Neuroarquitetura aplicada a espaços de aprendizagem para potenciar as capacidades de memória e atenção

Doutor em Arquitetura, Juan Luis Higuera-Trujillo foi participante destacado numa das jornadas do simpósio internacional Mind-Body-Space, realizadas na Casa de la Llum da Simon, em Barcelona. Professor da Escola de Arquitetura da Universidade de Cádiz e Chefe de Projetos no Laboratório de Neuroarquitetura da Universitat Politècnica de València, a sua investigação centra-se no desenvolvimento de diretrizes de design arquitetónico através de realidade virtual e dados neurofisiológicos.

Autor com grande reconhecimento e numerosas publicações, é também presidente fundador do Capítulo Espanha na organização internacional ANFA (Academy of Neuroscience for Architecture). Entrevistámo-lo em Detailers para conhecer o alcance dos seus estudos e quais os atuais desafios da neuroarquitetura, uma disciplina de que cada dia se ouve falar mais.

• A sua primeira investigação no campo da neuroarquitetura foi na Universitat Politècnica de València, onde fundou o Laboratório de Neuroarquitetura. Qual foi o objetivo do estudo e quais as conclusões?

• O objetivo geral era encontrar diretrizes de design que satisfizessem as necessidades cognitivo-emocionais da arquitetura. Desde o início abordámos vários contextos. Entre eles: espaços sanitários, urbanos, comerciais, docentes… Neste último, tínhamos por objetivo potenciar memória e atenção, duas capacidades significativas para a aprendizagem, através do design da sala de aula. Para o realizar, trabalhámos com realidade virtual e dados neurofisiológicos. Testámos mais de 500 configurações espaciais, pondo em jogo cor, iluminação e forma. Entre as conclusões obtidas, por exemplo, está que as cores frias pouco saturadas aplicadas às paredes de uma sala de aula beneficiam as capacidades de atenção e memória. Funcionam melhor do que a cor branca, apesar de esta ser a mais usada. Quanto à forma da sala (altura e largura), as capacidades de memória e atenção viam-se mais potenciadas em espaços pequenos do que em grandes; talvez por gerarem uma atmosfera de maior concentração ou por limitarem estímulos… Mas isso já são hipóteses. Atualmente investigamos como potenciar o bem-estar nas habitações. Realizámos vários experimentos, entre eles o primeiro estudo de neuroarquitetura experimental em habitações reais, um marco na aplicação desta disciplina.

• Nas variáveis de iluminação, que resultados obtiveram?

• Ao avaliar a iluminação, incluímos três temperaturas de cor e duas intensidades diferentes. O estudo revelou que a luz fria beneficia tanto a memória como a atenção. Já em termos de intensidade, a luz ténue melhora a memória, e a mais intensa proporciona uma maior capacidade de atenção.

• No Tecnológico de Monterrey, no México, esteve dois anos como docente e também a investigar.

• Sim, foi uma experiência muito boa. E tenho o gosto de poder continuar a colaborar com eles. Ali, um dos objetivos foi comparar com os resultados obtidos em Valência; que, tanto quanto pudemos testar, se repetiram na maior parte dos casos. Também incluímos a variável de estudantes com e sem PHDA e vimos que a iluminação ótima é diferente para ambos os grupos. Quando se aplicam critérios de design baseados na ciência (entre eles os que provêm de estudos de neuroarquitetura), há sempre que ter consciência de que as diretrizes não são iguais para todos, e ser muito cuidadoso. Mas o ponto-chave não é a diferença, mas sim que é possível encontrar configurações de luz apropriadas para vários grupos. É bonito saber que há pontos de encontro. Geralmente, não se trata de desenhar o melhor para um grupo, mas sim o melhor para todos.

• A presença de natureza está também a ser objeto de estudo por parte da neuroarquitetura.

• Em Monterrey investigámos que quantidade de natureza potencia as capacidades de memória e atenção. Avaliámos a presença de natureza variando o número de janelas numa sala: uma lateral, duas laterais, colocadas atrás, etc., através das quais se via vegetação. Assim que apareciam plantas, os resultados nos testes de memória e atenção já melhoravam. No entanto, na configuração de uma sala totalmente integrada no ambiente natural, mas com cadeiras, mesas e quadro, os resultados na atenção foram os piores em algumas métricas. Isto indica que, com a hipótese da biofilia, se deve ser cauteloso e aplicar a natureza na justa medida, consoante o efeito que se queira alcançar. No design, tal como na medicina, certas doses podem ser terapêuticas; mas, ao excedê-las, podem gerar resultados adversos.

• Assinala que, por vezes, na arquitetura se esquece o mobiliário.

• Sim, é um erro mais frequente do que devia. Por exemplo, no estudo de salas encontrámos que mesmo a disposição do mobiliário influencia a aprendizagem. Algumas das configurações mais comuns são as mesas em linha, em grupos, em forma de V ou individuais. Cada uma tem diferentes efeitos cognitivos. Por exemplo, encontrámos que a disposição individual favorece significativamente a atenção, ainda que, paradoxalmente, tenha sido a menos valorizada pelos estudantes por limitar a interação social. Em contrapartida, a disposição em linha revelou-se a mais eficaz para potenciar a memória. Isto demonstra que o mobiliário não é um detalhe menor, mas sim uma variável flexível, de baixo custo e com um impacto comprovável no desempenho académico. Se for aproveitado de forma estratégica, o design do mobiliário pode transformar-se num recurso pedagógico.

• Como tem sido a aplicação à prática destas investigações?

• A transferência para a prática ainda é incipiente. Começa a saber-se muito sobre o efeito que o espaço tem nos seus utilizadores, embora nem sempre se aplique. Por exemplo, quase nenhuma das diretrizes que encontrámos para salas universitárias se cumpre nas universidades onde tenho lecionado. Felizmente, começam a surgir possibilidades de colaboração com organizações e empresas. Por exemplo, recentemente executámos uma investigação de neuroarquitetura aplicada a uma sala de usos múltiplos na Universitat Politècnica de València. Foi um estudo de várias fases, sempre com os utilizadores no centro, através das quais identificámos critérios de design para esse contexto concreto. Em termos de iluminação, a polivalência da sala levou-nos a implementar um sistema flexível que permite modificar diferentes parâmetros e programar opções consoante o uso, apoiando-nos nos nossos estudos prévios. Além disso, não o incorporámos apenas pelos seus benefícios cognitivos e emocionais, mas também porque, tratando-se de uma sala de grande dimensão, o sistema possibilita setorizar a iluminação. É, precisamente, um dispositivo da Simon. Para além da Simon, na consumação do design colaborámos com o gabinete de arquitetura CU4 e com as empresas Actiu, responsável pelo equipamento, e Greenarea, especializada em soluções de vegetação criativa.

• Podia detalhar a metodologia seguida nestes estudos?

• Na maioria das vezes utilizamos realidade virtual para modificar os espaços. Esta ferramenta permite-nos alterar múltiplas variáveis de estudo mantendo constantes as restantes, e fazê-lo de forma rápida, económica e sustentável, algo praticamente inviável em ambientes físicos. Os participantes permaneciam na sala virtual enquanto realizavam provas psicológicas de memória e atenção, cientificamente validadas. Também respondiam a questionários sobre como se sentiram, a sua perceção do desempenho, etc. Aqui também descobrimos aspetos interessantes. Os participantes não têm consciência do que lhes está a acontecer: o desempenho objetivo (o medido) não coincidia com o desempenho percebido (o que acreditavam). Também não havia correlação na avaliação estética.

• A partir do vosso Laboratório de Neuroarquitetura também investigaram como um espaço pode reduzir o stress.

• Neste estudo, o nosso objetivo era reduzir o stress dos acompanhantes das salas de espera pediátricas. O estudo desenvolveu-se em várias fases. Na última, analisámos o impacto de diferentes fontes de relaxamento em comparação com uma sala de espera base, que foi réplica de uma que se considerou representativa. Avaliámos fontes visuais (vegetação e decoração nas paredes), não visuais (fragrância de lavanda e música) e a combinação de ambas. Porque a realidade virtual, tal como a realidade física, também pode ser multissensorial. As conclusões obtidas indicam que o pacote de melhorias não visuais relaxa mais do que as visuais. No entanto, quando combinávamos ambas, o resultado era sinérgico, isto é, superior à soma dos efeitos em separado. Acredito que são resultados muito ilustrativos sobre como funciona o design.

• Que principais desafios tem pela frente a neuroarquitetura no nosso país?

• Eu diria que os desafios são a nível internacional. A neuroarquitetura enquanto disciplina é muito jovem, tem cerca de 15-20 anos de vida. Antes não estavam tão democratizados os registos neurofisiológicos (que avançam em relação ao uso de questionários) nem a realidade virtual (que permite modificar espaços); ambos essenciais para os estudos. Se apenas se trabalha com questionários, o âmbito pertence à psicologia ambiental, e não à neuroarquitetura. Ainda que seja verdade que o arquiteto Richard Neutra, já na década de 50 do século XX, declarou que a arquitetura devia orientar-se para satisfazer as necessidades neurológicas dos utilizadores, então não se dispunha destas tecnologias de medição. Até há relativamente pouco tempo, a neuroarquitetura ou não existia ou era apenas uma proposição.

• Sublinha a complexidade da própria investigação.

• Sim. Um dos desafios atuais mais relevantes é a correta interpretação dos sinais neurofisiológicos, já que cada registo contém grande quantidade de informação que nem sempre se pode associar de forma direta a um estado ou processo concreto… Algo que se complica ainda mais se estivermos a estudar a experiência arquitetónica com o objetivo de encontrar diretrizes de design concretas. De facto, isto liga-se a outro desafio: cada ambiente e contexto deve ser analisado de forma específica, já que extrapolar sem o devido cuidado pode conduzir a erros. Por exemplo, não podemos assumir que o observado nas nossas investigações em salas universitárias seja diretamente aplicável a outros tipos de salas, como por exemplo infantis. Na melhor das hipóteses, sem efeitos; na pior, com resultados contrários aos procurados. Infelizmente, encontro com frequência este tipo de erros. Outro desafio é a padronização dos protocolos de investigação, indispensável para poder comparar resultados entre estudos. A isto soma-se a necessidade de melhorar a divulgação, ainda um desafio pendente no âmbito científico. Restam muitos desafios… Mas o caminho por fazer é entusiasmante.

• É presidente fundador do Capítulo Espanha do ANFA (Academy of Neuroscience for Architecture). Que ações levam a cabo a partir deste organismo?

• A divulgação é uma delas. Em janeiro de 2024 realizámos o 1.º Congresso Nacional de Neuroarquitetura em Espanha. E quisemos incorporar, ao mundo científico e académico, o das empresas. Neste momento, estamos à espera de financiamento para um segundo congresso em 2026. Também trabalhamos num número especial sobre neuroarquitetura para a revista de língua inglesa Sensors.

• O vosso Laboratório de Neuroarquitetura da Universitat Politècnica de València é pioneiro.

• Somo-lo a nível internacional. Nos nossos estudos já participaram mais de 1.000 pessoas. Em Espanha fomos o primeiro laboratório e, até agora, continuamos a ser o único. A nível internacional existem muito poucos, e vários deles centram-se principalmente em ciência básica. Este trabalho é indispensável para o avanço do conhecimento; contudo, a nossa linha de trabalho é mais aplicada, e é essa orientação prática que nos diferencia. Por sua vez, as sedes do ANFA em diferentes países do mundo dedicam-se principalmente à divulgação. De facto, este é outro desafio: a organização internacional entre investigadores. Para investigar, é preciso estar ligado a universidades ou entidades, pois a investigação em neuroarquitetura experimental requer muitos recursos. Não é possível a solo. O nosso laboratório é multidisciplinar: integra arquitetos, economistas, psicólogos, engenheiros civis, especialistas em biomedicina, neurociência e realidade virtual. Esta diversidade de perfis traz solidez e rigor ao nosso trabalho.

• Há 20 anos, a neuroarquitetura era muito desconhecida. O que o levou até ela?

• Comecei o curso de Arquitetura em 2005 e, desde o início, interessei-me pela experiência do utilizador. Foi então que descobri a psicologia ambiental e os seus contributos. No entanto, também percebi a sua limitação: centra-se nas respostas conscientes dos participantes, que representam uma pequena parte da experiência humana. Mas nessa altura, sobre neuroarquitetura havia muito pouco. Nem sequer tinha recebido esse nome. Essa inquietação culminou, em 2021, na minha tese de doutoramento «Neuroarquitetura: novas métricas para o design arquitetónico através do uso de neurotecnologias», orientada por Carmen Llinares. Tanto quanto sabemos, foi a primeira tese de neuroarquitetura experimental. Mas, para lá chegar, tivemos primeiro de fundar, do zero, o Laboratório de Neuroarquitetura na Universitat Politècnica de València. Como em todos os inícios, o caminho foi complicado; mas tivemos a sorte de coincidir muitas pessoas com boas intenções e com a motivação de enfrentar o desconhecido para desenhar um espaço melhor para todos.

• De um ponto de vista pessoal, como chegou à neuroarquitetura?

• A arquitetura sempre foi a minha paixão. Desde que a comecei a estudar, percebi que, para além do técnico, o que verdadeiramente me movia era a experiência que um espaço pode gerar. Sentia que havia muita informação sobre como construir, mas muito pouca sobre como emocionar. Queria desenhar tudo o melhor possível, e faltavam-me ferramentas. Acredito que a dificuldade tornava-o ainda mais estimulante. Essa busca levou-me à investigação. Desde então, tem sido tão absorvente e apaixonante que a prática da arquitetura ficou em segundo plano… Hoje a minha forma de ver a arquitetura está muito mais ligada à ciência, mas com a mesma paixão de sempre.

• Afirma que a neuroarquitetura trará uma mudança no modo de desenhar.

• Sim, sem dúvida. Vemos cada vez um maior interesse dos profissionais do design pelos resultados da investigação aplicada. Nisto, disciplinas como a psicologia ambiental também têm muito para contribuir. Mas as mudanças vão para além disso: acredito que transformarão a forma como valorizamos e vivemos a arquitetura. Ainda há muito por descobrir, mas hoje a ciência permite-nos somar uma nova camada de conhecimento sobre como os espaços influenciam as nossas emoções.

• Como vê o futuro da neuroarquitetura?

• Há várias frentes abertas. Uma é a legislação: começar a incorporar em normativas ou recomendações oficiais parte do conhecimento científico sobre como o design influencia o cognitivo e o emocional. Por vezes, isto gera algum receio, mas é importante lembrar que os processos que a neuroarquitetura estuda são humanos e, como a maioria dos biológicos, dão-se de forma gradual. Não falamos de regras rígidas, mas de gamas e nuances. E isso não limita a criatividade dos arquitetos: as possibilidades de design continuam a ser infinitas. Outra frente em que estamos a trabalhar é a certificação. Será necessário certificar os profissionais da neuroarquitetura (para evitar erros de aplicação e fraudes) e também certificar o impacto cognitivo-emocional dos espaços (porque é possível medi-lo objetivamente com as metodologias adequadas). Como dizia antes, isto mudará a nossa valorização e escolha da arquitetura. Por outro lado, a médio prazo, um dos próximos passos será a monitorização em tempo real dos utilizadores no espaço. E com isso, aspirar a algo ainda mais ambicioso: que os espaços sejam capazes de se adaptarem à forma como nos sentimos. Isto vai chegar. Não sei quando, mas sei que vamos trabalhar para o tornar possível.

Redação por Marta Rodríguez Bosch.