Un approccio neuroscientifico per una progettazione architettonica a misura di persona

Articolo a cura di Federica Sanchez e Giovanni Vecchiato*

Sappiamo che l’ambiente costruito non influisce solo sul comfort o sull’estetica, ma può avere effetti concreti sulla salute e sul benessere. Tradizionalmente, l’attenzione si è concentrata su ciò che può farci stare male (es. rumore, freddo, spazi angusti), ma ora si studia anche come un buon progetto può aiutarci a stare meglio insieme agli altri. 

I tre sistemi cerebrali sensori-motorio, della conoscenza e del significato ed emotivo e di valutazione – presentati su Officelayout 201 – riescono a spiegare solo parte dell’esperienza architettonica. L’esperienza di un edificio è per esempio diversa da quella di un quadro o di una scultura, perché è più immersiva, multisensoriale, prolungata nel tempo e vissuta insieme ad altre persone. Passiamo minuti, ore o persino anni all’interno degli edifici, e questi luoghi diventano parte della nostra vita quotidiana.

Inoltre, diversi tipi di edifici (case, ospedali, musei, scuole) producono reazioni differenti, perché hanno funzioni diverse e portano con sé significati specifici. Questa “triade neuroscientifica” aiuta a tenere conto di queste differenze, ma trascurando la presenza e le interazioni tra gli individui, così come i loro spostamenti all’interno dello spazio architettonico, non riesce a fornire una visione completa della capacità che possiede l’architettura di influenzare la cognizione sociale e quindi il benessere di più persone all’interno degli spazi.

Inoltre, le ricerche usano spesso immagini 2D su schermo, ma queste non rappresentano la vera esperienza spaziale. Nuove tecnologie come la realtà virtuale o l’elettroencefalografia (EEG) stanno aprendo la strada a misurazioni più realistiche e sul campo, anche se ci sono ancora sfide tecniche e teoriche da superare. Infine, molte applicazioni delle neuroscienze all’architettura si limitano a considerazioni teoriche. 

Studiare in maniera empirica l’esperienza degli spazi

Il progetto NuArch, condotto dal 2019 presso la sede di Parma dell’Istituto di Neuroscienze del CNR in collaborazione con il Neuroscience Lab di Lombardini22, ha l’obiettivo di andare oltre le considerazioni teoriche, collegando l’esperienza architettonica a quella sociale utilizzando la realtà virtuale per garantire un’esperienza naturalistica. L’uso della realtà virtuale è fondamentale poiché consente alle persone di vivere l’architettura in modo dinamico e immersivo, garantendo una risposta neurofisiologica paragonabile a quella che si avrebbe in un contesto reale. 

La strada intrapresa dal progetto NuArch è quella di usare esperimenti neuroscientifici per studiare in maniera empirica l’esperienza degli spazi, e non solo applicare conoscenze già esistenti.

Nei nostri esperimenti abbiamo dimostrato che l’esperienza dinamica di diverse forme dello spazio costruito modula gli stati affettivi individuali influenzando poi il comportamento implicito che si instaura quando incontriamo un’altra persona. Abbiamo ricostruito due ambienti in realtà virtuale e abbiamo confrontato l’impatto dei due spazi sui soggetti che li hanno esplorati, monitorando l’attività cerebrale tramite EEG e i movimenti oculari con un sistema di eye-tracking. Dall’esperimento è emerso che camminare in un corridoio con le pareti laterali che si restringono fa aumentare il livello di attivazione psicofisiologica, mentre diminuiscono le risorse attentive disponibili per interagire con un altro individuo. Di contro, se ci muoviamo in un ambiente confortevole, ad esempio in una stanza ampia, quando incontriamo un’altra persona il nostro sguardo si soffermerà sul suo volto, favorendo una risposta affettiva. Infatti, in ambienti più rilassanti – come un corridoio con le pareti laterali che si allargano – si osserva una maggiore attività in aree cerebrali legate al controllo attentivo e alla preparazione del movimento che favorisce una maggiore capacità di elaborazione per gli stimoli sociali. Questa ricerca suggerisce che l’esperienza di movimento all’interno dello spazio costruito ha un impatto sulla sfera affettiva dell’essere umano, influenzando la sua attivazione psicofisiologica.

SCENARI APPLICATIVI

La metodologia e la conoscenza sviluppata all’interno del progetto NuArch consente di essere applicata all’interno di diversi scenari ambientali e sociali per progettare e valutare la qualità architettonica.

Contesti urbani

Il contesto architettonico e la progettazione urbana influenzano profondamente il benessere fisico e mentale dei cittadini. Spazi pubblici ben progettati, come parchi, piazze, percorsi pedonali e centri comunitari accessibili, possono favorire l’attività fisica, l’interazione sociale e il senso di appartenenza alla comunità. Elementi come la luce naturale, il verde urbano e la qualità dell’aria contribuiscono a ridurre lo stress, migliorare l’umore e promuovere la salute psicologica. Una pianificazione urbana orientata alla scala umana — con marciapiedi sicuri, piste ciclabili e quartieri multifunzionali — incoraggia uno stile di vita attivo, riduce la dipendenza dall’automobile e rafforza i legami sociali. Al contrario, ambienti urbani disordinati, caratterizzati da traffico intenso, carenza di spazi verdi e architetture anonime o ripetitive, possono generare isolamento, ansia e disuguaglianze in termini di salute. Anche fattori come l’inquinamento acustico, la scarsa accessibilità e il sovraccarico visivo possono avere effetti negativi sul benessere quotidiano. Una città progettata con attenzione ai bisogni delle persone non è solo più funzionale, ma anche più sana e inclusiva.

Strutture sanitarie

La forma e lo spazio che definiscono le strutture sanitarie, come ospedali e case di cura per anziani, giocano un ruolo sociale cruciale nel modellare gli stati affettivi e le interazioni medico-paziente. Un ambiente progettato con attenzione può ridurre lo stress, favorire la fiducia e migliorare la qualità delle cure. Spazi ben illuminati, con accesso alla luce naturale e organizzati in modo intuitivo, aiutano pazienti e operatori sanitari a orientarsi con facilità, riducendo l’ansia e favorendo un senso di sicurezza. L’inserimento di elementi naturali, come piante, materiali caldi e texture accoglienti, contribuisce a creare un’atmosfera più umana e meno impersonale, in grado di promuovere un recupero più rapido e un clima di relazione più empatico. Anche la disposizione degli spazi comuni e delle aree di attesa può influenzare profondamente il modo in cui le persone vivono l’esperienza della cura, sostenendo la socializzazione tra i pazienti e l’accessibilità dei servizi. Inoltre, una progettazione sensibile ai bisogni culturali e cognitivi degli utenti può rendere gli spazi sanitari più inclusivi e funzionali. In sintesi, l’architettura sanitaria non è neutra: è uno strumento attivo che può incidere sul benessere, sull’efficienza dei servizi e sulla qualità delle relazioni umane.

Luoghi di lavoro

L’ambiente architettonico e la progettazione di un luogo di lavoro possono influenzare significativamente la produttività modellando l’ambiente fisico e psicofisiologico dei lavoratori. Spazi aperti, ben illuminati con luce naturale e layout ergonomici possono favorire creatività, collaborazione e concentrazione. Al contrario, aree anguste o mal progettate possono aumentare lo stress e ostacolare l’efficienza. La disposizione delle postazioni, l’accesso a zone tranquille per la concentrazione profonda e le aree comuni per le interazioni informali possono bilanciare le esigenze di lavoro individuale e collettivo. Il flusso dei movimenti all’interno dello spazio è importante: layout intuitivi possono minimizzare le distrazioni e migliorare il flusso di lavoro. Allineando la forma architettonica con gli obiettivi dell’organizzazione e le necessità dei dipendenti, i luoghi di lavoro possono creare un ambiente in cui la produttività prospera. Tutti questi fattori architettonici devono essere correttamente bilanciati in spazi ampi dove il design e le interazioni sociali possono cambiare a seconda dei gruppi di lavoro. In questi contesti è fondamentale studiare come l’organizzazione dello spazio e delle unità lavorative possa influire sulla produttività e sui fattori sociali.

Scuola

La progettazione architettonica degli edifici scolastici può avere un impatto diretto sull’apprendimento, sulla motivazione e sulla cooperazione tra studenti. Ambienti spaziosi, ben illuminati e acusticamente controllati favoriscono la concentrazione e riducono lo stress, creando le condizioni ideali per l’acquisizione di nuove conoscenze. L’uso di luce naturale, materiali caldi e colori calibrati può migliorare il tono emotivo degli spazi, aumentando il benessere e l’engagement. Inoltre, la flessibilità degli ambienti – come aule modulari, spazi aperti per il lavoro di gruppo e aree informali per il confronto – stimola la collaborazione, l’autonomia e la creatività. La disposizione degli arredi e la possibilità di riconfigurare gli spazi in base alle attività proposte permettono un approccio didattico più dinamico e inclusivo. Anche la presenza di connessioni visive e fisiche tra ambienti interni ed esterni, come cortili o giardini didattici, arricchisce l’esperienza formativa con stimoli multisensoriali. Al contrario, ambienti rigidi, rumorosi o scarsamente mantenuti possono ostacolare l’apprendimento e compromettere le relazioni sociali. Una scuola progettata con attenzione ai bisogni psicofisici degli studenti non è solo un contenitore di saperi, ma un vero e proprio strumento educativo che promuove l’apprendimento attivo e lo sviluppo di competenze relazionali.

Istituzioni culturali

Oggi le istituzioni culturali possono ospitare periodicamente una grande varietà di opere d’arte (ad es. opere figurative e astratte), spesso mescolate tra loro (dipinti e sculture), vissute in contesti architettonici (interni, esterni) e sociali (più o meno affollati) in continua evoluzione. Tutti questi fattori influenzano significativamente le reazioni cerebrali durante l’esperienza culturale nel suo insieme. Ad esempio, l’elaborazione di opere figurative e astratte coinvolge in modo diverso meccanismi cerebrali sensoriali e cognitivi, interferendo quindi in maniera differente con la percezione dell’ambiente in cui queste sono collocate. La presenza di una mescolanza di fattori architettonici, artistici e sociali contribuisce significativamente alla percezione dello spazio, incidendo sull’esperienza individuale complessiva. È possibile valutare come queste interazioni influenzino l’esperienza culturale e multiculturale, offrendo spunti per ottimizzare la progettazione di musei e spazi espositivi.

Disturbi neurologici e psichiatrici

I pazienti affetti da freezing of gait (FOG) e da disturbo d’ansia sociale (SAD) rappresentano popolazioni importanti per le quali un intervento neuroarchitettonico può contribuire in modo significativo al miglioramento della qualità della vita. Il FOG, uno dei sintomi più invalidanti della malattia di Parkinson, compromette la fluidità del movimento ed è influenzato anche da fattori emotivi e percettivi legati all’ambiente circostante. Allo stesso modo, il SAD comporta una marcata compromissione delle interazioni sociali e una percezione amplificata del giudizio altrui, spesso esacerbata da spazi percepiti come minacciosi o sovrastimolanti. Un approccio neuroarchitettonico consente di progettare ambienti che tengano conto dei meccanismi cerebrali coinvolti nella percezione spaziale e sociale, favorendo così condizioni più favorevoli per il movimento e le interazioni. Ad esempio, l’uso di geometrie fluide, percorsi intuitivi, illuminazione naturale e punti di riferimento visivi può agevolare la locomozione nei pazienti con FOG. Allo stesso tempo, spazi calibrati per ridurre la pressione sociale e favorire un senso di controllo e sicurezza possono alleviare l’ansia nei soggetti con SAD. L’obiettivo è sviluppare interventi ambientali personalizzati che riducano l’impatto dei sintomi, promuovendo il benessere fisico ed emotivo sia negli ambienti privati che in quelli pubblici.

Conclusioni: l’architettura può migliorare la vita

Da secoli l’architettura è al centro della vita umana. Abitare il mondo non è solo una questione pratica, ma un’esperienza profonda che coinvolge il corpo, la mente, la memoria e le emozioni. L’esperienza architettonica nasce proprio da questa interazione complessa tra biologia, cultura ed esperienza personale.

Solo in tempi recenti le neuroscienze hanno iniziato a indagare il modo in cui percepiamo e viviamo gli spazi. E da questi studi stanno emergendo schemi comuni, regole implicite che possono guidare una progettazione più consapevole, a misura di cervello.

Il progetto NuArch ha avviato una vera e propria scienza sperimentale della neuroarchitettura. Una disciplina capace di affiancare i progettisti nella creazione di spazi che migliorino la qualità della vita, favorendo il benessere e le relazioni umane.

Le implicazioni sono profonde. Da un lato, queste conoscenze avanzano la comprensione dei disturbi neurologici e psichiatrici. Dall’altro, offrono strumenti concreti per valutare l’impatto sociale degli ambienti costruiti, rivoluzionando il design di ospedali, scuole, uffici e spazi pubblici. La sfida, ora, è tradurre tutto questo in strumenti accessibili per chi progetta, per costruire ambienti più sani, stimolanti e umani.

* Gli autori dell’articolo

Federica Sanchez Architetta e ricercatrice in Neuroscienze applicate | Lombardini22 Architetto e ricercatrice in neuroscienze applicate all’architettura, si è laureata in Architettura presso il Politecnico di Milano e l’Università Tecnica di Delft, e conseguito un Postgraduate Master in ‘Neuroscience applied to Architectural Design’ presso IUAV. Fa parte di NuArch, progetto di ricerca in collaborazione con l’Istituto di Neuroscienze del CNR di Parma, e collabora con MySpace Lab, centro di ricerca del Dipartimento di Clinical Neuroscience dell’Università di Losanna. Come progettista ha lavorato in Giappone e Paesi Bassi, per poi tornare in Italia e focalizzarsi sulla connessione tra il mondo dell’architettura e quello delle neuroscienze, sia nella ricerca che nell’applicazione in progetti architettonici. Dal 2020 all’interno del Neuroscience Lab presso Lombardini22 infatti, è project manager e collabora con diverse Università italiane. I suoi campi di interesse sono la neuroestetica e la fenomenologia, la musica e il cinema.

Giovanni Vecchiato è Professore Associato presso l’Università e-Campus e Ricercatore Associato presso l’Unità di Parma dell’Istituto di Neuroscienze del Consiglio Nazionale delle Ricerche. La sua attività di ricerca si concentra sull’intersezione tra cognizione spaziale e sociale, indagando i substrati neurali condivisi coinvolti nell’elaborazione architettonica e nelle interazioni sociali. I suoi studi evidenziano il ruolo del sistema motorio nell’elaborazione di caratteristiche architettoniche e come queste influenzino la percezione di espressioni corporee. La sua ricerca esplora i meccanismi di integrazione multisensoriale in ambienti indoor e outdoor, analizzando come diverse funzioni cerebrali si adattino ai diversi contesti sociali e architettonici. Dal 2019 è il Responsabile Scientifico del progetto NuArch finanziato e condotto dal Neuroscience Lab di Lombardini22.