Designing through the brain: an interdisciplinary exploration between architecture and neuroscience

Throughout the course of architecture history, architects have consistently engaged with various disciplines to expand their understanding of how people interact with the surrounding milieu. Since the 20th century, some prominent architects have collaborated with psychologists to gain insights into how design influences behavior and actions, striving to create spaces that truly resonate with people. In modern times, we spend most of our time in indoor spaces, making it progressively evident that architecture affects our brain and body. Recently, there has been growing attention between architecture and neuroscience. This is a complex field, requiring insights from psychology and cognitive science to understand the indirect connections between brain processes and spatial experience. This conversation starts from a theoretical framework encompassing brain, mind and body. The brain is an engine for behavior and action within a space. Thus the primary objective here is to understand the human brain within the built environment. A deeper awareness of the brain’s intricate processes enhances our comprehension of how we interact with our surroundings. To fully grasp the complexity of this discussion, it is crucial to comprehend the underpinnings of understating the brain. Three essential theories —EvoDevoSocio, Darwin’s theory, and embodied perception— shapes our theoretical and scientific understanding of the brain. This ongoing conversation covers multiple themes, including: sensation and perception, learning and memory, decision making, emotions and affect, movement and more. This thesis explores the intricate theoretical and scientific connection between architecture and neuroscience, specifically focusing on aspects relevant to architects. Three central themes will be thoroughly studied — emotions, movement, learning and memory — covering both their theoretical foundations and recent scientific discoveries. These findings will be applied in an interdisciplinary design exploration of a community center. These scientific findings will act as “generators” that either evoke emotions, facilitate movement, or foster learning and memory. Thus, the objective of the research is not to develop a theoretical program for architecture, but to apply an interdisciplinary design methodology. Unlike traditional practices, which often rely on architects’ personal experience, this approach is rooted in a scientific understanding of the human brain, allowing architects to design spaces that meaningfully respond to human cognition and behavior.

Nel corso della storia dell’architettura, gli architetti si sono costantemente confrontati con varie discipline per ampliare la loro comprensione di come le persone interagiscono con l’ambiente circostante. A partire dal XX secolo, alcuni architetti di spicco hanno collaborato con psicologi per capire come il design influenzi il comportamento e le azioni, cercando di creare spazi che risuonino veramente con le persone. Nei tempi moderni, trascorriamo la maggior parte del nostro tempo negli spazi chiusi, rendendo progressivamente evidente che l’architettura influisce sul nostro cervello e sul nostro corpo. Recentemente, c’è stata una crescente attenzione tra architettura e neuroscienze. Si tratta di un campo complesso, che richiede intuizioni dalla psicologia e dalle scienze cognitive per comprendere le connessioni indirette tra i processi cerebrali e l’esperienza spaziale. Questa conversazione parte da un quadro teorico che comprende cervello, mente e corpo. Il cervello è un motore per il comportamento e l’azione all’interno di uno spazio. Pertanto, l’obiettivo principale qui è comprendere il cervello umano all’interno dell’ambiente costruito. Una consapevolezza più profonda degli intricati processi del cervello migliora la nostra comprensione di come interagiamo con l’ambiente circostante. Per comprendere appieno la complessità di questa discussione, è fondamentale comprendere le basi della sottovalutazione del cervello. Tre teorie essenziali – EvoDevoSocio, la teoria di Darwin e la percezione incarnata – modellano la nostra comprensione teorica e scientifica del cervello. Questa conversazione in corso copre diversi temi, tra cui: sensazione e percezione, apprendimento e memoria, processo decisionale, emozioni e affettività, movimento e altro ancora. Questa tesi esplora l’intricata connessione teorica e scientifica tra architettura e neuroscienze, concentrandosi in particolare sugli aspetti rilevanti per gli architetti. Saranno approfonditi tre temi centrali – emozioni, movimento, apprendimento e memoria – che coprono sia i loro fondamenti teorici che le recenti scoperte scientifiche. Questi risultati saranno applicati in una metodologia di progettazione interdisciplinare di un centro comunitario. Queste scoperte scientifiche agiranno come “generatori” che evocano emozioni, facilitano il movimento o favoriscono l’apprendimento e la memoria. Pertanto, l’obiettivo della ricerca non è quello di sviluppare un programma teorico per l’architettura, ma di applicare una metodologia di progettazione interdisciplinare. A differenza delle pratiche tradizionali, che spesso si basano sull’esperienza personale degli architetti, questo approccio è radicato in una comprensione scientifica del cervello umano, consentendo agli architetti di progettare spazi che rispondano in modo significativo alla cognizione e al comportamento umano.