建築設計如何悄悄影響你的大腦健康?
你是否曾經在特定空間中感到不安或壓力?也許是喧鬧擁擠的購物中心,霓虹燈閃爍,瓷磚花紋繁複,牆面漆滿連鎖品牌的標誌性色彩。又或者是光線昏暗、天花板低矮、地面堅硬的工作停車場,每一步都迴盪著腳步聲。現在,請回想一個讓你感到放鬆的空間。可能是坐在朋友家廚房的餐桌旁,陽光透過窗戶灑進來,溫暖你的皮膚,咖啡香氣四溢,窗臺上的盆栽開始綻放新芽。又或者是在你最愛的圖書館角落,高挑的天花板,充足的自然光,還能俯瞰中庭花園。
許多人都能感受到不同建築環境帶來的影響,但這些對我們健康和幸福感的影響卻未得到足夠的研究關注。我們每天身處的辦公室、住宅、醫院、學校、社羣和空間如何影響健康?傳統上,我們對建築設計如何影響人體的理解,主要集中在傳染病的傳播上。例如,二戰後英國對貧民窟的改造,就是為瞭解決擁擠、潮濕和通風不良的居住環境,這些條件與結核病等傳染病的高發率有關。然而,建築環境對健康的影響可能遠不止於此。
這正是新興領域「神經建築學」的研究範疇——一個跨學科領域,探討建築環境如何影響人類大腦功能、行為、認知和心理。初步研究表明,除了對傳染病的影響外,建築設計和形式可能還會主動增加人體的壓力水平,進而提高所謂「非傳染性疾病」(通常稱為「生活方式疾病」)的風險,包括神經退行性疾病和精神疾病,如阿茲海默症、帕金森氏症、憂鬱症和焦慮症。
更好地理解建築環境如何以這些方式影響健康,可能徹底改變建築設計和都市規劃。想像一下,能夠設計出不僅不會造成傷害,還能促進整體幸福感的空間。從許多方面來看,這個新興領域驗證了我們長期以來的直覺感受:建築不僅是我們生活的背景,更是決定我們如何生活和茁壯成長的關鍵因素。
快速都市化為這項研究增添了迫切性。聯合國估計,到2050年,全球三分之二的人口將居住在城市。在已開發國家,人們大部分時間都在室內度過。歐洲一些弱勢群體,如老年人、嬰幼兒和免疫系統較弱的人,幾乎所有時間都在室內。由於氣候變化導致的極端和日益不可預測的天氣模式,這些數字可能會繼續增長。
同時,神經建築學的研究揭示了建築和都市設計中微小變化的影響。例如,天花板較低、窗戶較小的房間會增加人體的壓力反應。是的,房地產雜誌上那間挑高天花板、大窗戶、充足自然光和木地板的閣樓公寓,實際上可能是一個有助於減輕身體壓力的居家環境。
同樣,建築中一些高對比的視覺圖案,如條紋立面、吸音板和花紋地毯,可能會引起視覺不適,在極端情況下甚至會導致易感人群的偏頭痛和癲癇發作。例如,許多酒店和電影院在走廊和大廳使用複雜的高對比圖案地毯,以隱藏汙漬和磨損,而在賭場等設施中,則是故意造成迷失方向感,影響決策過程。此外,格柵牆在當代建築中越來越常見,一旦注意到這種格柵牆板,你會發現它無處不在。然而,這些通常以重複的高對比圖案排列的結構,可能會讓人視覺上感到壓迫。
另一方面,視覺單調的環境也會對人產生負面影響。這類空間的特點是窗戶和門的佈置變化極小,缺乏獨特的特徵或細節——一種在某些當代建築中普遍存在的高度極簡或功能性的美學。例如,想想美國和加拿大許多商業區中可互換的建築景觀。在很多情況下,很難區分一個城市與另一個城市。這在新建的住宅區、購物中心和零售中心尤其明顯。這些環境往往會提高壓力水平,因為它們無法吸引我們的感官。相比之下,設計元素多樣且特徵鮮明的環境,如倫敦卡姆登通道這樣的小店和餐廳聚集的街景,能提供精神刺激和趣味感,有助於減輕壓力並促進幸福感。
我們在充滿空間壓力的地方度過大量時間,這可能會逐漸影響我們的心理健康。理解長期暴露於壓力誘發的建築設計對人類健康的全面影響,是一項正在進行的工作。神經免疫學的新見解顯示,慢性壓力的一個特別令人擔憂的後果是大腦炎症。神經炎症與多種神經退行性疾病和精神疾病有關,包括憂鬱症、阿茲海默症和精神分裂症。此外,神經炎症狀況在城市地區似乎更為普遍,這可能與汙染、社會凝聚力降低以及都市生活壓力增加等因素有關。然而,建築與壓力之間,以及壓力與神經炎症之間的既定聯絡,提出了一個被忽視的問題:不良建築是否也可能導致神經退行性疾病和精神疾病的發展?
你可能認為身處壓力大的建築環境中沒什麼大不了的。但請記住,研究表明,某些建築特徵,如房間大小、牆壁形狀和窗戶佈局,可能會在我們不知不覺中造成壓力。此外,我們經常在充滿空間壓力的地方——辦公室、住宅和學校——度過大量時間,這種持續的暴露可能會逐漸影響我們的心理和神經生理健康。
為了進一步探索這一點,我們在劍橋大學的團隊正在研究建築對神經炎症的影響。最近,我們進行了一項試點研究,以檢視具有不同建築特徵的建築如何影響與壓力相關的大腦炎症標記。具體來說,我們研究了「親生物設計」——將自然元素融入建築中,如植物和自然光。
參與者分別觀看兩座不同高層建築的影象,每座建築各九分鐘。第一座建築——以照片級真實影象呈現——是加拿大蒙特利爾的一個擬建開發專案,展示了中等程度的親生物性,其分形設計圖案(這些圖案在不同尺度上重複,如自然界中發生的那樣)、木材等有機建築材料、視覺上複雜且有趣的設計,以及融入陽臺和其他地方的植被。第二座建築建於2011年,位於荷蘭海牙,由於缺乏分形圖案、植被和有機建築材料,其親生物性較低,儘管在高度、顏色和設計細節水平上相似。
在參與者觀看這兩種建築型別的同時,我們使用腦電圖(EEG)測量他們的腦電活動,這是一種非侵入性方法,需要佩戴帶有電極的頭帽。我們使用了一種創新技術,透過將參與者的腦電活動與顯示炎症血液標記和EEG記錄之間關聯的歷史資料進行比較,來推斷急性腦炎症的跡象。
我們發現,當參與者暴露於親生物性較高的建築時,表現出較低水平的腦炎症。這提供了初步證據,表明將更多親生物或自然元素融入建築設計可能有助於減少腦炎症,並擴充套件了我們目前對其減壓益處的理解。從進化的角度來看,這是有道理的:人類在自然環境中進化,因此我們被祖先生活的自然環境所吸引,在這些環境中我們更健康,壓力更小。如果進一步的研究支援我們的發現,這表明增加自然光、融入綠色空間和設計鼓勵社互動動的空間,可能有助於減輕都市生活對神經健康的負面影響。
這對日常空間意味著什麼?以學校為例——雖然我們很容易識別出擁擠、潮濕、通風不良的教室或石棉等有害材料等有形風險,但我們往往忽視了對神經生理健康的較不明顯的影響。例如,自然光線不足和螢光燈閃爍造成的視覺壓力如何影響學生,尤其是那些有神經多樣性或ADHD的學生?缺乏自然光和其他親生物特徵的低天花板教室可能產生的長期影響是什麼?這些都是尚未解答但至關重要的問題,對於確保我們孩子的健康、幸福和最佳長期學習成果至關重要。類似的擔憂也適用於醫院、工作場所和許多其他空間。
將建築設計與神經健康聯絡起來的新興研究,標誌著我們對公共健康理解的關鍵轉變。我們設計我們的世界,反過來,它也塑造了我們。我們每天互動的建築環境不是被動的元素,而是可以抑制或——經過深思熟慮——增強我們神經狀態和整體幸福感的積極因素。