wwward0 / Flickr, CC BY

Het is drie uur - je bent op je werk, worstelt om je te concentreren tijdens de middagpauze. Je staart uit je loket, in de hoop op wat opluchting, maar in plaats daarvan voel je een hoofdpijn opkomen. Vlak grijs beton stippelt de straten uit, terwijl ramen in steile bakstenen muren repetitieve glasintervallen vormen. Met monotone rechte lijnen zover het oog reikt, is er nergens plezierig om je blik te laten rusten. Het lijkt misschien een oppervlakkig probleem, maar ons onderzoek heeft geconstateerd dat het kijken naar stedelijke landschappen je echt hoofdpijn kan bezorgen.

Meer dan tienduizenden jaren is het menselijk brein geëvolueerd om scènes uit de natuurlijke wereld effectief te verwerken. Maar de stedelijke jungle vormt een grotere uitdaging voor het brein, vanwege de repetitieve patronen die het bevat. Wiskundige Jean-Baptiste Joseph Fourier toonde aan dat we scènes kunnen zien als opgebouwd uit gestreepte patronen, van verschillende groottes, oriëntaties en posities, allemaal bij elkaar opgeteld. Deze patronen worden Fourier-componenten genoemd.

In de natuur hebben componenten met een lage ruimtelijke frequentie (grote strepen) in het algemeen een hoog contrast en componenten met een hoge frequentie (kleine strepen) hebben een lager contrast. We kunnen deze eenvoudige relatie tussen ruimtelijke frequentie en contrast een "natuurregel" noemen. Simpel gezegd, scènes uit de natuur hebben strepen die elkaar opheffen, zodat er bij elkaar opgeteld geen strepen in de afbeelding verschijnen.

Hurts om naar te kijken

Maar dit is niet het geval met scènes uit de stedelijke omgeving. Stedelijke scènes doorbreken de heerschappij van de natuur: ze hebben de neiging om regelmatige, repetitieve patronen te vertonen, vanwege het gemeenschappelijke gebruik van ontwerpkenmerken zoals ramen, trappen en balustrades. Regelmatige patronen van deze soort worden zelden in de natuur gevonden.

Omdat de repetitieve patronen van stedelijke architectuur de natuurregel overtreden, is het voor het menselijk brein moeilijker om ze efficiënt te verwerken. En omdat stedelijke landschappen niet zo gemakkelijk te verwerken zijn, zijn ze minder comfortabel om naar te kijken. Sommige patronen, zoals de strepen op deurmatten, tapijten en roltraptreden kan activeren hoofdpijn en zelfs epileptische aanvallen.

We kwamen tot deze conclusies door de efficiëntie te meten waarmee het brein beelden van natuurlijke en stedelijke scènes verwerkt. Er zijn twee manieren om de efficiëntie te meten; de eerste is om eenvoudige computermodellen te bouwen van de manier waarop zenuwcellen berekenen wat we zien.

Eén model werd gebouwd door Paul Hibbard (University of Essex) en Louise O'Hare (University of Lincoln), en een ander aan de Universiteit van St. Andrews door Olivier Penacchio en collega's. Beide modellen laten zien dat wanneer de hersenen beelden verwerken die afwijken van de natuurregel, de activiteit van de zenuwcellen wordt verhoogd en minder schaars verdeeld. Met andere woorden, dergelijke beelden kost meer moeite om de hersenen te verwerken.

Voor ons eigen onderzoek, Olivier en ik ontwierpen een computerprogramma dat meet hoe goed beelden zich houden aan de regel van de natuur. Nadat we het programma hadden uitgevoerd, ontdekten we dat het afwijken van de natuurregel voorspelt hoe ongemakkelijk mensen het vinden om naar een bepaald beeld te kijken - of het nu om een ​​afbeelding van een gebouw of een kunstwerk gaat.

Vervolgens analyseerden we afbeeldingen van appartementsgebouwen en ontdekten dat in de afgelopen 100-jaren het ontwerp van gebouwen steeds verder is afgeweken van de heerschappij van de natuur; meer en meer strepen verschijnen decennium na decennium, waardoor de gebouwen minder en minder comfortabel om naar te kijken.

O? vreugde

Een andere manier om de efficiëntie van de visuele processen van de hersenen te meten is om de hoeveelheid zuurstof te meten die wordt gebruikt door het visuele deel van de hersenen, gelegen aan de achterkant van het hoofd. Wanneer de hersenen zuurstof gebruiken, verandert het van kleur. We kunnen deze veranderingen volgen door infrarood licht op de hoofdhuid te laten schijnen en het verstrooide licht te meten dat terugkaatst van de hersenen en door de schedel. Doorgaans is het zuurstofverbruik groter wanneer mensen naar ongemakkelijke afbeeldingen kijken, zoals stedelijke scènes.

We ontdekten dat de natuurregel niet alleen de niveaus van ongemak voorspeld door computermodellen voorspelt, maar ook voorspelt hoeveel zuurstof wordt gebruikt door de hersenen. Dat wil zeggen, onze hersenen gebruiken meer zuurstof wanneer we naar scènes kijken die afwijken van de regel. Omdat hoofdpijn vaak gepaard gaat met overmatig zuurstofverbruik, kan dit verklaren waarom sommige ontwerpen ons hoofdpijn bezorgen.

Mensen die migraine krijgen, zijn bijzonder gevoelig voor het ongemak van repetitieve patronen; deze patronen verhogen het gebruik van zuurstof (die bij diegenen die lijden aan migraine is al abnormaal hoog). De patronen kunnen hoofdpijn veroorzaken, mogelijk als gevolg. Sommige mensen met migraine kunnen inderdaad niet functioneren in bepaalde moderne kantoren, omdat de patronen elke keer dat ze het gebouw binnenkomen hoofdpijn veroorzaken.

Misschien is het tijd dat de regel van de natuur wordt opgenomen in de software die wordt gebruikt om gebouwen en kantoren te ontwerpen. Of interieurontwerpers kunnen de muurontwerpen, jaloezieën en tapijten die ze installeren, variëren om te voorkomen dat er binnen meer strepen worden toegevoegd. Natuurlijk zijn sommige zich herhalende patronen een onvermijdelijk gevolg van modulaire constructie. Maar veel strepen zijn er vrij onnodig, gewoon als ontwerpkenmerken - om in het oog te vallen. Helaas raken ze mogelijk ook het hoofd.

Over de auteur

Arnold J Wilkins, hoogleraar psychologie, Universiteit van Essex

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Related Books:

at InnerSelf Market en Amazon