Vì sao nhìn tòa nhà cao tầng khiến một số người cảm thấy đau đầu?

Bạn đang ngồi trên bàn làm việc lúc 3 giờ chiều. Bạn cảm thấy mình không thể tập trung được nữa và quyết định nhìn ra cửa sổ một lúc để thư giãn đầu óc. Nhưng thay vì cảm thấy thoải mái, thì bạn lại càng đau đầu hơn.

Những con đường xám xịt chằng chịt bên dưới, những ô cửa sổ lặp đi lặp lại của tòa nhà đối diện. Với những đường thẳng đơn điệu mà mắt nhìn thấy, chẳng có khung cảnh nào dễ chịu để não bạn có thể thư giãn. Nghiên cứu khoa học đã cho thấy hình ảnh phố thị có thể khiến bạn đau đầu.

Trải qua hàng chục nghìn năm, não người đã tiến hóa để xử lý hình ảnh thiên nhiên một cách hiệu quả. Nhưng hình ảnh đường phố lại là một thách thức lớn đối với bộ não, vì chúng có những hình mẫu lặp đi lặp lại.

Nhà toán học Jean-Baptiste Joseph Fourier cho biết chúng ta có thể xem rằng khung cảnh được tạo ra từ những đường thẳng có kích thước, hướng và vị trí khác nhau, tất cả kết hợp lại với nhau. Những họa tiết này được gọi là các thành phần Fourier.

Khó nhìn

Theo quy luật chung, các thành phần trong tự nhiên có tần số không gian thấp (những đường kẻ lớn) có độ tương phản cao, và những thành phần có tần số không gian cao (những đường kẻ nhỏ) có độ tương phản thấp hơn. Chúng ta có thể gọi mối liên hệ đơn giản giữa tần số không gian và độ tương phản là "quy luật tự nhiên". Để dễ hiểu, những đường nét trong khung cảnh thiên nhiên có xu hướng triệt tiêu lẫn nhau nên khi hợp lại với nhau sẽ không tạo thành những đường sọc thẳng.

Nhưng trong môi trường đô thị thì lại khác. Khung cảnh đô thị không tuân theo quy luật tự nhiên, chúng có xu hướng theo các hình mẫu lặp đi lặp lại do sử dụng thiết kế giống nhau như cửa sổ, cầu thang và lan can. Nhưng hình mẫu này hiếm khi xuất hiện trong tự nhiên.

Những hình mẫu lặp đi lặp lại trong kiến trúc đô thị không tuân theo quy luật tự nhiên nên bộ não của chúng ta xử lý chúng khó khăn và kém hiệu quả hơn. Và vì khung cảnh đô thị khó xử lý hơn, nên khi chúng ta ngắm nhìn chúng sẽ không cảm thấy thoải mái. Một số hình mẫu, như đường nét của tấm rèm cửa, thảm, hay cầu thang cuốn có thể khiến người nhìn bị đau đầu, hay thậm chí là động kinh.

Nghiên cứu đưa ra kết luận này bằng cách đo mức độ hiệu quả khi bộ não xử lý hình ảnh thiên nhiên và hình ảnh khu đô thị. Có hai cách để đo được số liệu trên: cách đầu tiên là thiết kế một chương trình máy tính đơn giản, mô phỏng lại cách các tế bào thần kinh xử lý những hình ảnh chúng ta nhìn thấy.

Một chương trình máy tính đã được Paul Hibbard (Đại học Essex) và Louise O'Hare (Đại học Lincoln) xây dựng. Đồng thời, cũng có một mô hình khác được Olivier Penacchio (Đại học St Andrews) và các cộng sự tạo ra. Cả hai mô hình đều cho thấy hoạt động của các tế bào thần kinh gia tăng khi bộ não xử lý những hình ảnh không tuân theo quy luật tự nhiên, và chúng trở nên ít phân tán hơn. Nói cách khác, bộ não cần hoạt động nhiều hơn để xử lý những hình ảnh đó.

Để phục vụ nghiên cứu, Olivier và các cộng sự đã thiết kế một chương trình máy tính giúp tính toán mức độ tuân thủ quy luật tự nhiên của hình ảnh bất kỳ. Sau khi chạy chương trình, các nhà khoa học nhận thấy có sự khác biệt trong mức độ tuân theo quy luật tự nhiên liên quan tới mức độ thoải mái của người nhìn đối với bất kỳ hình ảnh nào, có thể là hình ảnh một tòa nhà hay một bức tranh.

Sau đó, các nhà khoa học phân tích hình ảnh của các tòa chung cư và nhận thấy trong 100 năm qua, thiết kế ngoại thất của các tòa nhà ngày càng rời xa quy luật tự nhiên. Trải qua hàng thập kỷ, thiết kế của những ngôi nhà xuất hiện ngày càng nhiều đường thẳng, khiến chúng ngày càng gây cảm giác khó chịu khi nhìn vào.

Oxi

Một cách khác để đo được độ hiệu quả xử lý hình ảnh của bộ não là đo lượng oxi được sử dụng bởi phần thị giác của não nằm ở sau gáy. Khi bộ não sử dụng oxi, nó sẽ đổi màu. Các nhà khoa học có thể phát hiện bất kỳ sự thay đổi nào bằng cách chiếu ánh sáng hồng ngoại lên da đầu và đo lượng ánh sáng tán xạ sau khi phản xạ lại từ não và xuyên qua hộp sọ. Thông thường, bộ não sử dụng nhiều oxi hơn khi nhìn vào những hình ảnh không thoải mái, như hình ảnh một khu đô thị chẳng hạn.

Các nhà khoa học còn phát hiện ra rằng quy luật tự nhiên không chỉ cho biết mức độ thoải mái, mà còn cho thấy lượng oxi mà não sử dụng. Cụ thể, não của chúng ta sử dụng nhiều oxi hơn khi nhìn vào những hình ảnh ít tuân theo quy luật tự nhiên hơn. Vì đau đầu là biểu hiện liên quan đến việc sử dụng quá nhiều oxi, điều này có thể giải thích vì sao một số tòa nhà có thể khiến chúng ta cảm thấy đau đầu khi nhìn vào chúng.

Những người bị chứng đau nửa đầu đặc biệt khó chịu khi nhìn những hình mẫu lặp đi lặp lại; những hình mẫu này khiến não sử dụng nhiều oxi hơn (trong khi não của những người bị chứng đau nửa đầu đã tiêu thụ lượng oxi cao bất thường). Có thể đây là nguyên nhân khiến việc nhìn những hình mẫu lặp đi lặp lại có thể khiến họ thấy đau đầu. Trên thực tế, nhiều người bị chứng đau nửa đầu không thể làm việc trong các tòa văn phòng hiện đại, do những đường nét thẳng tắp khiến họ cảm thấy đau đầu mỗi khi bước vào tòa nhà.

Có lẽ đã đến lúc chúng ta cần ứng dụng quy luật tự nhiên vào thiết kế của các tòa nhà và văn phòng nhiều hơn. Hoặc các nhà thiết kế nội thất có thể thay đổi đa dạng các loại giấy dán tường, rèm cửa và thảm để tránh xuất hiện nhiều đường thẳng bên trong ngôi nhà.

Tất nhiên, việc những hình mẫu lặp đi lặp lại xuất hiện trong các công trình hiện đại là không thể tránh khỏi. Nhưng sử dụng quá nhiều đường thẳng thật sự không cần thiết, chúng chỉ để giúp thiết kế tòa nhà trông bắt mắt hơn mà thôi. Nhưng rất tiếc là bộ não của chúng ta lại không được tận hưởng điều đó.