NuArch. Ovvero come la forma dell’architettura influisce sulle emozioni

In che modo gli spazi che abitiamo interferiscono con il nostro comportamento e sugli stati d’animo? Ce lo spiega in questa intervista Giovanni Vecchiato, tra i responsabili del progetto NuArch

Rappresentazione ideale dell'esperimento con cui si studiano i correlati neurali associati alla percezione di posture corporee emotive all'interno di spazi architettonici virtuali.

Una collaborazione prolifica e sorprendente, quella tra il laboratorio TUNED, diretto dall’architetto Davide Ruzzon presso lo studio di architettura Lombardini 22 e un altro laboratorio, quello dell’Istituto di Neuroscienze del CNR di Parma, che, dal 2019, ha dato vita ad un progetto, NuArch, “che sta indagando gli aspetti più complessi della relazione tra forma dello spazio e rappresentazioni cerebrali corporee ed affettive”. In che modo, quindi, la ricerca in queste due discipline, neuroscienze e architettura, può aiutarci a raggiungere un obiettivo che diventa comune ad entrambe, quale la progettazione di spazi, strutture ed elementi human-friendly, che possano suscitare sensazioni positive e con cui l’uomo possa entrare in empatia, sentendosi accolto e a proprio agio? Lo abbiamo chiesto a Giovanni Vecchiato, Responsabile Scientifico del progetto e ricercatore presso la sede di Parma dell’Istituto di Neuroscienze del Consiglio Nazionale delle Ricerche che con Fausto Caruana, Pietro Avanzini e Paolo Presti e Giacomo Rizzolatti, è uno dei responsabili del progetto.  

Può spiegarci brevemente in cosa consiste il progetto?
Il progetto NuArch nasce con l’obiettivo di investigare la relazione che esiste tra la percezione dello spazio e la dimensione corporea dell’essere umano. Stiamo studiando le risposte dell’uomo alla percezione dell’architettura attraverso una serie di esperimenti comportamentali ed elettrofisiologici per dimostrare che esistono alcuni elementi dello spazio costruito in grado di influenzare lo stato emotivo delle persone che ci abitano. Il primo passo è stato quello di verificare l’esistenza di questo legame tra caratteristiche architettoniche e componente affettiva.

Esempi di architetture usate nell'esperimento, create utilizzando una texture di colore freddo (in alto) e una di colore caldo (in basso).
Esempi di architetture usate nell’esperimento, create utilizzando una texture
di colore freddo (in alto) e una di colore caldo (in basso).

Come è nata la collaborazione tra un’istituzione come il CNR di Parma e lo studio TUNED/Lombardini22?
Nel 2014 ho cominciato a studiare i meccanismi cerebrali alla base della percezione dell’architettura, grazie anche alla collaborazione con colleghi ed architetti. Questi lavori sono stati pubblicati in quegli anni su riviste scientifiche e presentati a conferenze internazionali avendo risonanza anche nel mondo dell’architettura. È così che nel 2017 dall’incontro con l’architetto Davide Ruzzon – Direttore di TUNED – nasce il dialogo tra la sede di Parma dell’Istituto di Neuroscienze del CNR e Lombardini22 per la definizione di un piano di ricerca per perseguire obiettivi comuni. La nostra conoscenza sulla codifica dello spazio e del ruolo che il sistema motorio svolge nell’esecuzione di compiti cognitivi diventa preziosa per sviluppare un’architettura come spazio che garantisce le attese emotive dell’essere umano, ponendo l’uomo al centro della progettazione degli ambienti.

“Gli spazi che abitiamo interferiscono con il nostro comportamento e sugli stati d’animo”. In che modo la ricerca neuroscientifica cerca di supportare questa affermazione?
Per rispondere a queste domande dobbiamo innanzitutto definire che cos’è lo spazio da un punto di vista neuroscientifico. Lo spazio viene codificato nel cervello attraverso numerosi circuiti che partecipano al controllo del movimento come quello degli occhi, della testa e dei nostri arti. Non esistono dei circuiti dedicati alla codifica dello spazio – per sé – ma tale percezione viene effettuata mediante meccanismi neurofisiologici che sono alla base della preparazione del movimento e della comprensione dell’azione. Non esiste una mappa cerebrale polivalente dello spazio.

Da sinistra a destra sono rappresentati degli avatar in grado di esprimere attraverso la propria postura, uno stato di alta, media e bassa attivazione corporea (arousal).
Da sinistra a destra sono rappresentati degli avatar in grado di esprimere
attraverso la propria postura, uno stato di alta, media e bassa attivazione corporea
(arousal).

Perché?
Nonostante il fatto che la nostra esperienza conscia percepisce lo spazio come un mezzo unitario che circonda il nostro corpo senza soluzione di continuità, tale percezione unificata è il risultato di una integrazione di distinte rappresentazioni dello spazio. In particolare, possiamo distinguere uno spazio personale definito dalla superficie dei nostri distretti corporei; uno spazio peripersonale, vicino, che ci circonda e all’interno del quale possiamo interagire direttamente; esiste poi uno spazio extrapersonale, lontano, e nel quale non possiamo interagire direttamente con il nostro corpo ma possiamo raggiungere camminando.

In che modo il cervello percepisce lo spazio?
Lo spazio all’interno del cervello è rappresentato mediante possibilità di azione, ossia opportunità di interazione con oggetti e con l’ambiente circostante che dipendono dal repertorio motorio del singolo individuo. Diversi circuiti cerebrali rappresentano lo spazio in maniera diversa a seconda dell’azione da effettuare, e quindi in maniera dipendente dallo scopo. L’attività congiunta di diversi circuiti sensori-motori genera la consapevolezza dello spazio. Esiste quindi un legame inscindibile tra rappresentazione dello spazio e sistema motorio in quanto tale rappresentazione si costruisce attraverso l’azione nel corso dello sviluppo. Una volta che la rappresentazione motoria dello spazio è consolidata, essa viene arricchita dalle informazioni sensoriali che producono l’idea introspettiva della percezione dello spazio che noi tutti condividiamo. Quindi possiamo dire che la forma dello spazio è strettamente collegata alla possibilità di movimento e quindi ad una forma di movimento, che si può esprimere attraverso l’interazione con oggetti e persone. In questo senso, ad esempio, è possibile progettare la conformazione dello spazio per facilitare il tipo di interazione che quel determinato luogo intende promuovere. 

Risultati preliminari di uno studio pilota in cui si evidenzia, nel pannello di sinistra, che i soggetti hanno correttamente riconosciuto il livello di attivazione corporea degli avatar. Nel pannello di destra viene mostrato invece come l'architettura abbia interagito con la percezione dello stato di attivazione dell'avatar: i soggetti hanno infatti percepito un livello di attivazione minore quando gli avatar venivano presentati all'interno dell'architettura ad alto arousal.
Risultati preliminari di uno studio pilota in cui si evidenzia, nel pannello di sinistra, che i soggetti hanno correttamente riconosciuto il livello di attivazione corporea degli avatar. Nel pannello di destra viene mostrato invece come l’architettura abbiaminteragito con la percezione dello stato di attivazione dell’avatar: i soggetti hanno infatti percepito un livello di attivazione minore quando gli avatar venivano presentati all’interno dell’architettura ad alto arousal.

E le emozioni?
Le emozioni che viviamo e percepiamo risiedono nel nostro corpo e nel nostro cervello, nel senso che si manifestano attraverso espressioni corporee ed attività cerebrali inscindibili. Ad esempio, nonostante il dibattito neuroscientifico su questo tema è ancora molto acceso, è stato dimostrato come pattern di attivazione dei muscoli facciali codificano stati emotivi. Non è ancora chiaro se l’espressione delle emozioni in questo modo sia universale o meno, ma è inequivocabile che attraverso la mimica facciale vengano codificate i nostri stati d’animo e che in questo modo possono essere riconosciuti anche da un osservatore. Successivamente si è dimostrato che questo pattern di attivazione muscolare oltre a coinvolgere i distretti facciali si estende anche a tutto il corpo. Ad esempio, quando siamo spaventati il nostro corpo assume specifiche caratteristiche posturali, che sono significativamente diverse da quelle che assumiamo quando siamo felici. Queste caratteristiche possono essere estese a proprietà cinematiche, intrinseche quindi del movimento che a sua volta può essere classificato in base all’emozione che il corpo sta esprimendo. Possiamo quindi riconoscere lo stato emotivo di chi ci sta accanto osservando il suo linguaggio corporeo.

Che ruolo gioca il contesto?
Il contesto ha un ruolo in questa valutazione. Infatti è stato dimostrato che esso può sia facilitare che ostacolare il riconoscimento di espressioni emotive. Quindi le emozioni che noi percepiamo dipendono fortemente dall’ambiente circostante in quanto la scena complessiva viene processata in parallelo all’interno di diversi circuiti cerebrali che condividono però alcune stazioni di processamento. Questa interazione avviene se il contesto all’interno del quale vengono percepite le espressioni emotive ha esso stesso un connotato emotivo. Questo significa che se è possibile caratterizzare emotivamente lo spazio sarà allora possibile studiare in che modo questo interagisce con la percezione di espressioni corporee e stati mentali dell’altro.        

Quanto la scelta della metodologia, la realtà virtuale, è stata importante nel raggiungimento dei risultati?
Gli strumenti per la creazione di realtà virtuale ci permettono di avere il controllo sui fattori architettonici da manipolare e permettono di generare nel soggetto che effettua l’esperienza le stesse attivazioni psicofisiologiche che sarebbero generate nella realtà. Questi strumenti consentono anche di controllare le variabili sperimentali di interesse rendendo possibile studiare in maniera ecologica l’esperienza architettonica con il livello di controllo elevato che si ha in laboratorio. I risultati presenti in letteratura sono stati raggiunti, per la maggior parte, utilizzando rappresentazioni di architettura bidimensionale, statiche e all’interno di un contesto specifico.

Nel vostro caso, invece?
La metodologia che stiamo seguendo ci permette di studiare spazi decontestualizzati e quindi privi di arredamento. Questo fa sì che i risultati che otteniamo sono attribuibili esclusivamente alla variazione delle sole componenti architettoniche e non ad oggetti specifici che ci si aspetta di trovare in rappresentazioni di specifici ambienti (ad esempio camera da letto, salone, hall di un albergo, sala conferenze, ecc.). Inoltre, la realtà virtuale permette di esperire l’architettura in maniera dinamica, altra componente assente in letteratura al momento. Sappiamo che la percezione dello spazio è legata alla dinamica del movimento, di conseguenza riteniamo sia importante considerare anche questo fattore per studiare le reazioni dell’essere umano all’architettura.

Quali sono le direzioni future di questo progetto?

Il prossimo passo del progetto NuArch è di andare a studiare i correlati neurofisiologici di questi meccanismi attraverso la registrazione e l’analisi di segnali elettroencefalografici. Questo segnale misura variazioni di potenziale elettrico dell’attività neurale in maniera non invasiva indossando una cuffia. Da questo possiamo estrarre informazioni relative alla percezione delle architetture e delle espressioni corporee che vengono convogliate attraverso la modulazione di alcuni ritmi corticali e variazioni più veloci del potenziale elettrico. Queste caratteristiche del segnale verranno poi confrontare tra le diverse condizioni architettoniche. Combinando la realtà virtuale con la misurazione dell’attività cerebrale saremo in grado di valutare in maniera implicita e in tempo reale l’effetto generato dall’architettura per poter andare incontro alle attese delle persone nella progettazione di nuovi spazi.

– Marta Pizzolante 

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Marta Pizzolante, classe 1997, vive a Milano, è laureata in Psicologia e studia Neuroscienze Cognitive presso l’Università di Trento. Si occupa di indagare il rapporto tra scienza ed estetica, facendo ricerca nell’ambito delle neuroscienze e scrivendo articoli per alcune riviste d’arte.