Neuro-architecture : une approche qui concilie le bien-être et l'esthétique en architecture ?

Thèse préparée par Zahraa Medlej

• Titre de la thèse :  Neuro-architecture : une approche qui concilie le bien-être et l'esthétique en architecture ?
• École doctorale Temps, Espaces, Sociétés, Cultures (TESC)
• Date de la première inscription en doctorat : octobre 2024
  
• Soutenance prévue en : octobre 2027
• Financement : 1/2 bourse de l'Association du Centre Islamique d'Orientation et d'Enseignement Supérieur (Liban)

Encadrement

• Directeur de thèse : JOUENNE Noël, Professeur, ENSA Toulouse, HDR
• (co)Directeur(trice) de thèse : Nada Chbat, Professeur à l'École Doctorale des Sciences et Technologies (EDST), Université Libanaise, Beyrouth 

Comité de thèse

• Maria El Helou, DR. chercheuse et praticienne en Neuroarchitecture, Momentous Habitat Architecture and Research, Grèce
• Nour Tawil, Dr. rer. nat, Center for Environmental Neuroscience – Max Planck Institute for Human Development

Planning des réunions sur la période 2024-2025

• Date de la réunion 1 : 15 juillet 2025

Planning des déplacements hors laboratoire

• Mind-Body-Space GLOBAL SYMPOSIUM: NEUROSCIENCE + ENVIRONMENTAL PSYCHOLOGY applied to Architecture, 30 juin 2025 – 4 Juillet 2025

Résumé

Mon choix de sujet de thèse revient pour ma passion pour la création d’un environnement bâti favorable pour le bien-être des occupants tout en impliquant une image innovante et esthétique de l’architecture. Une architecture esthétiquement agréable est définie comme l’appréciation et la contemplation d’un aspect physique perçu à travers nos sens, suscitant une expérience sensorielle positive. De même, une architecture bénéfique pour le bien-être se manifeste par une sensation agréable résultant de la satisfaction des besoins du corps et de l’esprit. Les premières interrogations qui ont orienté ma réflexion sont les suivantes : dans quelle mesure l’architecture peut-elle être considérée comme esthétiquement agréable ? Et dans quelle mesure peut-elle véritablement contribuer au bien-être des individus, plutôt que de leur nuire ?

Depuis toujours, l’être humain s’est efforcé de définir des principes et des repères capables de guider la conception d’espaces dits idéaux. Au fil du temps, diverses théories, méthodes et schémas ont été élaborés dans le but d’atteindre cet idéal architectural. Parmi les plus anciens, on retrouve la triade de Vitruve — Firmitas, Utilitas, Venustas —, le concept du nombre d’or, ainsi que des savoirs architecturaux traditionnels tels que le Vāstu Shastra en Inde et le Feng Shui en Chine. Plus récemment, de nouvelles approches ont émergé, à l’image de la biophilie, de l’architecture affordante, des environnements enrichis, du salutogenic design, ou encore des 15 paramètres de Christopher Alexander.
Pour mieux comprendre ces deux enjeux, la recherche contemporaine s’appuie désormais sur les apports des neurosciences.
En effet, la neuroarchitecture est un domaine émergent qui a apparu pour la première fois avec la création de l’Academy of Neuroscience for Architecture (ANFA) en 2003 à San Diego. Ce champ disciplinaire vise à comprendre comment notre environnement influence notre cerveau, notre comportement et notre expérience. Il s’appuie sur les connaissances neuroscientifiques pour concevoir des espaces favorisant la santé et le bien-être. Un domaine complémentaire à celui-ci est la Neuroesthétique, apparue autour de l’an 2000 grâce aux travaux de Semir Zeki, qui est définie comme la science qui étudie les fondements neurobiologiques de l’appréciation esthétique et de la perception de la beauté. Par suite des études réalisées dans ces domaines suivant des outils de mesure comme le EEG, FMRI, eye-traking et d’autres, nous sommes à présent capables de savoir à une certaine limite comment le cerveau réagit face à différents phénomènes environnementaux bâtis. On peut à présent retirer des expériences réalisées autour du monde les effets de différentes pratiques architecturales sur l’être humain.
Toutefois, cette approche pourrait donner l’impression de réduire l’être humain à une simple machine dont il suffirait de comprendre les mécanismes de fonctionnement pour déterminer l’environnement le plus adapté. Une telle vision entre en contradiction avec le fait que chaque individu est façonné par ses expériences personnelles, sa culture et son éducation, qui influencent inévitablement la manière dont il perçoit l’environnement bâti.
Pourtant, au-delà de ces différences individuelles, nous partageons tous une structure biologique et cognitive commune, fondée sur un fonctionnement cérébral similaire, des besoins universels — tels que définis par la hiérarchie des besoins de Maslow (1943) — et une appartenance au même ordre spatial de la nature.
D’ailleurs, selon Christopher Alexander, il existe un sentiment profond selon lequel, malgré la diversité des contextes et des expériences, les êtres humains partagent une qualité fondamentale commune. Alexander va même plus loin en affirmant que la qualité d’un environnement architectural peut être objectivement bonne ou mauvaise pour l’être humain, et qu’elle ne se réduit pas à une simple question de goût personnel. Il existerait ainsi une perception universelle de la beauté, indépendante des croyances, des systèmes moraux ou des cultures, représentant, selon lui, environ 90 % de nos ressentis.
D’un point de vue neuroscientifique, il est supposé que notre interaction avec l’architecture repose sur une relation empathique avec les formes, les proportions et les matières. En effet, cette perception sensorielle mobilise notamment les systèmes miroirs, des zones neuronales qui s’activent par un mécanisme connu sous le nom de simulation incarnée, en réponse aux stimuli de l’environnement bâti. Par ailleurs, selon le principe de l’isomorphisme spatial, tout ordre spatial perçu correspond structurellement à un ordre fonctionnel au sein des processus cérébraux sous-jacents. Ainsi, les structures architecturales sont inconsciemment reproduites et comprises à travers notre système squelettique, sans que nous en ayons nécessairement conscience.
De plus, certaines architectures sont perçues comme agréables lorsqu’elles s’accordent favorablement avec le fonctionnement de notre cerveau (Mallgrave, 2010). En d’autres termes, notre cerveau préfère instinctivement certaines formes car elles sont plus faciles ou agréables à interpréter. Il apparaît donc essentiel de souligner que ce qui ce qui est esthétiquement plaisant tend à avoir un impact positif sur le bien-être. En effet, des expériences neuroscientifiques ont montré que lors de la contemplation esthétique, on observe une augmentation de l’activité au sein du cortex sensorimoteur, ainsi qu’une diminution de l’activité liée aux processus autoréférentiels. Les recherches en neuroesthétique confirment par ailleurs que l’exposition à une architecture esthétiquement plaisante active les centres de récompense du cerveau, contribuant ainsi à une amélioration mesurable du bien-être (Chatterjee et al., 2021).
Il est établi que tout ce qui nous entoure est régi par une organisation sous-jacente d’une grande complexité. En tant qu’êtres humains, nous appartenons à un ordre fondamental, pour lequel nous ne disposons pas encore d’un langage pleinement adapté pour le décrire (Alexandre C.,2002). Alexander défend l’idée que l’ordre présent dans la nature est identique à celui qui devrait se retrouver dans nos créations humaines, qu’il s’agisse d’architecture, d’objets ou d’expériences esthétiques.
Dès lors, la problématique centrale peut se formuler ainsi : dans quelle mesure une approche architecturale intégrant les connaissances neuroscientifiques peut-elle favoriser la conception d’espaces à la fois esthétiques, innovants et bénéfiques pour le bien-être des occupants ? Ces connaissances neuroscientifiques peuvent-elles nous permettre de reconnaître notre juste place au sein de l’ordre naturel, et ainsi comprendre comment créer des environnements en adéquation avec notre bien-être ?
Pour répondre à cette problématique, la méthodologie adoptée repose sur une double approche, à la fois théorique et expérimentale. Dans un premier temps, une revue de littérature approfondie sera menée afin d’établir un état de l’art des concepts relatifs à mon sujet. Cette analyse aura pour but d’identifier les pratiques existantes en Neuroarchitecture, issues d’expériences déjà réalisées, que je synthétiserai sous forme de tableaux. Par ailleurs, l’objectif consistera également à tenter d’établir des liens entre ces pratiques et un ordre naturel présumé. Cette phase conduira à l’interprétation et à la formulation d’une définition possible de cet ordre naturel, à travers une analyse croisée des pratiques et des théories recensées.
L’approche expérimentale consistera ensuite à observer et à analyser les réactions des sujets en interaction avec différents environnements, naturels et bâtis. Pour ce faire, j’utiliserai des outils neuroscientifiques tels que l’électroencéphalographie (EEG), le suivi oculaire (eye-tracking), bracelet intelligent ainsi que des questionnaires et entretiens qualitatifs.
Mon objectif est de comparer les réponses cérébrales suscitées par des environnements naturels et construits afin d’identifier quelles pratiques architecturales induisent des effets proches de ceux de la nature. Par la suite, il s’agira de traduire plus fidèlement cet ordre naturel en principes et pratiques architecturales.
L’analyse finale synthétisera ces résultats dans un guide de bonnes pratiques architecturales intégrant les apports de la neuroarchitecture, tout en abordant les défis éthiques et les équilibres nécessaires entre réglementations, attentes des usagers, contraintes budgétaires, esthétisme et bien-être. Enfin, je conclurai par une réflexion sur la sensibilisation des usagers, les obstacles rencontrés, des recommandations et le développement d’une modélisation numérique illustrant l’espace architectural recherché.

Mots-clefs

Bien-être, Neuroesthétique, Neuroarchitecture, Ordre de la nature, réponse Cognitive, Salubre.

Liens divers

• Lien thèse sur site «Doctorat de l'Université de Toulouse»