如何看待建筑物实际上会让你头痛

如何看待建筑物实际上会让你头痛wwward0 / Flickr的, CC BY

现在是三点钟 - 你在工作,在下午平静的时候努力地集中注意力。 你凝视着办公室的窗户,希望得到一些解脱,但你却感到头痛。 平坦的灰色混凝土铺满了街道,而窗户却在粗糙的砖墙上形成了重复的玻璃间隔。 只要眼睛能看到单调的直线,休息一下就没有意思了。 这似乎是一个肤浅的问题,但是 我们的研究 发现看城市景观实际上可能让你头疼。

数万年来,人类的大脑逐渐演变为有效地处理自然界的场景。 但城市丛林对大脑构成了更大的挑战,因为它包含着重复的模式。 数学家让·巴蒂斯特·约瑟夫·傅立叶表明,我们可以把场景想象成由不同大小,方向和位置的条纹图案组成,全部加在一起。 这些模式被称为傅立叶分量。

在自然界中,一般来说,空间频率较低(大条纹)的成分具有高对比度,高频成分(小条纹)的对比度较低。 我们可以把这个简单的空间频率和对比之间的关系称为“自然规律”。 简而言之,来自自然界的场景具有相互抵消的条纹,所以当加在一起时,图像中不会出现条纹。

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但是,城市环境的情况并非如此。 城市场景破坏了自然规律:由于窗户,楼梯和栏杆等设计特征的共同使用,它们往往具有规则的,重复的图案。 这种常规模式在自然界很少见到。

由于城市建筑的重复模式打破了自然规律,人脑对其进行高效处理更为困难。 而且由于城市景观不容易处理,所以看起来不太舒服。 一些图案,如门垫上的条纹,地毯和自动扶梯楼梯踏板 可以触发 头痛,甚至癫痫发作。

我们通过测量大脑处理自然和城市场景图像的效率来得出这些结论。 衡量效率有两种方法。 首先是建立简单的计算机模型的方式,神经细胞计算我们所看到的。

一个模型 由保罗Hibbard(埃塞克斯大学)和路易斯奥黑尔(林肯大学), 而另一 在圣安德鲁斯大学通过 Olivier Penacchio 和同事。 这两个模型都表明,当大脑处理的图像与自然规律不一致时,神经细胞的活动增加,变得稀疏分布。 换句话说,这样的图像需要更多的精力来处理大脑。


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我们自己的研究奥利维尔和我设计了一个计算机程序,用来衡量图像如何符合自然规律。 运行该程序后,我们发现,从自然规律出发预测人们发现它看起来不舒服,不管是建筑物还是艺术品。

然后,我们分析了公寓建筑的图像,发现在过去的100年,建筑设计已经远离自然规律, 十年之后,越来越多的条纹出现,使得建筑越来越不舒服。

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测量大脑视觉过程效率的另一种方法是测量位于脑后部的大脑视觉部分使用的氧气量。 当大脑使用氧气时,它会改变颜色。 我们可以通过将红外光照射到头皮上来测量这些变化,并测量从大脑和头骨弹回的散射光。 通常情况下,当人们看到不舒服的图像,比如城市场景时,氧气使用量会更大。

我们发现,自然规律不仅可以预测计算机模型提出的不舒适程度,还可以预测 多少氧气 被大脑使用。 也就是说,当我们观察脱离规则的场景时,我们的大脑会使用更多的氧气。 由于头痛往往与过量的氧气使用有关,这也许可以解释为什么一些设计让我们头疼。

偏头痛的人特别容易受到重复模式的不适。 这些模式增加了氧气的使用(在偏头痛患者中) 已经异常高)。 这种模式会导致头痛,因此可能导致头痛。 事实上,一些偏头痛患者不能在某些现代办公室工作,因为每次进入建筑物时都会出现头痛的情况。

谈话也许是时候把自然规律融入用来设计建筑物和办公室的软件了。 或者室内设计师可以改变他们安装的墙壁设计,百叶窗和地毯,以避免在室内增加更多的条纹。 当然,一些重复的模式是模块化结构的一个不可避免的结果。 但是,许多条纹都是非常不必要的,就像设计特征一样 - 吸引眼球。 不幸的是,他们也可能会碰头。

关于作者

Arnold J Wilkins,心理学教授, 埃塞克斯大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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