Hablamos con Carmen Llinares y Juan Luis Higuera del Laboratorio de Neuroarquitectura de la UPV

Construir espacios que mejoren la productividad y el bienestar de las personas es el objetivo de la neuroarquitectura y en esta entrevista ponemos el foco en un laboratorio de la Universidad Politécnica de Valencia que es pionero en Europa y de los primeros en el mundo que firma publicaciones científicas y se sitúan en el primer puesto en algunas plataformas científicas sobre esta disciplina. Como cuando el investigador Jonas Salk desarrolló estas investigaciones a comienzos de los años 50 y encargó al arquitecto Louis Kahn el diseño y la construcción, en 1966, del Salk Institute for Biological Studies que se convirtió en referente arquitectónico entre neurociencia y arquitectura, aquí en España, en concreto, en Valencia, el complejo residencial de unifamiliares prefabricados NIU de Fran Silvestre ha servido como banco de pruebas para investigar cómo los edificios y los entornos influyen en el bienestar y el estado de ánimo.

Carmen Llinares, fundadora y directora del Laboratorio de Neuroarquitectura de la Universitat Politècnica de València y Juan Luis Higuera, investigador y jefe de proyecto de este, nos desvelan aquí cómo funciona y qué aplicaciones tiene la neuroarquitectura.

¿Qué es la neuroarquitectura?

Es la aplicación de la neurociencia a la arquitectura, una disciplina científica que permite analizar y evaluar la respuesta del ser humano en los entornos arquitectónicos y urbanos, mediante el uso de herramientas que proceden de la neurociencia. Se trata de registrar la actividad neurofisiológica de los sujetos para poder interpretar su estado cognitivo-emocional de una manera objetiva y a tiempo real (utilizando por ejemplo electroencefalograma, electrocardiograma, o dispositivos que recogen la respuesta electrodérmica). Hasta el momento se utilizaban técnicas procedentes de la psicología tradicional, como las encuestas o las entrevistas en profundidad para estudiar el comportamiento que el usuario muestra o verbaliza explícitamente, y aunque ofrecen mucha información presentan la limitación de que el encuestado o entrevistado sesgue las respuestas, a veces de forma inconsciente, o que no sepa expresar qué efecto le está produciendo el espacio. 

¿Qué posición tiene España en las investigaciones de neuroarquitectura respecto a Europa y a nivel internacional?

La aplicación de la neuroarquitectura es aún limitada tanto en nuestro país como en países cercanos. Es importante tener en cuenta que esta disciplina es relativamente nueva y, en la actualidad, somos pocos los grupos que trabajamos internacionalmente en este campo. El Laboratorio de Neuroarquitectura de la UPV fue pionero a nivel europeo, y actualmente somos uno de los principales grupos a nivel internacional en este ámbito en cuanto a publicaciones científicas. De hecho, ocupamos el primer puesto de esta disciplina en algunas plataformas científicas. 

¿Cómo es el equipo de trabajo que usted encabeza en el laboratorio de la universidad? 

El Laboratorio de Neuroarquitectura fue fundado en 2012 y está integrado en el Instituto Universitario Human-Tech de la Universitat Politècnica de València. Está formado por un equipo de investigadores, doctores, con un perfil multidiciplinar, ya que proceden de ámbitos muy diferentes como la arquitectura, la psicología, las ciencias sociales, y la ingeniería. El objetivo del Laboratorio es proporcionar información útil para el diseño de espacios que favorezcan tanto el bienestar cognitivo como emocional de sus ocupantes. Para ello llevamos a cabo lo que se conoce como neuroarquitectura experimental, una metodología que se basa en evaluar la respuesta psicológica y neurofisiológica de las personas dentro de un espacio arquitectónico a través de experimentación controlada, utilizando el método científico. 

¿En qué consiste la neuroarquitectura experimental?

El objetivo de esta experimentación es doble, por una parte identificar pautas de diseño concretas que inciden directamente en la respuesta emocional y cognitiva de los usuarios, por ejemplo, determinar qué altura del techo potencia la memoria o atención de nuestros estudiantes, qué color de una sala de atención hospitalaria reduce los niveles de estrés de los pacientes o qué material de una vivienda genera un incremento significativo de la sensación de bienestar. Llegar a este tipo de resultados tan precisos requiere de la realización de una batería de experiencias controladas con una muestra muy elevada de usuarios. Otra vía de trabajos realizados desde el Laboratorio es la evaluación de espacios ya construidos o en proceso de construcción desde una perspectiva emocional y cognitiva. A lo largo de los años, hemos desarrollado un conjunto de indicadores y métricas que nos permiten medir el impacto emocional y cognitivo de un espacio. Así, por ejemplo, podemos prever el nivel de bienestar que una futura vivienda proporcionará a sus ocupantes o el rendimiento cognitivo de los empleados en una oficina. Además, somos capaces de hacer propuestas concretas para mejorar el diseño de estos espacios.

Hay una sinergia importante entre los ámbitos de la arquitectura, las ciencias sociales y la ingeniería, ¿en qué puntos confluyen esas diferentes disciplinas y qué aportan cada una por separado?

Las diferentes áreas de conocimiento confluyen en el enfoque en el usuario final, en las personas que habitan o interactúan con el espacio. Cada disciplina aporta herramientas, tecnologías y metodologías distintas que nos permiten abordar la creación de estos espacios de manera integral. De las ciencias sociales hemos tomado principalmente las metodologías que nos permiten evaluar el impacto psicológico del entorno sobre las personas, cómo diseñar un cuestionario o un focus group para que la información proporcionada sea válida, cómo analizar grupos de población diferentes (por edad, sexo, formación…). 

La neurociencia nos aporta herramientas y tecnologías que nos permiten analizar las respuestas neurofisiológicas de las personas, ¿cómo se mide y analiza la actividad eléctrica del cerebro, o la conductancia de la piel?, ¿en qué métricas debemos prestar atención por ejemplo al analizar los resultados de un electroencefalograma si estamos estudiando el estrés, o las funciones cognitivas?

Desde la arquitectura, el diseño de los entornos y la utilización de las herramientas gráficas de simulación, como la realidad virtual, ¿qué configuraciones planteamos de una vivienda, o de un hospital?, ¿cómo medimos la iluminación de un espacio?, ¿de qué manera utilizamos las herramientas de simulación para desarrollar diferentes propuestas de diseño?

De la ingeniería resulta fundamental el análisis de los datos, con herramientas como el machine learning, que nos permiten limpiar, organizar y analizar esos datos de forma eficiente para identificar patrones de comportamiento o pautas de diseño que permiten optimizar una determinada respuesta.

Dado el papel creciente de las tecnologías inmersivas, como la realidad virtual, ¿cómo influyen estas herramientas en vuestra investigación?

Una de las principales dificultades al estudiar la relación entre diseño y respuesta emocional del usuario es la imposibilidad de predecir cómo nos sentiremos ante ciertos cambios en un espacio. La Neuroarquitectura supera esta limitación al incorporar simulaciones ambientales. Con el uso de tecnologías inmersivas, como la realidad virtual, podemos permitir que los usuarios experimenten diferentes configuraciones de diseño en un entorno virtual, ayudándonos a identificar cuáles son las más adecuadas. Esto es algo que sería difícil de lograr en espacios físicos. Además, la realidad virtual nos ofrece la posibilidad de simular escenarios en condiciones controladas, donde podemos modificar un solo atributo de diseño a la vez, manteniendo el resto constante, y probar múltiples configuraciones sin la necesidad de realizar cambios en el mundo real.

¿Qué proyectos del laboratorio son los más destacados hasta ahora?

Hemos participado en más de 20 proyectos de investigación y desarrollo, tanto a nivel nacional como internacional, abordando desafíos en espacios tan diversos como sanitarios, comerciales, residenciales, culturales, educativos y urbanos, que nos ha permitido adquirir una visión integral de cómo la arquitectura impacta directamente en el bienestar humano. Es importante destacar que cada tipo de espacio tiene objetivos específicos y únicos. En el caso de los espacios sanitarios, nuestro enfoque está en la reducción del estrés; en oficinas, buscamos optimizar la concentración, motivación y creatividad de los trabajadores; mientras que en museos, nuestro objetivo es mejorar la experiencia del visitante (algo, que a su vez, depende de la exposición en concreto). Este es uno de los principales retos de la neuroarquitectura: el proceso experimental varía enormemente según el contexto y los objetivos de cada espacio, lo que requiere una selección específica de herramientas y métodos.

¿Cuáles son los resultados finales de todo el proceso?

Se traducen en pautas de diseño concretas y personalizadas. En el ámbito sanitario, por ejemplo, contamos con una vasta experiencia centrada en la reducción del estrés. Hemos trabajado en el diseño de espacios como salas de neonatos, áreas de lactancia y salas de espera. Nuestros estudios han demostrado que es posible reducir los niveles de estrés de manera significativa al intervenir simultáneamente sobre los distintos sentidos. Por ejemplo, hemos observado que la combinación de estímulos olfativos (como el aroma de lavanda), auditivos (música clásica) y visuales (presencia de vegetación) tiene un impacto muy notable en la reducción del estrés en estos entornos. 

Otra línea de trabajos muy interesante es la relacionada con el uso de la realidad virtual, que se ha convertido en una herramienta clave en nuestros procesos experimentales. Hemos llevado a cabo múltiples estudios, publicados en revistas científicas, en los que analizamos la comparación entre la experiencia real y la virtual, tanto en términos de recorrido espacial como de respuestas cognitivas y emocionales, utilizando indicadores psicológicos y neurofisiológicos. Los resultados indican que es posible crear escenarios virtuales en los que los usuarios experimenten sensaciones y se comporten de forma muy similar a la que tendrían en un entorno real.

Entre las publicaciones del laboratorio, llama la atención las dedicadas a los efectos de la iluminación, ¿qué conclusiones habéis extraído? ¿Cómo influye la iluminación en nuestro estado anímico o de salud?

Durante cuatro años estuvimos investigando cómo el diseño del aula influye a las funciones cognitivas de los estudiantes. La iluminación fue una de las variables que estudiamos y encontramos que tiene un efecto considerable en la atención y la memoria. Era una de las hipótesis de partida, pero nos sorprendió. Por poner un ejemplo: para potenciar la atención y la memoria funcionan mejor la alta temperatura del color (iluminaciones frías), pero la atención requiere de iluminancias mayores y la memoria de iluminancias menores. Esto no significa que sea lo mejor para todas las circunstancias. Sólo en caso de querer potenciar la atención y la memoria en contextos educativos universitarios. Por ejemplo, puede no ser lo mejor para la creatividad o para estudiantes de infantil. Además, cabe destacar que la iluminación tiene más repercusiones que las puramente cognitivas. Hoy se sabe que también influye a la salud (por ejemplo, a través de los ritmos circadianos) y al estado de ánimo (por ejemplo, en el bienestar). Por tanto, elegir bien la iluminación es clave. Y no es algo que suponga un coste extra porque, al fin y al cabo, la inmensa mayoría de los espacios deben ser iluminados artificialmente (sea total o complementariamente). Sin embargo, no siempre se le presta la atención que necesita.

El color y la geometría son también condicionantes, ¿cómo influyen?

Fueron, precisamente, las otras variables que estudiamos. Ambas tienen efecto en la atención y la memoria. Es cierto que no son variables tan fáciles de modificar (implicaría pintar o hacer obras) pero, afortunadamente, las mejores configuraciones de ambas coinciden para potenciar la atención y la memoria. Como resumen: funcionan mejor colores fríos poco saturados y aulas pequeñas (en altura y anchura). La directriz de color funciona muy parecida a lo que encontramos con la iluminación (de hecho, color e iluminación están profundamente relacionadas). Por su parte, la directriz de geometría es probable que hable una atmósfera de recogimiento y limitación de estímulos distractores. Frecuentemente, cuando se exponen estos resultados hay quien tiene la sensación de que “son evidentes”. De alguna forma, esto habla de la intuición; tan fundamental en actos creativos, también en la arquitectura. Pero, ¿recuerdas haber estudiado en algún aula diseñada así? Lo que no se cuantifica, no puede ser demostrado, ni mejorado, ni implementado de manera adecuada. 

Leo también que, desde el punto de vista del arquitecto, no es lo mismo trabajar un dibujo a mano alzada que mediante la herramienta CAD con ratón, ¿ya desde el origen de una idea, es aplicable la neurociencia? El arquitecto experimenta mayor actividad cerebral, ¿se podría decir que es más creativo un proyecto que nace del dibujo a lápiz?

En un estudio que comparó la actividad electroencefalográfica durante el dibujo arquitectónico a mano alzada y el dibujo asistido por computadora (CAD) con ratón, se encontró que el dibujo a mano alzada está asociado con una mayor actividad cerebral. Este hallazgo respalda la hipótesis de que la creatividad se ve reforzada por los movimientos libres de la mano sobre el papel. Pero también hemos encontrado que los nuevos dispositivos y formatos de diseño asistido por ordenador pueden ser de ayuda al diseño tanto para arquitectos como para sus clientes. De forma que parece sensato pensar que el valor no reside en utilizar una única herramienta, sino en seleccionar la más adecuada para nosotros en cada etapa del proceso de diseño. Además, la creatividad es algo verdaderamente complejo, y el proyecto en ocasiones empieza a gestarse antes del dibujo.

¿En qué están trabajando desde el laboratorio en estos momentos?

Actualmente, estamos involucrados en varios proyectos de investigación. Uno de ellos, financiado por la Generalitat Valenciana, aborda desafíos importantes de carácter metodológico, ya que tiene como objetivo profundizar en el conocimiento de las herramientas y procesos que utilizamos en nuestra práctica diaria.

Otro proyecto, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, se centra en el diseño de la vivienda. Su objetivo es identificar pautas específicas que pueden mejorar el bienestar de las personas. En este caso, estamos cuantificando el impacto de factores como la presencia o ausencia de vegetación, los colores de los acabados, la iluminación natural y artificial, y la distribución de los espacios.

Además, estamos trabajando en un proyecto muy interesante en una de las aulas de la Universitat Politècnica de València. Se trata del diseño de un aula multifuncional, cuyo concepto ha sido desarrollado por el estudio CU4 Arquitectura en colaboración con las empresas ACTIU y Greenarea. En este espacio, estamos evaluando las funciones cognitivas de los estudiantes para diseñar un entorno que potencie su rendimiento y bienestar.

¿En qué ha consistido y qué conclusiones estáis sacando del proyecto pionero en el mundo hecho con Niu by Fran Silvestre?

El proyecto surge de la convocatoria Plan IRTA de la Generalitat Valenciana. Nuestro objetivo ha sido aplicar procesos de evaluación del bienestar mediante neuroarquitectura a viviendas industrializadas, con la colaboración de empresas como NIU (proyecto de Fran Silvestre Arquitectos), INHAUS, ACTIU, Greenarea y la arquitecta Anna Ferrer, experta certificadora WELL.

En una primera fase, mediante cuestionario descubrimos que existe un sesgo negativo hacia estas viviendas, simplemente por ser etiquetadas como ‘industrializadas’. Sin embargo, también observamos que este sesgo puede reducirse significativamente mediante la provisión de información adecuada.

La segunda fase, y en concreto, la realizada en la vivienda N150 de NIU de Fran Silvestre, consistió en una investigación experimental, tanto in situ como en laboratorio.

En la experimentación in situ la vivienda fue visitada por 25 usuarios potenciales mientras se registraban sus respuestas neurofisiológicas y sus respuestas a los cuestionarios. Los usuarios recorrieron la vivienda siguiendo un itinerario específico, que comenzaba en la entrada de la urbanización y continuaba por todas las estancias, tanto en horario diurno como nocturno. También se realizaron mediciones objetivas de la iluminación y acústica, según los estándares de la certificación WELL. Este análisis nos permitió cuantificar la sensación de bienestar generada por la vivienda en general y en cada una de sus dependencias, proporcionando no solo datos clave para evaluar el estado actual de la vivienda a nivel emocional, sino también para identificar áreas de mejora.

Posteriormente, realizamos la experimentación en laboratorio para comprobar si las respuestas de los usuarios eran similares entre las condiciones in situ y las de laboratorio. Este aspecto es crucial, ya que las metodologías de registro neurofisiológico suelen aplicarse en entornos controlados. Para ello, 25 usuarios recorrieron la misma vivienda utilizando gafas de realidad virtual. Los resultados mostraron que las respuestas neurofisiológicas y psicológicas de los usuarios fueron similares tanto en las viviendas reales como en las virtuales. Esto demuestra que este tipo de evaluación puede llevarse a cabo de manera eficaz en laboratorio, lo que facilita el control de la experiencia y la evaluación de viviendas en fase de proyecto. 

¿Qué conclusiones se han obtenido?

El proyecto no solo ha proporcionado información clave sobre las viviendas analizadas, sino que también ha permitido perfeccionar nuestras metodologías de evaluación hasta un punto en el que se aproximan directamente a la práctica profesional y a los procesos de certificación. Validamos que, mediante metodologías como la empleada en este estudio, es posible cuantificar el bienestar de manera mucho más objetiva que con los métodos tradicionales, que se basan principalmente en cuestionarios. Además, nuestra metodología de evaluación se puede complementar con otras herramientas, como la certificación WELL, proporcionando una evaluación más completa del confort y la calidad de los espacios.

Este proyecto pionero demuestra cómo la neuroarquitectura puede aportar una capa adicional de objetividad y precisión en la evaluación del bienestar en viviendas industrializadas. Lo que abre nuevas posibilidades para el diseño de hábitats que respondan mejor a las necesidades emocionales y cognitivas de sus habitantes.

¿Qué diferencia hay entre una vivienda en la que se han tenido en cuenta los efectos de la neuroarquitectura y otra en la que no?

La neuroarquitectura, como hemos visto, se basa en el estudio de cómo los espacios afectan a nuestro cerebro y, por tanto, a nuestras emociones, comportamientos y bienestar general. Cuando una vivienda tiene en cuenta esta disciplina su diseño busca optimizar la experiencia de los usuarios, favoreciendo su bienestar. En este tipo de espacios, cada elemento (como la luz, el color, la disposición del mobiliario, los materiales o la acústica) se selecciona con el objetivo de generar sensaciones positivas y facilitar actividades específicas.

Por ejemplo, puede utilizarse la luz natural para promover el bienestar emocional, colores que estimulen la creatividad o áreas pensadas para la interacción social o el descanso, todo basado en cómo nuestro cerebro responde a esos estímulos. Además, se buscan soluciones que mejoren la funcionalidad, como la organización del espacio para facilitar tareas cotidianas (trabajar, estudiar, dormir, socializar). En una vivienda en la que no se considera la neuroarquitectura, el diseño puede ser más estético o funcional desde un punto de vista práctico, pero no necesariamente tendrá en cuenta cómo el entorno influye en las emociones o el comportamiento de los habitantes. En resumen, la diferencia clave radica en que la neuroarquitectura no solo se centra en la estética o la funcionalidad, sino en cómo el espacio puede optimizar la experiencia emocional y cognitiva de quienes lo habitan.

Es importante tener en cuenta que para su aplicación se requiere de rigurosos procesos experimentales, el uso de herramientas avanzadas como registros neurofisiológicos y simulaciones ambientales, así como un enfoque multidisciplinario que va más allá de las prácticas convencionales de diseño.

Redacción: Beatriz Fabián

Beatriz es periodista especializada en contenidos editoriales offline y online sobre diseño, arquitectura, interiorismo, arte, gastronomía y estilo de vida.