Wie man Gebäude betrachtet, kann Ihnen tatsächlich Kopfschmerzen geben

Wie man Gebäude betrachtet, kann Ihnen tatsächlich Kopfschmerzen gebenwwward0 / Flickr, CC BY

Es ist drei Uhr - Sie sind bei der Arbeit und haben Mühe, sich in der Nachmittagspause zu konzentrieren. Du siehst aus dem Fenster deines Büros und hoffst auf etwas Erleichterung, aber stattdessen spürst du Kopfschmerzen. Flacher grauer Beton säumt die Straßen, während Fenster in kahlen Ziegelwänden sich wiederholende Glasintervalle bilden. Mit monotonen Geraden, so weit das Auge reicht, ist es nirgendwo angenehm, den Blick ruhen zu lassen. Es mag ein oberflächliches Problem sein, aber unsere Forschung hat festgestellt, dass das Betrachten von Stadtlandschaften Ihnen Kopfschmerzen bereiten kann.

Über Zehntausende von Jahren entwickelte sich das menschliche Gehirn, um Szenen aus der natürlichen Welt effektiv zu verarbeiten. Aber der Großstadtdschungel stellt aufgrund der sich wiederholenden Muster eine größere Herausforderung für das Gehirn dar. Der Mathematiker Jean-Baptiste Joseph Fourier hat gezeigt, dass Szenen aus gestreiften Mustern in verschiedenen Größen, Orientierungen und Positionen zusammengesetzt sein können. Diese Muster werden Fourier-Komponenten genannt.

In der Natur haben Komponenten mit niedriger räumlicher Frequenz (große Streifen) in der Regel einen hohen Kontrast und Komponenten mit hoher Frequenz (kleine Streifen) einen geringeren Kontrast. Wir können diese einfache Beziehung zwischen räumlicher Frequenz und Kontrast als "Naturregel" bezeichnen. Einfach gesagt, Szenen aus der Natur haben Streifen, die dazu neigen, sich gegenseitig aufzuheben, so dass, wenn sie zusammengefügt werden, keine Streifen auf dem Bild erscheinen.

Es tut weh zu sehen

Bei Szenen aus dem urbanen Umfeld ist dies nicht der Fall. Städtische Szenen brechen die Regel der Natur: Sie neigen dazu, regelmäßige, sich wiederholende Muster, aufgrund der gemeinsamen Verwendung von Design-Features wie Fenster, Treppen und Geländer. Regelmäßige Muster dieser Art sind in der Natur selten zu finden.

Weil die sich wiederholenden Muster der Stadtarchitektur die Naturherrschaft brechen, ist es für das menschliche Gehirn schwieriger, sie effizient zu verarbeiten. Und weil Stadtlandschaften nicht so einfach zu bearbeiten sind, sind sie weniger komfortabel anzusehen. Einige Muster, wie die Streifen auf Fußmatten, Teppichen und Rolltreppenstufen kann auslösen Kopfschmerzen und sogar epileptische Anfälle.

Wir kamen zu diesen Schlussfolgerungen, indem wir die Effizienz messen, mit der das Gehirn Bilder von natürlichen und urbanen Szenen verarbeitet. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Effizienz zu messen. Die erste besteht darin, einfache Computermodelle darüber zu erstellen, wie Nervenzellen berechnen, was wir sehen.

Ein Modell wurde von Paul Hibbard (Universität von Essex) und Louise O'Hare (Universität von Lincoln) gebaut, und ein anderer an der Universität von St Andrews durch Olivier Penacchio und Kollegen. Beide Modelle zeigen, dass, wenn das Gehirn Bilder verarbeitet, die von der Naturherrschaft abweichen, die Aktivität der Nervenzellen erhöht wird und weniger spärlich verteilt wird. Mit anderen Worten, solche Bilder erfordern mehr Arbeit für das Gehirn.

Für unsere eigene ForschungOlivier und ich entwarfen ein Computerprogramm, das misst, wie gut Bilder sich an die Naturgewohnheiten halten. Nachdem wir das Programm ausgeführt hatten, stellten wir fest, dass die Abkehr von den Naturgesetzen vorhersagt, wie unangenehm es für ein bestimmtes Bild ist - ob es sich um ein Bild eines Gebäudes oder um ein Kunstwerk handelt.

Wir haben dann Bilder von Wohngebäuden analysiert und festgestellt, dass die Gestaltung von Gebäuden in den letzten 100-Jahren immer weiter von der Natur entfernt ist; mehr und mehr Streifen erscheinen Jahrzehnt für Jahrzehnt, wodurch die Gebäude immer weniger komfortabel aussehen.

O₂ Freude

Ein anderer Weg, um die Effizienz der visuellen Prozesse des Gehirns zu messen, ist die Messung der Sauerstoffmenge, die vom visuellen Teil des Gehirns am Hinterkopf verwendet wird. Wenn das Gehirn Sauerstoff verwendet, ändert es seine Farbe. Wir können diese Veränderungen verfolgen, indem wir Infrarotlicht auf die Kopfhaut richten und das gestreute Licht messen, das vom Gehirn und durch den Schädel zurückprallt. In der Regel ist der Sauerstoffverbrauch höher, wenn Menschen auf unbequeme Bilder wie städtische Szenen blicken.

Wir haben herausgefunden, dass die Naturgesetze nicht nur die von Computermodellen vorgeschlagenen Unbehagen vorhersagen, sondern auch voraussagen wie viel Sauerstoff wird vom Gehirn benutzt. Das heißt, unsere Gehirne verbrauchen mehr Sauerstoff, wenn wir Szenen betrachten, die von der Regel abweichen. Da Kopfschmerzen dazu neigen, mit einem übermäßigen Sauerstoffverbrauch in Verbindung gebracht zu werden, könnte dies erklären, warum manche Designs uns Kopfschmerzen bereiten.

Menschen, die Migräne bekommen, sind besonders anfällig für die Beschwerden durch sich wiederholende Muster; Diese Muster erhöhen den Verbrauch von Sauerstoff (was bei denen, die an Migräne leiden, ist bereits ungewöhnlich hoch). Die Muster können möglicherweise Kopfschmerzen verursachen. In der Tat können einige Migräne-Patienten in bestimmten modernen Büros nicht funktionieren, weil die Muster jedes Mal, wenn sie das Gebäude betreten, Kopfschmerzen verursachen.

Das GesprächVielleicht ist es an der Zeit, dass die Naturgesetze in die Software integriert werden, mit der Gebäude und Büros entworfen werden. Oder Innenarchitekten können die Wandgestaltung, die Jalousien und die Teppiche, die sie installieren, variieren, um zu vermeiden, dass im Innenbereich mehr Streifen hinzugefügt werden. Natürlich sind einige sich wiederholende Muster ein unvermeidbares Ergebnis der modularen Konstruktion. Aber viele Streifen sind da ganz unnötig, einfach als Designmerkmale - um ins Auge zu fallen. Leider können sie auch den Kopf treffen.

Über den Autor

Arnold J Wilkins, Professor für Psychologie, Universität von Essex

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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