Neuroaquitectura aplicada a espacios de aprendizaje para potenciar las capacidades de memoria y atención

Doctor en Arquitectura, Juan Luis Higuera-Trujillo fue participante destacado en una de las jornadas del simposio internacional Mind-Body-Space, celebradas en la Casa de la Llum de Simon, en Barcelona. Profesor de la Universidad de Arquitectura Cádiz y Jefe de Proyectos en el Laboratorio de Neuroarquitectura de la Universidad Politécnica de Valencia, su investigación se centra en el desarrollo de directrices de diseño arquitectónico mediante realidad virtual y datos neurofisiológicos.

Autor con gran reconocimiento y numerosas publicaciones, es también presidente fundador del Capítulo España en la organización internacional ANFA (Academy of Neuroscience for Architecture). Lo entrevistamos en Detailers para conocer el alcance de sus estudios y cuáles son los actuales retos de la neuroarquitectura, una disciplina de la que cada día se oye más hablar.

• Tu primera investigación en el campo de la neuroarquitetura fue en la misma Universidad Politécnica de Valencia donde fundasteis el Laboratorio de Neuroarquitectura. ¿Cuál fue el objetivo del estudio y cuales las conclusiones?

• El objetivo general era encontrar directrices de diseño que satisficieran las necesidades cognitivo-emocionales de la arquitectura. Desde su inicio abordamos varios contextos. Entre ellos: espacios sanitarios, urbanos, comerciales, docentes... En este último teníamos por objetivo potenciar memoria y atención, dos capacidades significativas para el aprendizaje, a través del diseño del aula. Para realizarlo trabajamos con realidad virtual y datos neurofisiológicos. Probamos más de 500 configuraciones espaciales, poniendo en juego color, iluminación y forma. Entre las conclusiones obtenidas, por ejemplo, está que los colores fríos poco saturados aplicados a las paredes de un aula benefician las capacidades de atención y memoria. Funcionan mejor que el color blanco, a pesar de que éste es más usado. Respecto a la forma del aula (altura y anchura) las capacidades de memoria y atención se veían más potenciadas en espacios pequeños que grandes; quizás por generar una atmósfera de mayor ensimismamiento o por limitar estímulos… Pero eso ya son hipótesis. Actualmente investigamos cómo potenciar el bienestar en las viviendas. Hemos realizado varios experimentos, entre ellos el primer estudio de neuroarquitectura experimental en viviendas reales, un hito en la aplicación de esta disciplina.

• En las variables de iluminación, ¿qué resultados obtuvisteis?

• Al valorar la iluminación incluimos tres temperaturas de color y dos intensidades distintas. El estudio reveló que la luz fría beneficia tanto memoria como atención. Mientras que, en términos de intensidad, la luz tenue mejora la memoria, y la más intensa procura mayor capacidad de atención.

• En la Universidad Tecnológico de Monterrey, México, estuviste dos años como docente y también investigando.

• Sí, fue una grata experiencia. Y tengo el gusto de poder seguir colaborando con ellos. Allí uno de los objetivos fue comparar con los resultados obtenidos en Valencia; que, hasta donde pudimos probar, se repitieron en la mayor parte de los casos. También incluimos la variable de estudiantes con y sin TDAH y vimos que la iluminación óptima es distinta para ambos grupos. Cuando se aplican criterios de diseño basados en la ciencia (entre ellos los procedentes de estudios de neuroarquitectura) siempre hay que ser conscientes de que las directrices no son iguales para todos, y ser muy cuidadosos. Pero el punto clave no es la diferencia, sino que es posible encontrar configuraciones de luz apropiadas para varios colectivos. Es bonito saber que hay puntos de encuentro. Generalmente no se trata de diseñar lo mejor para un colectivo, sino lo mejor para todos.

• La presencia de naturaleza está siendo también objeto de estudio por parte de la neuroarquitectura.

• En Monterrey investigamos que cantidad de naturaleza potencia las capacidades de memoria y atención. Valoramos la presencia de naturaleza variando el número de ventanas en un aula: una lateral, dos laterales, posicionadas detrás, etc. a través de las cuales se veía vegetación. En cuanto aparecían plantas los resultados en las pruebas de memoria y atención ya mejoraban. No obstante, en la configuración de un aula completamente integrada en el entorno natural, pero con sillas, mesas y pizarra, los resultados en atención fueron los peores en algunas métricas. Esto indica que, con la hipótesis de la biofilia se debe ser cauto y aplicar la naturaleza en su justa medida según el efecto que se quiera lograr. En el diseño, como en la medicina, ciertas dosis pueden ser terapéuticas; pero al excederlas pueden generar resultados adversos.

• Tú señalas que a veces desde la arquitectura se olvida el mobiliario.

• Sí, es un error más frecuente de lo que debería. Por ejemplo, en el estudio de aulas encontramos que incluso la disposición del mobiliario influye en el aprendizaje. Algunas de las configuraciones más comunes son las mesas en línea, en grupos, en forma de V o individuales. Cada una tiene distintos efectos cognitivos. Por ejemplo, encontramos que la disposición individual favorece significativamente la atención, aunque paradójicamente fue la menos valorada por los estudiantes porque limita la interacción social. En cambio, la disposición en línea resultó la más efectiva para potenciar la memoria. Esto demuestra que el mobiliario no es un detalle menor, sino una variable flexible, de bajo costo y con un impacto comprobable en el rendimiento académico. Si se aprovecha de manera estratégica, el diseño del mobiliario puede convertirse en un recurso pedagógico.

• ¿Cómo ha sido la aplicación a la practica de estas investigaciones?

- El trasvase a la práctica todavía es incipiente. Se empieza a conocer mucho sobre el efecto que tiene el espacio en sus usuarios; aunque no siempre se aplica. Por ejemplo, casi ninguna de las directrices que hemos encontrado para aulas universitarias, se cumplen en las universidades en las que he impartido clase. Pero, afortunadamente, empiezan a darse posibilidades de colaboración con organizaciones y empresas. Por ejemplo, recientemente ejecutamos una investigación de neuroarquitectura aplicada a un aula de usos múltiples en la Universidad Politécnica de Valencia. Fue un estudio de varias fases, siempre con los usuarios en el centro, a través de las cuáles identificamos criterios de diseño para ese contexto concreto. En términos de iluminación, la polivalencia del aula nos llevó a implementar un sistema flexible que permite modificar distintos parámetros y programar opciones según el uso, apoyándonos en nuestros estudios previos. Además, no solo lo incorporamos por sus beneficios cognitivos y emocionales, sino también porque, al tratarse de una sala de gran tamaño, el sistema posibilita sectorizar la iluminación. Es un dispositivo de Simon, precisamente. Además de con Simon, en la consumación del diseño colaboramos con el despacho de arquitectura CU4 y con las empresas Actiu, responsable del equipamiento, y Greenarea, especializada en soluciones de vegetación creativa.

• ¿Podrías detallar la metodología seguida en estos estudios?

• La mayoría de las veces utilizamos realidad virtual para modificar los espacios. Esta herramienta nos permite alterar múltiples variables de estudio manteniendo constantes las demás, y hacerlo de forma rápida, económica y sostenible, algo prácticamente inviable en entornos físicos. Los participantes permanecían en el aula virtual mientras pasaban unas pruebas psicológicas de memoria y atención, científicamente validadas. También respondían cuestionarios sobre cómo se han sentido, su percepción del rendimiento, etc. Aquí también descubrimos aspectos interesantes. Los participantes no son conscientes de lo que les está sucediendo: el rendimiento objetivo (el medido) no coincidía con el rendimiento percibido (lo que creían). Tampoco había correlación en la valoración estética.

• Desde vuestro Laboratorio de Neuroarquitectura también habéis investigado como un espacio puede reducir el estrés.

• En este estudio, nuestro objetivo era reducir el estrés de los acompañantes de las salas de espera pediátricas. El estudio se desarrolló en varias fases. En la última, analizamos el impacto de distintas fuentes de relajación en comparación con una sala de espera base, que fue réplica de una que se consideró representativa. Evaluamos fuentes visuales (vegetación y decoración en paredes), no visuales (fragancia de lavanda y música) y la combinación de ambas. Porque la realidad virtual, al igual que la realidad física, también puede ser multisensorial. Las conclusiones obtenidas indican que relaja más el pack de mejoras no-visuales que las visuales. No obstante, cuando combinábamos ambas, el resultado era sinérgico, es decir superior a la suma de los efectos por separado. Creo que son resultados muy ilustrativos sobre cómo funciona el diseño.

• ¿Qué principales retos tiene por delante la neuroarquitectura en nuestro país?

• Yo diría que los retos son a nivel internacional. La neuroarquitectura como disciplina es muy joven, cuenta con unos 15-20 años de vida. Pues antes no estaban tan democratizados los registros neurofisiológicos (que avanzan respecto al uso de encuestas) ni la realidad virtual (que permite modificar espacios); ambos clave para los estudios. Si solo se trabaja con encuestas, su ámbito pertenece a la piscología ambiental, pero no la neuroarquitetura. Aunque es cierto que el arquitecto Richard Neutra ya en la década de los 50 del siglo XX declaró que la arquitectura debía orientarse a satisfacer las necesidades neurológicas de los usuarios, entonces no se disponía de estas tecnologías de medición. Hasta hace relativamente poco tiempo, la neuroarquitectura o no existía o era sólo una proposición.

• Remarcas la complejidad de la investigación en sí misma.

• Sí. Uno de los retos actuales más relevantes es la correcta interpretación de las señales neurofisiológicas, ya que cada registro contiene gran cantidad de información que no siempre puede asociarse de manera directa a un estado o proceso concreto… Algo que se complica aún más si estamos estudiando la experiencia arquitectura con objetivo de encontrar directrices de diseño concretas. De hecho, esto se vincula con otro reto: cada entorno y contexto debe analizarse de manera específica, ya que extrapolar sin el debido cuidado puede conducir a errores. Por ejemplo, no podemos asumir que lo observado en nuestras investigaciones en aulas universitarias sea directamente aplicable a otros tipos de aulas, como por ejemplo infantiles. En el mejor de los casos, sin efectos; en el peor, con resultados contrarios a los buscados. Lamentablemente, encuentro con frecuencia este tipo de errores. Otro reto es la estandarización de los protocolos de investigación, indispensable para poder comparar resultados entre estudios. A ello se suma la necesidad de mejorar la difusión, todavía un desafío pendiente en el ámbito científico. Quedan muchos retos… Pero el camino por hacer es emocionante.

• Tu eres presidente fundador del Capítulo España del ANFA (Academy of Neuroscience for Architecture). ¿Qué acciones lleváis a cabo desde este organismo?

• La difusión es una de ellas. En enero 2024 celebramos el 1er Congreso Nacional de Neuroarquitectura en España. Y quisimos incorporar al mundo científico y académico, el de la empresa. En estos momentos estamos pendientes de financiación para un segundo congreso en 2026. También trabajamos en un número especial sobre neuroarquitectura para la revista de habla inglesa Sensors.

• Vuestro Laboratorio de Neuroarquitectura de la Politécnica de Valencia es pionero.

• Lo somos a nivel internacional. En nuestros estudios ya han participado más de 1.000 personas. En España fuimos el primer laboratorio y, hasta ahora, seguimos siendo el único. A nivel internacional existen muy pocos, y varios de ellos se centran principalmente en ciencia básica. Esta labor es indispensable para el avance del conocimiento; sin embargo, nuestra línea de trabajo es más aplicada, y esa orientación práctica es lo que nos diferencia. Por su parte, las sedes del ANFA en distintos países del mundo se dedican principalmente a la difusión. De hecho, este es otro reto: la organización internacional entre investigadores. Para investigar se debe estar vinculado a universidades o entidades, pues la investigación en neuroarquitectura experimental requiere muchos recursos. No es posible solo. Nuestro laboratorio es multidisciplinar: lo integran arquitectos, economistas, psicólogos, ingenieros de caminos, especialistas en biomedicina, neurociencia y realidad virtual. Esta diversidad de perfiles aporta solidez y rigor a nuestro trabajo.

• Hace 20 años la neuroarquitectura era muy desconocida, ¿Qué te llevó hasta ella?

• Empecé la carrera de Arquitectura en 2005 y, desde el inicio, me interesé por la experiencia del usuario. Fue entonces cuando descubrí la psicología ambiental y sus aportaciones. Sin embargo, también percibí su limitación: se centra en las respuestas conscientes de los participantes, que representa una pequeña parte de la experiencia humana. Pero entonces, sobre neuroarquitectura había muy poco. Ni siquiera había recibido ese nombre. Esa inquietud culminó, en 2021, en mi tesis doctoral “Neuroarquitectura: nuevas métricas para el diseño arquitectónico a través del uso de neurotecnologías”, dirigida por Carmen Llinares. Hasta donde sabemos, fue la primera tesis de neuroarquitectura experimental. Pero para llegar a ella, antes tuvimos que fundar, desde cero, el Laboratorio de Neuroarquitectura en la Universidad Politécnica de Valencia. Como en todo inicio, el camino fue complicado; pero tuvimos la suerte de coincidir muchas personas con buenas intenciones y con la motivación de enfrentarnos a lo desconocido para diseñar un espacio mejor para todos.

• Desde un punto de vista vital, ¿cómo llegaste a la neuroarquitectura?

• La arquitectura siempre ha sido mi pasión. Desde que empecé a estudiarla entendí que, más allá de lo técnico, lo que de verdad me movía era la experiencia que puede generar un espacio. Sentía que había mucha información sobre cómo construir, pero muy poca sobre cómo emocionar. Quería diseñarlo todo lo mejor posible, y me faltaban herramientas. Creo que la dificultad lo hacía aún más estimulante. Esa búsqueda me llevó a la investigación. Desde entonces, ha sido tan absorbente y apasionante, que la práctica de la arquitectura ha quedado en un segundo plano… Hoy mi forma de ver la arquitectura está mucho más ligada a la ciencia, pero con la misma pasión de siempre.

• Tu afirmas que la neuroarquitectura traerá un cambio en el modo de diseñar.

• Sí, desde luego. Cada vez vemos un mayor interés de los profesionales del diseño por los resultados de la investigación aplicada. En esto, disciplinas como la psicología ambiental también tienen mucho que aportar. Pero los cambios van más allá: creo que transformarán la forma en que valoramos y vivimos la arquitectura. Aún queda mucho por descubrir, pero hoy la ciencia nos permite sumar una nueva capa de conocimiento sobre cómo los espacios influyen en nuestras emociones.

• ¿Cómo ves el futuro de la neuroarquitectura?

• Hay varios frentes abiertos. Uno es la legislación: empezar a incorporar en normativas o recomendaciones oficiales parte del conocimiento científico sobre cómo el diseño influye en lo cognitivo y lo emocional. A veces esto genera cierto temor, pero es importante recordar que los procesos que estudia la neuroarquitectura son humanos y, como la mayoría de los biológicos, se dan de forma gradual. No hablamos de reglas rígidas, sino de gamas y matices. Y eso no limita la creatividad de los arquitectos: las posibilidades de diseño siguen siendo infinitas. Otro frente en el que estamos trabajando es la certificación. Será necesario certificar a los profesionales de la neuroarquitectura (para evitar errores de aplicación y fraudes) y también certificar el impacto cognitivo-emocional de los espacios (porque es posible medirlo objetivamente con las metodologías adecuadas). Como decía antes, esto cambiará nuestra valoración y elección de la arquitectura. Por otro lado, a medio plazo, uno de los siguientes pasos será la monitorización en tiempo real de los usuarios en el espacio. Y con ello, aspirar a algo aún más ambicioso: que los espacios sean capaces de adaptarse a cómo nos sentimos. Esto llegará. No sé cuándo, pero sé que trabajaremos para hacerlo posible.

Redacción por Marta Rodríguez Bosch