Neuroinmunología arquitectónica: ¿pueden los edificios impactar en el cerebro a través del sistema inmunológico?
Introducción
Para 2050, se estima que dos tercios de la población mundial vivirán en ciudades (ONU, 2018). Actualmente, se calcula que los habitantes de países desarrollados pasan más del 90% de su tiempo en espacios construidos o en sus alrededores (Schweizer et al., 2007). Sin embargo, aún se sabe muy poco sobre cómo la forma arquitectónica afecta al cuerpo humano. En respuesta a esta brecha de conocimiento, este proyecto de investigación llevado a cabo en la Universidad de Cambridge, buscó integrar hallazgos emergentes de los campos, hasta ahora poco conectados, de la neurociencia arquitectónica y la neuroinmunología.
En esta publicación se presentan los objetivos de este nuevo campo de estudio, la neuroinmunología arquitectónica, y se destacan algunos de los hallazgos iniciales del proyecto.
Lo que sabemos
En la última década, un número creciente de estudios ha comenzado a explorar cómo el diseño arquitectónico influye en el bienestar y la salud humana. Estas investigaciones han evaluado, principalmente, el efecto de factores más fácilmente cuantificables, como la exposición a la luz (Bellia y Fragliasso, 2021; Osibona et al., 2021), niveles de ruido (Altomonte et al., 2020; Spence, 2020), contaminación del aire (Cedeño-Laurent et al., 2018; de Prado Bert et al., 2018), calidad del agua (Ling et al., 2018; Rhoads et al., 2016) y temperatura ambiente (Lomas y Porritt, 2017; Zhang et al., 2019).
Gracias a los avances en nuestra comprensión de los biomarcadores clínicos utilizados para medir la actividad neurológica, los investigadores han empezado a adentrarse en el campo de la neurociencia (dePaiva & Jedon, 2019). La evidencia preliminar sugiere que los edificios que reflejan o imitan formas naturales (lo que se conoce como diseño biofílico) pueden reducir el estrés fisiológico en el organismo (Salingaros, 2019; Zhong et al., 2021).
Lo que no sabemos
Sin embargo, la relevancia de estos hallazgos podría ser aún mayor de lo que se creía. La neuroinmunología aporta evidencias sólidas que sugieren una relación causal entre el estrés fisiológico y la neuroinflamación (Calcia et al., 2016). A su vez, la neuroinflamación ha sido implicada en el desarrollo de múltiples trastornos neurodegenerativos y psiquiátricos (Chen et al., 2016; Harrison, 2017). En esencia, los factores que afectan nuestros niveles de estrés también pueden provocar un aumento de la neuroinflamación y, con ello, incrementar la probabilidad de desarrollar ciertas enfermedades.
Pese a estos hallazgos, hasta ahora ningún estudio ha analizado de forma directa la relación entre el diseño arquitectónico biofílico y la neuroinflamación. Con el objetivo de cubrir este vacío, este proyecto investigó la relación entre la exposición visual al diseño biofílico y la neuroinflamación, planteando las siguientes preguntas:
- ¿Cómo podemos evaluar el impacto del diseño biofílico sobre la neuroinflamación?
- ¿Las características del diseño biofílico influyen en la neuroinflamación?
Este estudio partió de la hipótesis de que una mayor exposición visual al diseño biofílico reduciría la actividad neuroinflamatoria.
Métodos y avances
Medir el impacto del entorno construido en la salud y el bienestar humanos es una tarea compleja. Numerosos factores sociales, ambientales y fisiológicos intervienen en la respuesta neuroinmunológica al estrés. Teniendo esto en cuenta, el estudio buscó primero evaluar el efecto de la exposición a corto plazo al diseño biofílico sobre las respuestas neuroinflamatorias de los participantes, utilizando un Bitbrain Versatile qEEG de 32 canales.
Durante el experimento, los participantes fueron expuestos a imágenes de dos edificios. El nivel de biofilia de cada uno fue evaluado mediante un índice cuantitativo. Los cambios en la actividad neuroinflamatoria se midieron observando las variaciones en la actividad neurológica de los participantes dentro de bandas de frecuencia específicas, con especial atención a aquellas asociadas con procesos neuroinflamatorios. Una vez recopilados los datos, se aplicó un protocolo personalizado de EEGLab, diseñado y programado por Steffert y Steinfath (2022), para procesar y limpiar los registros de EEG obtenidos. Este protocolo fue esencial para el análisis, ya que generó conjuntos de datos adecuados para la evaluación estadística. El análisis de datos se llevó a cabo controlando variables como lateralidad, sexo asignado al nacer y edad.
Edificio De Kroon
Edificio de la ciudad de Hyperion
Si bien los resultados completos de este estudio aún no están disponibles debido a que la publicación está en proceso, puedo adelantar que se observaron cambios estadísticamente significativos en la actividad relativa de las bandas delta y gamma cuando los participantes fueron expuestos a niveles más altos de diseño arquitectónico biofílico. Dada la asociación entre la potencia relativa en la banda delta y la actividad relativa en la banda gamma con procesos neuroinflamatorios (Buchanan et al., 2021; Iznak et al., 2021; Semmler et al., 2008; Woodward et al., 2020), estos hallazgos preliminares sugieren que las características del diseño biofílico podrían influir en las respuestas neuroinflamatorias.
Más específicamente, los cambios en la actividad relativa de la banda delta se han relacionado con la activación de células microgliales y el aumento de la actividad de citocinas (Semmler et al., 2008; Woodward et al., 2020), procesos estrechamente vinculados al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas y trastornos psiquiátricos (Bachiller et al., 2018). Estos resultados podrían tener implicaciones relevantes para las estrategias de salud pública, considerando que la neuroinflamación está relacionada con el origen de diversos trastornos neurodegenerativos y psiquiátricos. No obstante, se requiere aún una investigación mucho más amplia para confirmar estos primeros resultados piloto.
¿Qué implicaría esto para la forma en que construimos?
Aunque la neuroinflamación sigue sin estar completamente comprendida, se ha vinculado con una amplia variedad de patologías, entre ellas varias afecciones psiquiátricas como la depresión (Torres-Platas et al., 2014), la ansiedad (Frick et al., 2013), la esquizofrenia (van Berckel et al., 2008) y enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, el Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica (Herrera et al., 2015; Kwon & Kho, 2020). En 2019, se estimaba que una de cada seis personas en el Reino Unido padecía alguna enfermedad neurodegenerativa (Neurological Alliance, 2019). Si bien estas condiciones pueden originarse por múltiples causas, las observaciones de este estudio sugieren que la exposición visual al diseño biofílico podría contribuir a reducir la actividad neuroinflamatoria. De ser así, los arquitectos podrían desempeñar un papel clave en la creación de entornos que promuevan el bienestar humano.
Investigaciones futuras
Existen varias áreas donde se necesita avanzar. En primer lugar, aunque las investigaciones iniciales han empezado a identificar bandas de frecuencia cerebral asociadas con la neuroinflamación (Balter et al., 2019), es necesario identificar biomarcadores clínicos adicionales, no invasivos, que permitan medirla con mayor precisión. En segundo lugar, se requiere más investigación empírica para comprender en profundidad qué características arquitectónicas concretas afectan a las respuestas neuroinflamatorias. Estudios controlados que aíslen elementos específicos del diseño y evalúen su impacto individual sobre la neuroinflamación avanzarían considerablemente el campo de la neuroinmunología arquitectónica, proporcionando a arquitectos y diseñadores herramientas más prácticas.
En tercer lugar, dada la complejidad inherente de la neuroinflamación, futuras investigaciones deberían explorar cómo interactúan distintos factores estresantes entre sí para producir efectos acumulativos o combinados. Por último, y quizás de forma aún más interesante, ya se está llevando a cabo en la Universidad de Cambridge un proyecto de seguimiento que explora la consecuencia lógica de esta investigación: si la exposición a un diseño no biofílico puede tener efectos negativos sobre la salud humana.
Importancia de la investigación
Hasta ahora, el impacto de la forma arquitectónica sobre las respuestas neuroinmunológicas ha sido un territorio inexplorado. Esto puede deberse a que, históricamente, la arquitectura ha sido percibida como ajena al ámbito de la salud pública (Perdue et al., 2003). Como consecuencia, mientras que la investigación en salud arquitectónica no ha examinado los efectos del diseño sobre la neuroinmunología, lo mismo ocurre a la inversa: la investigación inmunológica tampoco ha considerado el impacto del diseño arquitectónico.
Sobre la autora
Cleo Valentine es diseñadora de sistemas, investigadora en neuroarquitectura y candidata a doctorado en la Universidad de Cambridge. Su investigación interdisciplinaria explora la relación entre la forma arquitectónica y la neuroinmunología.
Estudió el Máster en Arquitectura y Estudios Urbanos en la Universidad de Cambridge, tras completar otro en Desarrollo Urbano Sostenible en la Universidad de Oxford. Previamente, cursó la licenciatura en Sistemas Urbanos y Economía en la Universidad McGill y la Universidad de Copenhague.
Ha trabajado como diseñadora de sistemas computacionales en Open Systems Lab (anteriormente Wikihouse), y ha sido becaria en neuroestética en el Centre for Conscious Design. También ha ejercido como tutora invitada en el Royal College of Art y en la Architectural Association de Londres. Actualmente, es socia en Cambridge Architectural Research Ltd., donde brinda servicios de consultoría en salud pública y arquitectura.
Sitio web: www.cleovalentine.io
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Referencias
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