Por que as pessoas têm dores de cabeça ao olhar para edifícios em

São três horas. Você está no trabalho, tentando se concentrar durante o silêncio da tarde. Você olha pela janela do escritório na esperança de obter alívio, mas, em vez disso, sente uma dor de cabeça chegando.

Ao longo de dezenas de milhares de anos, o cérebro humano evoluiu para processar com sucesso cenas do mundo natural. Mas a selva urbana representa um desafio maior para o cérebro por causa dos padrões repetitivos que contém.

O matemático Jean-Baptiste Joseph Fourier mostrou que podemos pensar nas cenas como consistindo em padrões listrados, com diferentes tamanhos, orientações e posições somadas. Esses padrões são chamados de componentes de Fourier.

As cenas têm inerentemente listras que tendem a se anular, de modo que não apareçam na imagem quando somadas, enquanto os ambientes urbanos tendem a ter padrões regulares e repetitivos. Empréstimo: Acima: Cortesia de Sam Beebe / Flickr. Abaixo: Tsaiian / Flickr, CC BY-NC

É difícil olhar para

Na natureza, via de regra, elementos com baixa frequência espacial (listras grandes) apresentam alto contraste, e elementos com alta frequência (listras pequenas) têm contraste menor. Podemos chamar essa relação simples entre frequência espacial e contraste de “princípio da natureza”. Simplificando, as cenas possuem inerentemente listras que tendem a se cancelar, para que as listras não apareçam na imagem quando somadas.

Mas esse não é o caso com cenas de um ambiente urbano. As cenas da cidade violam a lei da natureza: tendem a ter padrões regulares e repetitivos devido ao uso generalizado de elementos estruturais como janelas, escadas e grades. Padrões regulares desse tipo raramente são encontrados na natureza.

Como os padrões repetitivos da arquitetura urbana violam as leis da natureza, o cérebro humano tem mais dificuldade em processá-los. Empréstimo: MOHD RASFAN / AFP / AFP / Imagens Getty

Como os padrões repetitivos da arquitetura urbana violam as leis da natureza, o cérebro humano tem mais dificuldade em processá-los. E como as paisagens urbanas não são tão fáceis de trabalhar, são menos confortáveis ​​à vista. Certos padrões, como listras em capachos, carpetes e degraus de escada rolante, podem causar dores de cabeça e até convulsões.

Chegamos a essas conclusões medindo a eficiência com que o cérebro processa imagens de cenas naturais e urbanas. Existem duas maneiras de medir o desempenho; a primeira é construir modelos de computador simples de como as células nervosas calculam o que vemos.

Um modelo foi construído por Paul Hibbard (Universidade de Essex) e Louise O’Hare (Universidade de Lincoln) e outro na Universidade de St Andrews por Olivier Penacchio e colegas. Ambos os modelos mostram que, quando o cérebro processa imagens que se desviam das regras da natureza, a atividade das células nervosas aumenta e ele se torna menos distraído. Em outras palavras, o processamento de tais imagens requer mais esforço do cérebro.

A foto tirada em 30 de novembro de 2016 em Paris mostra a “Salle Labrouste” da Bibliotheque Nationale de France após sua restauração. / AFP / FRANCOIS GUILLOT (a fonte da imagem deve ser FRANCOIS GUILLOT / AFP / Getty Images) Empréstimo: FRANCOIS GUILLOT / AFP / AFP / Getty Images

Para nossa própria pesquisa, nós e Olivier projetamos um programa de computador que mede o quão bem as imagens estão em conformidade com as regras da natureza. Depois de iniciar o programa, descobrimos que desviar-se das regras da natureza prevê o quão desconfortável as pessoas se sentem ao olhar para qualquer imagem – seja a imagem de um edifício ou uma obra de arte.

Em seguida, analisamos imagens de edifícios de apartamentos e descobrimos que, nos últimos 100 anos, o design dos edifícios se desvia cada vez mais das regras da natureza; década após década, mais e mais listras aparecem, tornando os edifícios cada vez menos confortáveis ​​para os olhos.

Ó alegria!

Outra forma de medir o desempenho dos processos visuais no cérebro é medir a quantidade de oxigênio usado pela parte visual do cérebro localizada na parte de trás da cabeça. Quando o cérebro usa oxigênio, ele muda de cor. Podemos rastrear essas mudanças iluminando o couro cabeludo com luz infravermelha e medindo a luz espalhada que reflete no cérebro e passa pelo crânio. Normalmente, o consumo de oxigênio é maior quando as pessoas olham para imagens desconfortáveis, como cenas de cidades.

Os cientistas descobriram que mais e mais listras na arquitetura aparecem década após década, tornando os edifícios cada vez menos confortáveis ​​para os olhos. Empréstimo: TIMOTHY A. CLARY / AFP / AFP / Imagens Getty

Descobrimos que a regra da natureza não apenas prevê os níveis de desconforto sugeridos por modelos de computador, mas também quanto oxigênio o cérebro consome. Isso significa que nosso cérebro usa mais oxigênio quando olhamos para cenas que se desviam da regra. Como as dores de cabeça geralmente estão associadas ao consumo excessivo de oxigênio, isso pode explicar por que alguns designs causam dores de cabeça.

Quem sofre de enxaqueca é especialmente propenso ao desconforto de padrões repetitivos; esses padrões aumentam o consumo de oxigênio (que já é anormalmente alto em quem sofre de enxaqueca). Esses padrões podem causar dor de cabeça, possivelmente como resultado. De fato, algumas pessoas com enxaqueca não podem funcionar em alguns escritórios modernos porque os padrões causam dor de cabeça cada vez que entram no prédio.

Pode ser hora de incorporar as leis da natureza em seu software de design de edifícios e escritórios. Os designers de interiores também podem alterar os designs das paredes, persianas e tapetes que instalam para evitar adicionar mais listras nos quartos.

Claro, alguns padrões repetidos são um resultado inevitável da construção modular. Mas muitas listras são completamente desnecessárias aqui, assim como recursos de design – para chamar a atenção. Infelizmente, eles também podem acertar a cabeça.