментальные психологи изучают воздействие пространств на поведение человека с начала XX века. Однако их выводы базировались на эмпирических исследованиях. Они наблюдали за разницей в поведении людей, живущих в принципиально разных условиях, и подтверждали свои наблюдения экспериментально. Тем не менее, в силу ограниченности технологий того времени подобные исследования не позволяли измерить реакции мозга, как это стало возможно сегодня. Следовательно, они не могут представить всю сложность взаимосвязи неврологии и архитектуры.
Помимо эмпирических исследований архитекторы могут напрямую изучать пользователей зданий и городов, спрашивать, что они думают о тех или иных пространствах, какие эмоции испытывают. Тем не менее, способность человека сознательно обрабатывать информацию составляет менее 1% от подсознательной обработки (Иглман, 2011). Так что большая часть раздражителей воздействует на человека на подсознательном уровне. Люди могут подвергнуться воздействию раздражителя, даже не подозревая о его влиянии.
«Эмоциональная архитектура» Луиса Баррагана в фотографиях Джеймса Касебера
Кроме того, эти данные (эмпирические наблюдения за со стороны или сознательное мнение пользователей) свидетельствуют лишь о результатах реакции на раздражители, но не о самой реакции. Разница в том, что теперь, благодаря нейроархитектуре (междисциплинарной области, где неврология находит практическое применение в архитектуре) ученые и архитекторы могут раскрыть причины поведения человека. Теперь они могут измерить физические изменения мозга и тела, происходящие в результате взаимодействия со зданием. Такие физиологические изменения как, например, активность конкретных участков мозга, изменение уровня гормонов и электропроводности кожи, могут помочь понять, как окружающая среда влияет на людей. Эти воздействия можно разделить на несколько групп, исходя из того, в течение какого времени человек подвергается воздействию раздражителя, а также в зависимости от продолжительности эффекта (крактосрочный или длительный).
Физическая среда не на всех людей действует одинаково. Более того, другие важные переменные, например, особенности конкретного человека (генетика, личные воспоминания и опыт) и социальное окружение также определяют, каким будет воздействие. Следовательно, хотя физическое пространство и не является единственной переменной в данном уравнении, оно играет ключевую роль в том, насколько благополучно будет ощущать себя человек, каким будет его поведение и эмоциональный фон, какие решения он будет принимать.
Связь между архитектурой и личностью
«Мы создаем дома, а дома создают нас» (Черчилль, 1943)
Люди находятся в постоянном активном взаимодействии со множеством сред вокруг них. В теплой комнате человек может вспотеть, испытать дискомфорт и не суметь сосредоточиться. В темной комнате ему может стать страшно, он будет держаться настороже и не сможет расслабиться. Хорошо освещенный класс повышает внимание учащихся на уроке. Окружающая среда всегда так или иначе влияет на человека.
Такое взаимодействие называют архитектурно-личностной взаимосвязью. Пространства могут менять людей (архитектура — личность), и люди могут менять пространства (личность — архитектура). Следовательно, речь идет о взаимном влиянии.
Ученым еще только предстоит изучить архитектурно-личностную связь как направление. Данную связь можно в определенной степени сравнить с химической реакцией клетка — среда. Клетки постоянно меняются и адаптируются к среде, в которой находятся (Берг и др., 2002). С точки зрения эволюции, то же происходит со всеми живыми существами. «Успешная эволюция организма — доказательство его врожденной способности не отставать от условий окружающей среды, которые меняются на короткий и на длительный срок» (Брукс и др. 2010).
Люди адаптируются к физической среде по-разному. Как именно, зависит от нескольких факторов, включая генетику, культурную, личную память и опыт, а также частоту и продолжительность воздействия среды (физической и социальной). Кроме того, мозг активно взаимодействует с физической средой: он всегда вовлечен в какую-то активность, будь то работа, отдых, обучение, выздоровление, воспоминание или созидание. Все эти переменные определяют, как архитектура воздействует на человека. Следовательно, изучение воздействия пространства на человека — непростая задача, поскольку в наличии множество переменных, и некоторые из них плохо поддаются измерению.
Среди всех указанных выше аспектов проще всего контролю и измерению поддается время (частота и продолжительность). Поэтому именно по принципу времени мы сгруппировали пространства и воздействия: пространства, которые человек занимает в течение небольшого периода времени (краткосрочное воздействие), и пространства, занимаемые человеком в течение долгого времени (долгосрочное воздействие), а также краткосрочный или долгосрочный эффекты.
Следовательно, мы предлагаем разделить изменения в соответствии со временем/частотой нахождения человека в том или ином пространстве (краткосрочное или долгосрочное воздействие) и в соответствии с постоянством эффекта (краткосрочный или долгосрочный эффект).
В результате такой классификации образуются четыре возможных комбинации: (1) краткосрочное воздействие, краткосрочный эффект (быстрое изменение имеющегося механизма для оптимальной работы в новых условиях окружающей среды); (2) долгосрочное воздействие, долгосрочный эффект (медленная реорганизация имеющегося механизма, чтобы приспособиться к условиям); (3) краткосрочное воздействие, долгосрочный эффект (смесь двух предыдущих пунктов), а также (4) долгосрочное воздействие, краткосрочный эффект. Четвертая возможная комбинация — долгосрочное воздействие, краткосрочный эффект — в данной статье не учитывалась, поскольку долгосрочное воздействие включает продолжительность (постоянное воздействие) и частоту (непостоянное воздействие), повторяющиеся часто и в течение долгого времени. Следовательно, краткосрочный эффект, вероятно, проявится в первые несколько часов воздействия, а значит, попадет в категорию (1) — «краткосрочное воздействие, краткосрочный эффект».
В данной работе предпочтение отдается слову «воздействие», а не «нахождение» или «взаимодействие», поскольку физическое пространство считается раздражителем, воздействию которого подвергается человек. В данном случае мы считаем, что воздействие — более общий термин, объединяющий и нахождение, и взаимодействие, когда речь идет именно о них. Такое воздействие может быть активным (так, люди ходят в школу, чтобы учиться, в больницу — чтобы лечиться, в рестораны — чтобы есть, а домой — чтобы жить) или пассивным (так, люди вовсе не всегда взаимодействуют с цветом стен или с видом из окна). Когда люди подвергаются воздействию (активному или пассивному) раздражителя или нескольких раздражителей, его (или их) влияние может оказаться негативным. Следовательно, слово «эффект» призвано обозначить разные типы влияния в зависимости от их постоянства, поскольку эффект может быть мимолетным или длительным.
Краткосрочное воздействие, краткосрочный эффект — это мгновенная реакция (краткосрочная реакция), которая не является длительной. В основном она случается, чтобы помочь людям адаптироваться, пока они находятся все в том же месте, которой спровоцировало изменение. Однако такие оптимизирующие изменения все равно могут продолжаться несколько часов уже после того, как человек покинет то или иное пространство. Так, меняться может настроение, кратковременная память, гормональный уровень, пульс, электропроводность кожи, давление, температура тела и мышечное напряжение.
Одна из самых распространенных оптимизаций происходит, когда мозг распознает опасность, и организм переходит в состояние «бей или беги». Так, например, если человек с вертиго оказывается у окна на верхнем этаже небоскреба, у него сразу начинается головокружение, потому что мозг воспринимает нахождение там как угрозу целостности тела. Пульс, мышечное напряжение и температура тела при этом увеличатся. Кроме того, человеку станет страшно, он испугается. Даже спустившись на первый этаж, он все равно может некоторое время чувствовать себя дискомфортно, пока полностью не восстановится.
А вот сценарий «долгосрочное воздействие, долгосрочный эффект» требует постоянного раздражения в течение большого периода времени. Так, например, день, проведенный дома, помогает снизить уровень стресса и расслабиться (краткосрочный эффект).
Когда пожилые люди, которые уже не работают и теперь редко выходят из дома, проводят очередной день в четырех стенах, их мозг постепенно утрачивать пластичность, а значит, со временем начинает работать медленнее и не так эффективно (долгосрочный эффект). Обычно требуется много времени не только для наступления долгосрочного эффекта, но и для того, чтобы повернуть его вспять. Иногда отменить его не представляется возможным.
«Эмоциональная архитектура» Луиса Баррагана в фотографиях Джеймса Касебера
Можно привести и другой пример: пространства, в которых трудно ориентироваться, например, больницы и города. В большинстве случаев, чтобы свободно ходить по ним без риска заблудиться, людям нужно посетить их несколько раз (повторное раздражение). «Повторение играет для памяти двойную роль: (1) сохранение информации в первичной или краткосрочной памяти, а также (2) перенос информации во вторичную или долгосрочную память. Исходя из данного положения, можно спрогнозировать следующее: то, сколько раз что-то повторяется в краткосрочной памяти, должно непосредственно влиять на вероятность сохранения воспоминаний об этом в долгосрочной памяти» (Шабо и др., 1976).
Краткосрочное воздействие с долгосрочным эффектом подразумевает, что реакция происходит быстро. Однако эффект при этом настолько сильный, что даже без повторения воздействия врезается в мозг. Когда раздражитель вызывает достаточно сильные эмоции (краткосрочное воздействие, краткосрочный эффект), долговременные воспоминания об этом, как правило, формируются без необходимости повторения. Следовательно, краткосрочное воздействие раздражителя может привести к долгосрочным изменениям в мозге. Сценарий «краткосрочное воздействие, долгосрочный эффект» наглядно демонстрирует травматичный опыт. Обычно связанный с травмой триггер срабатывает быстро (как, например, в случае с дорожной аварией), но сама травма сохраняется на долгое время.
Некоторые архитектурные сооружения — прекрасный тому пример. Они бывают настолько примечательны, что достаточно побывать внутри всего раз, чтобы они отпечатались в мозге и уже не забывались. Например, одного посещения Храма Святого Семейства Гауди достаточно, чтобы воспоминание о нем стало незабываемым. Такое посещение — пример краткосрочного контакта, порождающего долговременные воспоминания. Другие места вроде обычных церквей, напротив, могут быть не слишком примечательными, так что понадобится посетить их не один раз, чтобы их облик в полной мере запечатлелся в памяти.
Таким образом, в исследовании выдвигается предположение о том, что эффект, оказываемый архитектурой, зависит не только от физических особенностей пространства. Время и частота посещения имеют крайне важное значение в том, как пространство влияет на человека, а кроме того, легко поддаются измерению и контролю. Обе стратегических составляющих помогают понять архитектурно-личностную взаимосвязь. Непродолжительное нахождение в том или ином месте может привести к более быстрой, но в большинстве случаев менее устойчивой адаптации. И напротив, продолжительное и частое нахождение где-либо приводит к появлению сложных структурных изменений, и данный эффект сохраняется надолго.
Краткосрочное воздействие и краткосрочный эффект архитектуры на мозг
«Реакция организмов на изменения в окружающей среде проявляется в том, что они обратимым образом меняют свою физиологию, чтобы максимально использовать ресурсы, сохраняя при этом генетическую целостность, восстанавливая инфраструктуру клеток и минимизируя ущерб для нее, таким образом уравновешивая инновации устойчивостью (Брукс и др. 2010)
Краткосрочное воздействие с краткосрочным эффектом случается, как правило, после взаимодействия с пространством в течение малого времени — от нескольких секунд до одного дня. Следовательно, как только человек входит в помещение или здание, оно начинает воздействовать на него. Оказываемый эффект может варьироваться с небольшими отличиями и проявляться в направлении движения человека (Леонардс и др., 2015), усилении или ослаблении кратковременной памяти (Радванский и др., 2011), изменении мышечного напряжения, пульса и давления, изменении эмоционального фона и душевного состояния. Краткосрочный эффект бывает мгновенным (быстрая реакция или рефлекс), но может потребовать и длительного нахождении в пространстве, а также сложного взаимодействия с ним.
Мгновенное влияние начинается в случае быстрой реакции на архитектурный раздражитель. Физическое взаимодействие с окружающей средой при этом вовсе не требуется. Одного только восприятия с помощью органов чувств (особенно благодаря зрению, слуху, обонянию и осязанию) достаточно, чтобы вызвать мгновенный эффект. Так, например, органы чувств напрямую передают информацию о пространстве мозгу, как только человек входит в здание или оказывается на улице. В свою очередь мозг адаптируется сам и адаптирует тело к новой среде. Более того, когда человек входит в темную комнату, зрачки расширяются, а внимание обостряется: он пытается высмотреть малейшие препятствия, которые могут возникнуть на пути.
При этом воздействия с краткосрочным эффектом возникают вследствие сложного взаимодействия с архитектурой. Кроме того, достаточно буквально мгновенного воздействия архитектурного раздражителя. Человек, пишущий короткую творческую работу, может найти обособленное пространство в коворкинге и провести там несколько часов, выполняя задачу. Особенности выбранного места (например, освещение, шум, планировка, температура, цвета и формы) могут вызвать психологическую реакцию, которая может либо привести человека в оптимальное душевное состояние для ее выполнения, либо помешать ему.
Уровни восприятия таких изменений могут отличаться в зависимости от сложности реакции. На уровне сознательного восприятия люди в меньшей степени отдают отчет в более примитивных регуляциях, чем в более сложных. Например, некоторые качества физической среды могут навредить иммунной системе, но большинство людей осознает этот вред только после того, как проявятся симптомы болезни.
Биофилия, область, изучающая влияние природы на мозг и тело — хороший тому пример. Она свидетельствует о том, что, чем ближе люди к природе, тем лучше у них иммунный ответ (Салингарос, 2015). Краткосрочное воздействие и краткосрочный эффект в данном случае заключаются в том, что, просто наблюдая за природой в течение нескольких минут, можно понизить уровень стресса, давление и мышечное напряжение. Долгосрочное воздействие и долгосрочный эффект могут стать свидетельством укрепления иммунной системы.
Естественное и искусственное освещение — прекрасный пример прямого воздействия физической среды на регулирование метаболизма (нижняя часть дерева) без сознательного восприятия человеком. Через свет мозг синхронизирует значительную часть своих операций с внешним миром (циркодианный ритм), охватывая 24-часовой период активного биологического цикла. Кроме того, свет регулирует физиологический и психологический ритмы, непосредственно влияя на состояния бодрствования и сна, гормональную секрецию и экспрессию генов.
Фоторецепторы на сетчатке глаза, работающей, даже когда глаза закрыты, реагируют на искусственный и натуральный свет. Следовательно, использование электролампы и электрических устройств позволяет людям продлевать день, нарушая циркодианный ритм. Подобная дерегуляция в краткосрочной перспективе может повлиять на многие системы мозга, отвечающие за контроль настроения, например, на лимбическую систему и гипоталамус-гипофизарную систему, а также на секрецию глюкокортикоидов (например, кортизола). В результате дерегуляция может привести к бессоннице и другим расстройствам сна, утрате контроля за настроением, склонности к (зимней) депрессии, потере концентрации, повышению уровня стресса и повреждению иммунной систему в долгосрочной перспективе (Бедросиан и Нельсон, 2017).
«Эмоциональная архитектура» Луиса Баррагана в фотографиях Джеймса Касебера
В данном случае при адаптации биологической регуляции к окружающей среде вместо оптимизации механизма можно повредить его. Более того, утрата контроля за настроением и повешение уровня стресса могут повлиять на поведение и принятие решений. Следовательно, физическая среда может негативно повлиять на поведение за счет биологической регуляции.
Одним из главных факторов, способных повлиять на душевное состояние, являются эмоции. По словам Антонио Дамасио (1994), эмоции порождает мозг, но ощущает все тело. Они являют собой безусловно-рефлекторную реакцию мозга, проявляющуюся через выражение лица, язык тела и отношение человека (Ekman, 2003). Они влияют на то, что люди чувствуют — сознательно и подсознательно (Дамасио, 2003), таким образом становясь триггером изменения поведения человека и уровня его благополучия. Следовательно, тело — важная составляющая взаимодействия мозга и окружающей среды.
Эмоции, кроме того, имеют решающее значение для принятия решений и поведения. Люди с поврежденными участками мозга, отвечающими за проработку эмоций, обнаружили, что их личность и поведение изменились (Дамасио, 1994). Следовательно, изменения в эмоциональном состоянии могут еще и изменить поведение.
Пол Экман утверждал, что существует по меньшей мере шесть универсальных эмоций: страх, отвращение, злость, радость, грусть и удивление. Проводя исследования с участием племен Папуа-Новой Гвинеи Экман совершил открытие: эмоции от рождения присущи всем людям (Экман, 2003). На том или ином уровне вызвать эти эмоции способные несколько факторов. Одним из них является физическое пространство. Культурные символы и физические элементы, например, высота потолка, пропорции, фактуры, освещение, формы, цвета, температура, запахи и даже звуки могут оказать свое влияние. В готических церквях, как правило, высокие потолки, витражи в окнах и алтарь. Тронные залы часто отделывают красным, а трон ставят там же, где в церкви находится алтарь — по схожим причинам. Оба примера свидетельствуют о том, что архитектура создается с глубокими намерениями, а пространство используется стратегически, чтобы подстегнуть к определенному поведению, вызывая соответствующие эмоции.
Еще одной отличительной чертой краткосрочного эффекта эмоций является то, что они влияют еще и на восприятие мира человеком. Люди видят мир через фильтр, создаваемый теми эмоциями, которые они испытывают в настоящий момент (Дамасио, 2003). Человеку, испытывающему страх, темная комната может показаться более страшной, чем тому, кто счастлив. Красивый пейзаж покажется влюбленному человеку интереснее, чем злому. Таким образом, когда планировка здания меняет душевное и эмоциональное состояние человека, он может воспринять его совсем не так, как все остальные. Более того, из-за этого восприятие человеком ситуаций, с которыми он сталкивается в данном пространстве, тоже может измениться. Как следствие, находясь в тронном зале, к примеру, люди могут счесть королеву или короля еще более могущественными.
Наконец, эмоции, как и внимание, формирование воспоминаний и их воскрешение в памяти, играют крайне важную роль в принятии решений человеком и в восприятии им окружающей среды. «Эмоциональные раздражители будто потребляют больше ресурсов внимания, чем не связанные с эмоциями. Более того, компоненты эмоций всегда тесно переплетались с повышенной обучаемостью и обостренной памятью. Поэтому кажется, что эмоциональный опыт/раздражители запоминаются ярко и точно и не меркнут в памяти со временем» (Тинг и др. 2017).
Следовательно, архитектура, вызывающая сильную эмоциональную реакцию, может помочь человеку более внимательно относиться к происходящему вокруг и к самому пространству. Также это может ускорить формирование воспоминаний и их вызов в памяти. В результате, человеку становится проще находить дорогу и ориентироваться в пространстве. Более того, вероятность краткосрочного воздействия с долгосрочным эффектом, как уже говорилось в примере с посещением Храма Святого Семейства, может обуславливаться силой эмоциональной реакции.
Подводя итог, можно сказать, что архитектура имеет несколько краткосрочных эффектов на мозг и поведение. Данные эффекты могут варьироваться — от примитивных биологических регуляций, как в случае с иммунной системой и метаболизмом, до более сложных, как в случае с эмоциями. Более того, они могут менять восприятие пространств и ситуаций человеком. Такие примеры краткосрочного воздействия с краткосрочным эффектом представлены на Рис. 1. С одной стороны, краткосрочное воздействие с долгосрочным эффектом происходит, чтобы помочь человеку адаптироваться к окружающей среде. С другой стороны, они связаны с тем, как сильное эмоциональное возбуждение может повлиять на память и обучаемость человека. Следовательно, быстрая реакция в таких случаях может сохраняться надолго.
Долгосрочное воздействие и долгосрочный эффект архитектуры на мозг
Долгосрочное воздействие с долгосрочным эффектом относится к тем случаям, когда эффект сохраняется на протяжении долгого времени, когда воздействие среды уже закончилось. Обычно для этого требуется продолжительное и неоднократное воздействие схожих раздражителей (кроме случаев краткосрочного воздействия с долгосрочным эффектом, как уже говорилось выше): дом человека, место работы, где он проработал много лет, или маршрут, которым он каждый день ходит на работу по городу. Все это — примеры пространств, которые могут выступать в качестве длительных раздражителей в течение долгого времени. Мозг умеет адаптироваться и способен меняться в зависимости от имеющихся или отсутствующих раздражителей. Таким образом, пространства, неоднократно посещаемые человеком в течение долгого времени, могут способствовать изменениям в мозге.
Идея того, что окружающая среда может спровоцировать долговременные изменения в мозге, впервые сформулированная Сантьяго Рамон-и-Кахалем, тесно связана с открытиями о пластичности мозга (Мора и др. 2007). Исследования в области неврологии установили, что мозг, особенно нейронные сети и нейроны, обладает способностью к структурным и функциональным изменениям (Эберхард, 2009, Крамер и др., 2004).
Хотя основной акцент в данном исследовании сделан на мозг взрослого человека и происходящие с ним изменения, значимость пространств, занимаемых детьми, и долгосрочные эффекты таких пространств для мозга ребенка также требуют изучения. Как уже говорилось, в детском возрасте можно выделить несколько важных периодов развития конкретных способностей. Пространства, которые дети посещают часто и в течение долгого времени, могут оказать решающее воздействие на развитие мозга. Все пространства, от палаты для новорожденных и дома до ближайших кварталов и школы, могут оказать определенное воздействие на мозг, которое сохранится на всю жизнь (Ван Прааг и др., 2000).
Исследования на крысах в клетках с так называемой обогащенной средой, подтвердили, что физическое пространство влияет и на пластичность мозга во взрослом возрасте (Ван Прааг и др., 2000). Обогащенной средой называют пространство, в котором присутствует несколько раздражителей (физических и социальных). В данном исследовании животные не просто объединялись в большие социальные группы, имеющие возможность выполнять физические упражнения (например, бегать по кругу в колесе), но и подвергались воздействию когнитивных раздражителей за счет различных объектов и особенностей среды (Тост и др., 2015, Барончелли и др., 2010). Эти свойства постоянно менялись, что позволило изучить поведение животных, стимулировать их внимание и любопытство.
У животных, живущих в обогащенной среде, были отмечены изменения веса, размера и толщины мозга, а также более высокие показатели обучаемости (при выполнении заданий на пространственную память). Более того, в некоторых случаях они восстанавливались после ряда проблем и нарушений, связанных с развитием мозга (Розенцвайг и Беннетт, 1996). Следовательно, нейропластичность непосредственно связана с пространственными особенностями.
Существует два вида нейропластичности: нейрогенезис (производство новых нейронов) и переподключение (изменение связей между имеющимися нейронами). Хотя нейропластичность оказывает воздействие на несколько участков мозга (гиппокамп, кору головного мозга и миндалевидное тело), известно, что нейрогенезис происходит только в гиппокампе (Розенцвайг и Беннетт, 1996).
Это структура мозга, играющая важную роль в процессах, связанных с долговременной памятью и ориентацией в пространстве. Следовательно, при стимулировании с помощью обогащенных пространств человек, подвергаясь долгосрочному воздействию, может улучшить память, обучаемость и способность ориентироваться в пространстве (Ван Прааг и др., 2000, О’Кифф и Достровски, 1971).
В противопоставление обогащенной среде ученые также изучали изменения в мозге животных, запертых в клетках с обедненным пространством. Эти пространства были противоположностью обогащенных. В них было меньше социальных и пространственных раздражителей. В результате ученые отметили, что мозг крыс, запертых в обедненных пространствах, уменьшился в весе, а продемонстрированные ими результаты расходились с результатами животных из обогащенных пространств (Мухаммед и др., 2002). Данный результат свидетельствовал о том, что обогащение среды имеет важное значение для повышения пластичности мозга и предотвращает его ослабление.
Архитекторы, проектирующие школы, дома престарелых и больницы, должны учитывать значимость обогащенной среды и негативное влияние обедненной. Естественно, не каждая комната в школе или больнице должна быть обогащенной. Здания должны планироваться как единой целое, как несколько объединенных воедино пространств с разными особенностями. Операционная должна быть простой и практичной и помогать врачам сосредоточиться. При этом в больницах необходимо включать в планировку обогащенные комнаты отдыха для врачей и медсестер и внутренние сады для пациентов и их семей.
Хотя обогащенные пространства важны для стимулирования пластичности мозга, необходимо указать на решающее различие между обогащенной средой и хаосом. В обогащенной среде есть несколько раздражителей, но они подчиняются определенной закономерности. Например, в природе существуют закономерности форм, цветов, пропорций, звуков и запахов. В огромных городах вроде Гонконга и Нью-Йорка закономерности представляют собой смешение всего: уличных пространств, небоскребов, не имеющих никаких пропорций относительно человеческих масштабов, дорожных пробок, заполоненных улиц, сигналящих машин и строительных шумов. Это пример хаотичных сред, где информации всегда в избытке, а закономерности может не быть вовсе.
Хаотичные среды, в отличие от обогащенных, могут привести к долгосрочным негативным изменениям мозга и здоровья. Люди, живущие в больших городах, обычно чаще страдают от проблем с душевным здоровьем, чем те, кто живет в сельской местности (Пин и др., 2010). Аналогичным образом, люди, растущие в городе, гораздо чаще подвержены психическим расстройствам, а именно, шизофрении (Краббендам и Ос, 2005). Чем больше человек подвергается воздействию городской среды в детстве или во взрослом возрасте, тем выше риск развития психических расстройств (Марч и др., 2008).
Недавние исследования показали, что возможным объяснением таких показателей является не только пластичность мозга, но еще и взаимодействие генов и среды. Урбанизированные территории могут оказать негативное воздействие на людей, генетически склонных к психическим расстройствам. Такое воздействие, в свою очередь, приводит к тому, что частота развития подобных расстройств в городской среде гораздо выше, чем в сельской местности (Вайзер и др., 2007). Возможной причиной подобных результатов является то, что в крупных городах обычным делом являются многочисленные факторы стресса, например, плотность населения и толкотня, социальная изоляция, загрязнение воздуха, шум, образ жизни и организация пространства. Воздействие таких факторов стресса в течение длительного периода времени может иметь серьезные последствия для наиболее восприимчивых людей. Так, например, наиболее очевидным эффектом чрезмерного шума является потеря слуха. Тем не менее, Всемирная организация здравоохранения указывает и на другие неблагоприятные эффекты шума, включая нарушение циркодианного ритма во время сна, ослабление ощущения контроля за окружающей средой и ухудшение когнитивных функций (Голдхаген, 2017).
«Эмоциональная архитектура» Луиса Баррагана в фотографиях Джеймса Касебера
Также архитектура может оказывать долгосрочное воздействие на мозг человека косвенно — воздействуя на поведения человека. Благоприятным фактором для физического и душевного здоровья человека, а также для пластичности мозга являются физические нагрузки (Мора и др., 2007). Физические нагрузки не только помогают сохранять тело сильным и здоровым, но и стимулируют производство нейротрофического фактора из тканей мозга — субстанции, которая способствует росту, созреванию и поддержанию нейронов. Кроме того, они связаны с когнитивным резервом, то есть способностью мозга сопротивляться ущербу, одновременно поддерживая продуктивную работу (Ченг, 2016). Архитектурное проектирование также может способствовать физической активности, стимулируя движение в пространстве. Наличие тротуаров, привлекательных улиц, приятного пейзажа, холмов, например, может подстегнуть человека ходить пешком (Джексон, 2003).
У движения в пространстве есть еще один приятный аспект: социальное взаимодействие (Голдхаген, 2017). Социальное взаимодействие имеет сразу несколько эффектов на душевное и физическое здоровье человека, поскольку в обоих случаях напрямую связано с предотвращением нескольких заболеваний — от простуды до сердечного приступа, депрессии, инсульта и рака (Джексон, 2003). Следовательно, среды, спроектированные для поддержки активной деятельности человека и социального взаимодействия, помогают избежать сразу нескольких проблем или ослабить их.
Есть еще один важный фактор, на который влияет архитектурное проектирование и который, в свою очередь, воздействует на мозг — это воспринимаемый стресс. В контексте душевного здоровья хронический стресс связан с депрессией, пластическими изменениями миндалевидного тела, гиппокампа и коры головного мозга (Макьюэн, 2013).
Пространства могут повысить уровень воспринимаемого стресса многими способами (краткосрочное воздействие, краткосрочный эффект). Однако, когда человек часто подвергается воздействию таких пространств, уже стресс оказывает долгосрочное воздействие с долгосрочным эффектом. Простые факторы, например, местоположение и доступность туалета, пространства, где можно уединиться, и хорошая система знаков, помогающая ориентироваться в пространстве — важные составляющие, оказывающие огромное влияние на уровень воспринимаемого стресса.
Все результаты исследований обогащенной среды и пластичности мозга, а также взаимодействия генов и среды свидетельствуют о том, как архитектурное проектирование построенных пространств способно сформировать мозг и поведение человека. Скудная, однообразная и стерильная проектировка может привести к нескольким последствиям, начиная со скуки до отсутствия физической активности и социального взаимодействия (краткосрочное воздействие, краткосрочный эффект). Такие последствия со временем могут привести к расстройствам настроения и тревожности, а также к ухудшению когнитивных функций (долгосрочное воздействие, долгосрочный эффект). И напротив, архитектурное проектирование, при котором человек получает достаточную когнитивную, социальную и физическую стимуляцию, может предотвратить многочисленные физические заболевания и душевные расстройства, позволить избежать стресса, повысить обучаемость и улучшить память.
Заключение
Люди постоянно взаимодействуют с пространствами, которые их окружают. Мозг и тело человека постоянно адаптируются ко внешним раздражителям окружающей среды, чтобы повысить шансы на выживание.
В данной статье мы обсуждаем, как пространства могут повлиять на мозг, сосредоточившись на краткосрочных и долгосрочных эффектах. Хотя архитекторы и инвайроментальные психологи давно обсуждают эту тему, недавние исследования в области неврологии привнесли в обсуждение кое-какую новую информацию. Благодаря исследованиям в области нейровизуализации можно проанализировать внешние реакции людей на пространства, например, изменения в поведении, а также внутренние реакции, которые приводят к таким изменениям в поведении.
Одной из главных трудностей в изучении данной области является то, что эффект, оказываемый архитектурой, зависит не только от физических особенностей пространства. Есть еще несколько факторов, которые могут повлиять на то, как построенная среда воздействует на людей: время и частота ее использования, то, как человек взаимодействует с этой средой (действия, совершаемые в каждом пространстве), культура и личный опыт, а также социальное окружение. Более того, пространства богаты информацией, и трудно отделить одну особенность от другой, чтобы понять, как влияет каждая из них.
Тем не менее, в помощь последующим исследованиям мы предлагаем учитывать две основных переменных при систематизации эффектов: время/частоту нахождения и продолжительность воздействия. Соответственно мы представили три разных комбинации: краткосрочное воздействие с краткосрочным эффектом, долгосрочное воздействие с долгосрочным эффектом и краткосрочное воздействие с долгосрочным эффектом. Непродолжительное нахождение в том или ином месте может привести к более быстрой, но в большинстве случаев менее устойчивой адаптации. Более продолжительное и более частое нахождение в том или ином месте может привести к более сложным и продолжительным изменениям. Наконец, некоторые конкретные условия, ведущие к экстремальным уровням эмоционального возбуждения, могут иметь постоянный эффект, даже после непродолжительного нахождения человека в том или ином пространстве.
Как показало несколько исследований, мозг адаптируется к среде, чтобы повысить шансы на выживание. Однако не каждая адаптация является положительной. Следовательно, несмотря на все трудности архитекторы, психологи и неврологи должны объединить усилия в исследовании данной темы. Исследования в области нейроархитектуры еще и помогают усовершенствовать проектирование зданий и городов, улучшить здоровье людей и их благополучие в краткосрочной и долгосрочной перспективе.
Библиографические источники смотрите в оригинальной версии
2021, European Journal of Investigation in Health, Psychology and Education
© 2019 Higher Education Press Limited Company. Произведено и размещено издательством Elsevier B.V.от лица KeAi
https://doi.org/10.1016/j.foar.2019.07.004
По лицензии Creative Commons/ В открытом доступе
Frontiers of Architectural Research, том 10, выпуск 1, март 2021 г., страницы 222-223
Декабрь 202
