Fysiologisten tutkimusmenetelmien käyttö arkkitehtuuriominaisuuksien tutkimuksessa : systemaattinen kirjallisuuskatsaus

Abstract

Ympäristömme vaikuttaa mielentilaamme, suorituskykyymme, hyvinvointiimme ja terveyteemme. Elämme suuren osan elämästämme arkkitehtuurin ympäröimänä, mutta silti erilaisten arkkitehtuurin ominaisuuksien, kuten muotojen, materiaalien tai sommittelun, vaikutuksesta meihin on vain niukasti tutkittua tietoa. Mikäli haluamme kehittää rakennettua ympäristöä paremmin ihmisten hyvinvointia ja terveyttä tukevaksi, tarvitaan tietoa erilaisten suunnitteluratkaisujen vaikutuksesta ihmisten fysiologiaan. Fysiologisten tutkimusmenetelmien käyttö arkkitehtuurin tutkimuksessa antaa mahdollisuuden mitata näitä elimistön vasteita objektiivisesti, ja tutkia niiden yhteyksiä ja merkityksellisyyttä tilastollisesti. Tämän systemaattisen kirjallisuuskatsauksen tarkoituksena onkin kartoittaa, mitä fysiologisia tutkimusmenetelmiä ja -asetelmia on tähän asti käytetty arkkitehtuuriominaisuuksien tieteellisessä tutkimuksessa, miten niiden tuloksia on analysoitu ja tulkittu, sekä pohtia, mitä hyötyä ja rajoitteita kyseisiin menetelmiin liittyy arkkitehtuuritutkimuksen kontekstissa.

Systemaattisella kirjallisuuskatsauksella etsittiin aiheeseen liittyviä artikkeleita Medline, PsychInfo, Scopus, Web of Science ja Science Direct – hakutietokannoista. Tutkimukset rajattiin englanninkielisiin, vertaisarvioituihin artikkeleihin, joista oli saatavana sähköisesti kokoteksti Tampereen Yliopiston tietokannoista. Katsaukseen valikoitui 13 valintakriteerit täyttävää, vuosien 2009 ja 2019 välisenä aikana julkaistua artikkelia. Artikkeleita analysoitiin käytettyjen arkkitehtuurimuuttujien, tutkimusympäristöjen ja - asetelmien, fysiologisten tutkimusmenetelmien sekä luotettavuuden suhteen. Yksi katsauksen artikkeli oli luonteeltaan havainnoiva, muut olivat kokeellisia. Katsauksen tutkimukset kattoivat yhteensä 443 henkilöä, joille oli tehty fysiologisia mittauksia. Tutkimusotos vaihteli neljästä 181:an henkilöön, ja otoksissa oli sekä naisia että miehiä. Tutkimuksen kohteena olivat arkkitehtuurin erilaisten geometristen ominaisuuksien lisäksi sisätilojen avoimuus, pintojen väri sekä yleisemmin määriteltyjä ominaisuuksia kuten meditatiiviseksi tai stressaavaksi suunniteltu ympäristö. Tutkimusympäristöinä oli käytetty aitoja ympäristöjä, kolmiulotteisia virtuaalitodellisuusympäristöjä sekä kaksiulotteisia kuvia. Fysiologisina tutkimusmenetelminä oli käytetty aivosähkökäyrää (EEG), funktionaalista magneettikuvausta (fMRI) sekä sykkeen ja sykevälivaihtelun (HRV), verenpaineen, T-aallon amplitudin, ihon sähkönjohtavuuden (SCR) sekä virtsan ja syljen hormonipitoisuuksien mittaamista.

Katsauksen pääasiallinen havainto on tutkimuksissa käytettyjen menetelmien suuri vaihtelevuus. Tutkimusten välillä oli paljon epäyhtenäisyyttä arkkitehtuuriominaisuuksien määrittelyn, tutkimusympäristöjen, mittaus- ja analyysimenetelmien, tulosten tulkinnan sekä tieteellisen laadun suhteen, mikä tekee täsmällisten johtopäätösten tekemisen niiden tuloksista mahdottomaksi. Tutkimustiedon tehokkaan kumuloitumisen ja luotettavan vertailun mahdollistamiseksi tutkimusmenetelmien yhtenäistäminen olisikin jatkossa tärkeää. Katsauksen pohjalta voidaan kuitenkin päätellä, että arkkitehtuurin fysiologisia vaikutuksia on mahdollista tutkia luotettavasti, ja mitata ja analysoida objektiivisesti. Tutkimuksia tarvitaan kuitenkin vielä runsaasti lisää, ennen kuin suunnitteleva arkkitehti voi käyttää niiden tuloksia työssään.

Usean eri fysiologisen vasteen yhtaikainen rekisteröinti antanee laaja-alaisimman kuvan tutkitun arkkitehtuuriominaisuuden vaikutuksesta. Fysiologisten tutkimusmenetelmien ilmeisten etujen ohella ne asettavat myös tutkimusteknisiä haasteita. Monet niistä, kuten EEG ja fMRI, ovat työläitä suorittaa ja näin ollen suurten tutkimusjoukkojen käyttäminen on aikaa vievää; useimmissa tämänkin katsauksen tutkimuksissa tutkittavien määrä on jouduttu pitämään maltillisina. Lisäksi monen menetelmän, erityisesti EEG:n että fMRI:n, käyttö vaatii erityisosaamista, eikä asiaan kouluttautumaton tutkija, esimerkiksi arkkitehti, pysty niitä ilman erityiskoulutusta luotettavasti käyttämään.

Aito rakennettu ympäristö on aina lukuisten suunnitteluratkaisujen pohjalta syntynyt kokonaisuus, ja sen kokeellisen tutkimuksen yhtenä haasteena vaikuttaakin olevan yksittäisten suunnitteluratkaisujen vaikutuksen tutkiminen erillään muista. Virtuaaliympäristöjen käyttö näyttää kuitenkin helpottavan monien sekoittavien tekijöiden hallintaa.