معماری بیوفیلیک و انرژی و تاثیر آن بر استرس و اضطراب

تحقیقات قبلی ارتباط مثبت بین تماس با طبیعت در فضای باز و کاهش استرس را نشان داده است. با این حال، اثرات مشابه ترکیب عناصر طبیعی در محیط داخلی (یعنی طراحی بیوفیلیک) کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. ما فرض می کنیم که قرار گرفتن در معرض محیط های داخلی بیوفیلیک به افراد کمک می کند تا از استرس و اضطراب بهبود یابند و این اثرات در بین انواع مختلف عناصر بیوفیلیک متفاوت است. برای آزمایش این فرضیه‌ها، ما یک آزمایش بین آزمودنی‌ها با 100 شرکت‌کننده با استفاده از واقعیت مجازی (VR) انجام دادیم. شرکت‌کنندگان به‌طور تصادفی برای تجربه یکی از چهار دفتر مجازی (یعنی یک دفتر پایه غیر بیوفیلیک و سه دفتر مشابه با عناصر طراحی بیوفیلیک مختلف) پس از انجام وظایف استرس‌زا قرار گرفتند. شاخص‌های فیزیولوژیکی واکنش استرس، از جمله تغییرات ضربان قلب، ضربان قلب، سطح رسانایی پوست و فشار خون توسط حسگرهای بیو مانیتورینگ اندازه گیری شد. سطح اضطراب آنها با استفاده از آزمون پرسشنامه اضطراب حالت صفت (نسخه کوتاه) اندازه گیری شد. ما دریافتیم که شرکت‌کنندگان در محیط‌های سرپوشیده بیوفیلیک به طور مداوم پاسخ‌های بهبودی بهتری پس از استرس‌زا در مقایسه با افرادی که در محیط غیر بیوفیلیک بودند، از نظر کاهش استرس و اضطراب داشتند. تأثیرات روی پاسخ‌های فیزیولوژیکی بلافاصله پس از قرار گرفتن در محیط‌های بیوفیلیک با تأثیرات بزرگ‌تر در چهار دقیقه اول فرآیند بازیابی 6 دقیقه‌ای است. علاوه بر این، این اثرات ترمیمی در بین سه نوع مختلف محیط زیست دوست داخلی متفاوت است. این تحقیق شواهدی را ارائه می دهد که عناصر طراحی بیوفیلیک بر بهبود استرس و اضطراب تأثیر می گذارد.

1 . مقدمه

سلامت و رفاه انسان تحت تأثیر کیفیت محیطی است که مردم در آن زندگی می کنند ( لوپز، 2012 ). زندگی شهری معمولاً به ساعات کاری طولانی، حجم کاری سنگین، ضرب الاجل محدود و محیط های کاری ناراضی مربوط می شود ( فیسی و همکاران، 2015 ). به طور همزمان، خطر ابتلا به اختلالات روانی در جمعیتی که عوامل استرس زا روانی-اجتماعی کار را در محیط های کاری خود تحمل می کنند، افزایش یافته است ( Stansfeld and Candy, 2006 , Wadsworth et al., 2010 ). مطالعات قبلی نشان داده‌اند که زندگی شهری و تربیت شهری می‌تواند بر پردازش استرس اجتماعی عصبی افراد تأثیر بگذارد ( فلوریان و همکاران، 2011 ، توست و همکاران، 2015 ) و با نرخ‌های بالاتر روان‌پریشی مرتبط هستند.ون اوس، 2004 )، اختلالات اضطرابی و افسردگی ( پین و همکاران، 2010 ) نسبت به افرادی که در مناطق روستایی رشد می کنند. علاوه بر این، اختلالات روانی در حال حاضر به یکی از بزرگترین عوامل در بار بیماری جهانی تبدیل شده است ( Whiteford et al., 2013 ). تقریباً یک نفر از هر پنج بزرگسال در ایالات متحده (یعنی 46.6 میلیون) بیماری روانی، از جمله اضطراب و افسردگی را تجربه کرده است که اغلب با سطح بالای استرس مرتبط است یا توسط آن تحریک می شود ( اداره خدمات سوء مصرف مواد و سلامت روان، 2018 ). درک بهتر مداخلاتی که استرس و اضطراب را بهبود می بخشد با توجه به پیامدهای منفی آنها بر سلامت انسان مورد نیاز است ( دانیلسون و همکاران، 2012 ).

تماس با عناصر، تنظیمات و فرآیندهای طبیعی در فضای باز به یک رویکرد پرکاربرد برای جستجوی رهایی از زندگی پر استرس شهری تبدیل شده است ( هارتیگ و کان، 2016 )، که می تواند با قرابت ذاتی مردم با طبیعت توضیح داده شود، زیرا ما در درجه اول در طول تکامل خود در معرض طبیعت قرار داشتیم. فرآیند ( اولریچ و همکاران، 1991 ، ویلسون، 1984 ). اجماع حاصل شده است که تجربه محیط های طبیعی با افزایش رفاه روانی و کاهش عوامل خطر برخی از انواع بیماری های روانی مرتبط است ( براتمن و همکاران، 2019 ). اثرات قرار گرفتن در معرض محیط های طبیعی بر مزایای ترمیمی از طریق مسیرهای بسیاری با دو نظریه غالب از روانشناسی محیطی بررسی شده است .دیدگاه ( براونینگ و آلوارز، 2019 ): نظریه بازگرداندن توجه (ART) ( کاپلان و کاپلان، 1990 ، کاپلان، 1995 ) و نظریه کاهش استرس (SRT) ( اولریچ و همکاران، 1991 ). ART پیشنهاد کرد که محیط‌های طبیعی سرشار از «جذابات نرم» است که می‌تواند ظرفیت شناختی افراد را دوباره پر کند و در نتیجه خستگی ذهنی آنها را کاهش داده و تمرکز و توجه آنها را افزایش دهد ( کاپلان، 1995 ). SRT پیشنهاد کرد که قرار گرفتن در معرض طبیعت سیستم عصبی پاراسمپاتیک ما را فعال می کند و به دلیل ترجیح ذاتی ما برای محیط طبیعی که از طریق تکامل ایجاد شده است، بازیابی استرس روانی فیزیولوژیکی را تسهیل می کند ( Ulrich et al., 1991).). اگرچه این دو نظریه در مورد مکانیسم های تأثیر طبیعت بر سلامت انسان بحث می کنند، هر دو تأکید کردند که قرار گرفتن در معرض محیط های طبیعی می تواند ظرفیت های بازیابی، از جمله بازیابی توجه و بازیابی استرس روانی فیزیولوژیکی را بهبود بخشد ( Markevych et al., 2017 ). امروزه، ما در دنیایی به سرعت در حال شهرنشینی زندگی می کنیم که در آن دسترسی به طبیعت معمولاً محدود است ( ترنر و همکاران، 2004 ، سازمان ملل متحد، 2018 ). علاوه بر این، بر اساس آمار حاصل از بررسی الگوی فعالیت انسانی ملی (NHAPS)، مردم تقریبا 90 درصد از زمان خود را در داخل خانه می گذرانند ( Klepeis et al., 2001 )، که نشان دهنده قطع ارتباط بیشتر با طبیعت است.

در دهه‌های اخیر، طراحی بیوفیلیک، برخاسته از مفهوم بیوفیلی ، که فرضیه ارتباط ذاتی انسان با طبیعت را مطرح می‌کند، به رویکرد جدیدی برای ترکیب تجربیات مثبت طبیعت در طراحی محیط ساخته شده تبدیل شده است ( کلرت، 2018 ، کلرت و همکاران. .، 2008 ، کلرت و ویلسون، 1993 ، ویلسون، 1984 ). با آوردن طبیعت به فضاهای ساختمانی زندگی و کار، افراد می توانند زمان و دفعات ارتباط با عناصر طبیعی را در حین حضور در داخل خانه افزایش دهند ( یین و اسپنگلر، 2019 ). اخیراً، سیستم ارزیابی ساختمان، مانند WELL ( موسسه بین المللی ساختمان چاه، 2018 )،چالش ساختمان زندگی ( مؤسسه بین المللی زندگی آینده، 2014 )، و 9 بنیاد یک ساختمان سالم ( آلن و همکاران، 2017 ) بیوفیلیا را در دسته بندی های طراحی خود به عنوان یک عنصر کلیدی که می تواند در محیط داخلی اجرا شود تا تأثیر مثبتی داشته باشد، فهرست کرده اند . خلق و خو، خواب، سطح استرس و وضعیت روانی اجتماعی. در محیط های کلینیک، مطالعات نشان داد که گنجاندن صداهای طبیعی، رایحه درمانی، گیاهان سبز و منظره های طبیعت در فضاهای داخلی بیمارستان باعث کاهش استرس روانی ، افزایش تحمل درد و کوتاه شدن مدت اقامت در بیمارستان شد ( Bringslimark et al., 2009 , Ryan et al., 2014). اولریش ، 1984). به طور کلی، اگرچه اثر طراحی بیوفیلیک بر پاسخ‌های روانی قبلاً خلاصه شده بود ( کیتلین و بیرگیتا، 2015 )، مطالعه بررسی چگونگی تأثیر آن بر پاسخ فیزیولوژیکی در فرآیند بازیابی استرس محدود است ( لی و سالیوان، 2016 )، و کمتر در مورد آن شناخته شده است. چگونه عناصر مختلف طراحی بیوفیلیک (مانند گیاهان سبز، منظره طبیعی در فواصل طولانی، شکل بیومورفیک، مواد طبیعی) به این نتایج سلامتی و رفاه کمک می‌کنند ( گیلیس و گترسلبن، 2015 ، یین و همکاران، 2019 ). تحقیق در مورد بررسی تأثیر مستقل این عناصر بیوفیلیک هم برای اهداف تحقیقاتی و هم برای شیوه‌های طراحی آینده مهم است.

پیش از این، اکثر مطالعات در مورد ارزیابی اثرات عناصر طراحی بیوفیلیک بر اساس ارزیابی پس از اشغال، یکی از روش‌های رایج ارزیابی طراحی بود. این توسط کاربران پس از اتمام ساخت و ساز انجام می شود که به طور ذهنی مستعد سوگیری هستند. از سوی دیگر، ارزیابی قبل از اشغال می‌تواند عمداً پاسخ‌های روان‌شناختی و فیزیولوژیکی افراد را به طراحی بیوفیلیک ارزیابی کند و استراتژی‌های طراحی را براساس آن پاسخ‌ها قبل از ساخت و ساز بهبود بخشد. واقعیت مجازی (VR) رویکردی نوآورانه برای دستیابی به این هدف در اختیار ما قرار می دهد ( چاندراسکرا و همکاران، 2019 ، کولیگا و همکاران، 2015).). با استفاده از محیط‌های داخلی شبیه‌سازی شده در محیط آزمایشگاهی، می‌توانیم متغیرهایی مانند اندازه و چیدمان فضاها و کیفیت محیط داخلی را کنترل کنیم، در حالی که انواع مختلف عناصر بیوفیلیک را به روشی مناسب برای تخمین تأثیر یک استراتژی طراحی خاص برنامه‌نویسی می‌کنیم. Chamilothori و همکاران، 2019 ، یین و همکاران، 2019 ). علاوه بر این، برای بیمارانی که کاهش تحرک را تجربه می کنند، محیط طبیعی VR می تواند به عنوان درمانی برای بهبود سلامت روانی آنها در طول درمان استفاده شود ( White et al., 2018 ).

برای کمک به ادبیات تأثیر ترمیمی محیط داخلی بیوفیلیک، این مطالعه تجربی اثرات محیط‌های سرپوشیده بیوفیلیک شبیه‌سازی شده در VR را بر واکنش استرس و سطح اضطراب در فرآیند بهبودی پس از استرس‌زای حاد روانی بررسی کرد. فرضیه های تحقیق ما این بود: (1) بهبودی از استرس و اضطراب پس از قرار گرفتن در معرض محیط های بیوفیلیک در مقایسه با محیط های غیر بیوفیلیک بیشتر خواهد بود. (2) محیط های مختلف بیوفیلیک تأثیرات متفاوتی بر پاسخ های فیزیولوژیکی و روانی دارند.

2 . روش

2.1 . جمعیت مورد مطالعه

ما 100 بزرگسال سالم را برای شرکت در این مطالعه از طریق سیستم استخدام آزمایشگاه علوم تصمیم گیری هاروارد (HDSL، یک مرکز تحقیقاتی در سطح دانشگاه برای تحقیقات رفتاری) (n = 3619) از اکتبر تا دسامبر 2018 انتخاب کردیم. همه شرکت کنندگان واجد شرایط از اعضای هیئت علمی وابسته به هاروارد بودند. ، کارکنان و دانش آموزان. ما اطلاعات مختصر این مطالعه را بدون افشای اهداف مطالعه در سیستم استخدام HDSL ارسال کردیم تا سوگیری احتمالی ناشی از انتخاب خود را کاهش دهیم. شرکت کنندگان داوطلبانه برای آزمایش با 15 دلار غرامت ثبت نام کردند. از طریق فرآیند پیش غربالگری، شرکت‌کنندگانی را که خودشان گزارش دادند که دارو یا درمان بازیابی استرس مصرف کرده‌اند را حذف کردیم. این مطالعه توسط هیئت بازبینی نهادی دانشکده بهداشت عمومی هاروارد TH Chan تأیید شد و همه شرکت‌کنندگان قبل از آزمایش فرم رضایت نامه را امضا کردند.

2.2 . طراحی مطالعه

ما برای این مطالعه از طراحی بین آزمودنی ها بر اساس دو دلیل اصلی استفاده کردیم. اول، برای آزمایش اثرات ترمیمی محیط های بیوفیلیک، ابتدا باید سطح استرس روانی شرکت کنندگان را افزایش دهیم . استفاده از عوامل استرس زا تنها یک بار برای هر شرکت کننده، تأثیر بهینه را بر افزایش استرس دریافت می کند و از اثر انتقال احتمالی در آزمایش با طرح درون موضوعی جلوگیری می کند. دوم، ما قصد داشتیم زمان استفاده از هدست VR را به حداقل برسانیمبرای جلوگیری از احساسات منفی احتمالی مانند حالت تهوع و سردرد از سوی شرکت کنندگان. بنابراین، همه شرکت‌کنندگان درگیر یک عامل استرس‌زای از پیش طراحی‌شده در واقعیت مجازی بودند تا سطح استرس ذهنی خود را القا کنند و سپس به‌طور تصادفی به بررسی یکی از چهار محیط مجازی دفتر داخلی داخلی اختصاص داده شدند: یک دفتر پایه غیر بیوفیلیک و سه دفتر مشابه که با عناصر طراحی بیوفیلیک متفاوت تقویت شده‌اند. ( شکل 1 ).

معماری بیوفیلیک و انرژی و تاثیر آن بر استرس و اضطراب

2.3 . شبیه سازی محیطی

برای آزمایش پاسخ‌های شرکت‌کنندگان در دفتر با عناصر مختلف طراحی بیوفیلیک، چهار دفتر مجازی سه‌بعدی را در VR با استفاده از نرم‌افزار Rhino5 از قبل تحریک کردیم و در زمان آزمایش با استفاده از نرم‌افزار Unity (نسخه 2017.1.0f3) رندر شدیم ( شکل 1) ). ما عناصر مختلف طراحی بیوفیلیک را به دو دلیل، ” سبز داخلی ” و ” نمای بیرونی ” دسته بندی کردیم . ابتدا دو نوع اصلی از فضاهای اداری را در نظر گرفتیم: با و بدون پنجره. دوم، ما عناصر بیوفیلیک را بر اساس ملموس بودن آنها سازماندهی مجدد کردیم. به طور خاص، رنگ سبز داخلیشرایط نشان می‌دهد که ما دیوارهای زنده و گیاهان گلدانی، آب (مخزن ماهی)، مواد طبیعی و اشکال بیومورفیک را که اغلب در طراحی داخلی استفاده می‌شد، در فضای داخلی گنجانده‌ایم. شرایط نمای بیرونی نمایانگر نمای طبیعی از راه دور از درختان، چمن، آب و نور روز از طریق پنجره‌ها بود که اندازه و موقعیت دیوارهای زنده در شرایط سبز داخلی یکسان بود. علاوه بر این، ما دفتری را با ترکیب هر دو شرط طراحی کردیم که به آن ” ترکیب ” گفته می شود“، و از یک دفتر غیر بیوفیلیک به عنوان تنظیم کنترل استفاده کرد. ما همان اندازه و چیدمان مشابه را برای آن چهار شرط حفظ کردیم تا قابلیت مقایسه را به حداکثر برسانیم. به جز مداخلات طراحی بیوفیلیک، هر چهار دفتر از نظر تمام عناصر دیگر یکسان بودند.

2.4 . معیارهای نتیجه

ما واکنش استرس حاد شرکت‌کنندگان را از طریق شاخص‌های فیزیولوژیکی، از جمله تنوع ضربان قلب (HRV)، ضربان قلب (HR)، سطح هدایت پوست (SCL) و فشار خون (BP) اندازه‌گیری کردیم. به طور خاص، Movisens EcgMove3 (Movisens GmbH) توسط شرکت‌کنندگان با کمربند قفسه سینه پوشیده شد و داده‌های خام الکتروکاردیوگرافی تک کانالی (ECG) را به دست آورد، که از آن پارامترهای ثانویه مانند HRV و HR محاسبه شد. برای HRV، نشانگر HRV حوزه زمان را محاسبه کردیم: ریشه میانگین مربع تفاوت‌های متوالی بین ضربان‌های قلب طبیعی (RMSSD (میلی‌ثانیه [ms])، و نشانگر HRV دامنه فرکانس: نسبت فرکانس پایین به بالا (نسبت LF/HF). بالاتر. مقدار RMSSD نشان‌دهنده افزایش فعالیت‌های پاراسمپاتیک است که منجر به کاهش استرس می‌شود ( شفر و گینزبرگ، 2017).). نسبت LF/HF نسبت بین توان باند فرکانس پایین (0.04-0.15 هرتز) و توان باند فرکانس بالا (0.15-0.4 هرتز) است که تعادل بین فعالیت های عصبی پاراسمپاتیک و سمپاتیک را تخمین می زند، با مقدار کم که نشان دهنده تسلط پاراسمپاتیک است ( شفر ) و گینزبرگ، 2017 ). محاسبات نشانگرهای HRV (RMSSD و نسبت LF/HF) به صورت داخلی هر 30 ثانیه انجام شد که حداقل فاصله زمانی برای محاسبه HRV این سنسور است. خروجی HR [1/min] میانگین ضربان قلب برای هر بازه 30 ثانیه ای بود. Movisens EdaMove3 (Movisens GmbH) داده های SCL (μS) را برای انعکاس فعالیت الکترودرمال (EDA) جمع آوری کرد و روی مچ دست چپ شرکت کنندگان پوشیده شد. تغییرات SCL ناشی از ترشحات غدد عرق است که توسط فعالیت سیستم عصبی سمپاتیک کنترل می شود.اولریش و همکاران، 1991 ). برای مطابقت با فاصله خروجی 30 ثانیه سنسور ECG، حسگر EDA نیز میانگین داده های SCL را هر 30 ثانیه محاسبه می کند. فشار خون بی سیم Omron EVOLV (Omron Healthcare Inc.) برای اندازه گیری فشار خون سیستولیک و دیاستولیک (SBP و DBP (mmHg)) استفاده شد. فشار خون در سه نقطه زمانی اندازه گیری شد: خط پایه، پس از انجام وظایف القای عامل استرس (یعنی قبل از بهبودی) و پس از دوره بهبودی 6 دقیقه ای (یعنی پس از بهبودی) ( شکل 2 ).

به‌علاوه، ما شاخص روان‌شناختی سطح اضطراب را با استفاده از فرم کوتاه شش موردی پرسشنامه اضطراب حالت صفت (STAI) اندازه‌گیری کردیم ( Marteau and Bekker, 1992 , Spielberger et al., 1970 ). این نسخه کوتاه شامل شش سؤال است و برای داشتن میانگین نمره مشابه از فرم کامل STAI که شامل 20 سؤال برای حالت اضطراب است آزمایش شده است ( Marteau and Bekker, 1992 ). پایایی آزمون-آزمون مجدد با تهیه دو نسخه آزمون با سؤالات مختلف انتخاب شده از STAI کامل و اجرای تصادفی برای اقدامات بازیابی قبل از پس از به حداکثر رساندن بود. هر نسخه کوتاه STAI شامل سه سوال اضطراب آور مثبت (مثلاً “من عصبی هستم”، “من غمگین هستم” و غیره) و سه سوال اضطراب-منفی (مانند “من راضی هستم”، “من خوشحالم”) بود. آیتم‌ها از شرکت‌کنندگان در مورد احساسشان در لحظه آزمون سؤال می‌کردند که در مقیاس چهار سطحی (مثلاً «اصلاً»، «متوسط»، «تا حدودی» و «خیلی زیاد») رتبه‌بندی شدند و سؤال‌های مثبت-اضطرابی از رتبه‌بندی شدند. یک تا چهار با نمرات بالاتر که نشان دهنده اضطراب بیشتر است، برعکس برای سوالات اضطرابی منفی. میانگین نمرات شش سوال نشان دهنده درجات اضطراب بود.

2.5 . رویه آزمایشی

تمام آزمایش ها در آزمایشگاه علوم تصمیم گیری هاروارد انجام شد. کیفیت محیط داخلی (IEQ) تنظیمات آزمایشی، از جمله دما، رطوبت نسبی، غلظت CO ₂ و PM _2.5 ، با استفاده از یک بسته حسگر بلادرنگ از Academia Sinica بررسی شد. به طور خاص، دما [℃] و رطوبت نسبی [%] توسط سنسور HTU21d اندازه گیری شد. CO ₂ [ppm] توسط سنسور SenseAir S8 اندازه گیری شد. PM _2.5 [μg/m3] توسط سنسور Plantower 5003 اندازه گیری شد. این شاخص‌های IEQ هر 5 دقیقه جمع‌آوری شدند.

این آزمایش شامل سه بخش است: آماده سازی و خط پایه، عامل استرس زا و بهبود ( شکل 2 ). در دوره آماده سازی و پایه، شرکت کنندگان رضایت نامه کتبی آگاهانه را امضا کردند. سپس، آن‌ها هدست واقعیت مجازی HTC Vive و حسگرهای نظارت بر زیستی را با دستیار کارکنان تحقیقاتی استفاده کردند. پس از آن، به شرکت کنندگان پنج دقیقه استراحت داده شد و اندازه گیری های فیزیولوژیکی پایه آنها در پایان استراحت ثبت شد.

در دوره استرس‌زا، شرکت‌کنندگان در معرض یک دفتر مجازی با شرایط نامرتب و صداهای پس‌زمینه ترافیک، ماشین‌آلات و لوازم خانگی قرار گرفتند. به آنها دستور داده شد که دو کار القای استرس (یعنی وظیفه حافظه و تکلیف حسابی) را به پایان برسانند ( دیکرسون و کیمنی، 2004 ، کرشبام و همکاران، 1993).). در کار حافظه دو دقیقه ای، یک سری اعداد سه رقمی یکی پس از دیگری بر روی صفحه یک کامپیوتر مجازی در VR نمایش داده می شد. هر عدد فقط برای یک ثانیه نشان داده شد. پس از هر سری از اعداد، شرکت کنندگان 20 ثانیه فرصت داشتند تا آن اعداد را به ترتیب صحیح قرار دهند. هر شرکت‌کننده این کار را چهار دور انجام داد که تعداد آن‌ها با افزایش دو نوبت از چهار به ده افزایش یافت. در تکلیف پنج دقیقه ای حسابی، از شرکت کنندگان خواسته شد که به شمارش معکوس از یک عدد چهار رقمی تصادفی در مراحل یک عدد تصادفی دو رقمی ادامه دهند ( کودیلکا و همکاران، 2007 ). در طی این دو کار، برای هوشیاری شرکت کنندگان، به آنها اطلاع داده شد که در حین انجام وظایف توسط کارکنان پژوهشی به دقت تحت نظر خواهند بود و در صورت پاسخ نادرست، زنگ هشدار به صدا در می آید.

پس از تکمیل این وظایف القای استرس، به شرکت کنندگان اندازه گیری فشار خون قبل از بهبودی و نسخه کوتاه STAI داده شد. سپس، به طور تصادفی به آنها اختصاص داده شد تا یک دفتر مجازی را برای شش دقیقه بهبودی تجربه کنند، کمی بیشتر از 5 دقیقه که در مطالعات قبلی نشان داده شده است که زمان کافی برای القای اثر ترمیمی است ( بارتون و پرتی، 2010 ، براون و همکاران، 2013 ، ون دن برگ و همکاران، 2015 ، یین و همکاران، 2018). آنها می توانستند چهار دقیقه اول راه بروند و فضای داخل خانه را آزادانه مشاهده کنند و سپس روی یک صندلی گردان بنشینند و دو دقیقه بقیه به اطراف نگاه کنند. پس از آن، فشار خون پس از بهبودی اندازه‌گیری شد و مجدداً STAI تجویز شد. در نهایت، همه دستگاه‌ها از شرکت‌کنندگان حذف شدند و آنها یک نظرسنجی آنلاین درباره اطلاعات دموگرافیک (سن، جنسیت و قومیت)، وضعیت سلامت عمومی (عالی، بسیار خوب، خوب، مناسب یا ضعیف)، نوشیدنی‌های کافئین دار (بله/خیر) تکمیل کردند. و کیفیت خواب خوب شب قبل (بله/خیر) و سطح استرس (لیکرت از 1 تا 5 مقیاس می‌گیرد: 1 استرس بسیار کم و 5 استرس شدید). ما این سوالات را در پایان آزمایش برای جلوگیری از افشای اهداف مطالعه که مقایسه بازیابی استرس شرکت‌کنندگان در میان محیط‌های داخلی مختلف بود، انجام دادیم. کل آزمایش حدود 45 دقیقه به طول انجامید.

2.6 . تحلیل های آماری

برای آزمایش اثربخشی تصادفی‌سازی، ANOVA را برای آزمایش اینکه آیا IEQ، معیارهای فیزیولوژیکی پایه، سطوح استرس و اضطراب پس از عامل استرس‌زا در بین چهار شرایط مشابه هستند یا خیر، انجام دادیم. برای تعیین معنی داری آماری از سطح آلفای دو طرفه 05/0 استفاده شد. برای آزمایش اثربخشی عامل استرس زا، در صورتی که توزیع متغیر مشاهده شده به طور معمول توزیع نشده باشد، آزمون t زوجی یا آزمون رتبه علامت دار ویلکاکسون را برای اقدامات فیزیولوژیکی قبل از استرس زا برای تعیین اینکه آیا سطح استرس فیزیولوژیکی شرکت کنندگان پس از استرس تعیین می شود ، انجام دادیم. وظایف القایی به طور قابل توجهی بالاتر از معیارهای پایه آنها بود. برای تعیین معناداری آماری از سطح آلفای یک طرفه 05/0 استفاده شد.

ما از تفاوت‌های قبل از بازیابی بین نمرات BP و STAI به‌عنوان متغیرهای وابسته در یک مدل خطی برای تجزیه و تحلیل تفاوت‌های تغییرات پیش از پس از بهبودی BP و STAI در محیط‌های بیوفیلیک در مقابل تغییرات در محیط‌های غیربیوفیلیک استفاده کردیم. چهار طرح‌بندی دفتر واقعیت مجازی به عنوان یک متغیر مستقل با محیط غیر بیوفیلیک به عنوان مرجع طبقه‌بندی شده‌اند (مدل 1).(1) $Δ Y_{i} = β_{0} + β_{1 \sim 3} e n v i r o n m e n t + e_{i}$ جایی که:

•: ${Δ Y}_{i}$ = میانگین تغییرات قبل از ارسال امتیاز BP یا STAI برای شرکت کننده i
•: محیط = 1 اگر شرکت کننده در محیط غیر بیوفیلیک بود، 2 در شرایط سبز داخلی ، 3 در شرایط نمای بیرون ، 4 در شرایط ترکیبی
•: $β_{1 \sim 3}$ = اثر محیط زیست دوست خاص در مقایسه با محیط غیر بیوفیلیک

برای اقدامات مستمر مانند HRV، HR و SCL، ما از یک مدل اثر ترکیبی برای تجزیه و تحلیل اثر محیط‌های بیوفیلیک بر میزان بازیابی آن شاخص‌های فیزیولوژیکی (مدل 2) استفاده کردیم (بسته R ‘gamm4’، نسخه 0.2-5). ما شرکت‌کننده را به‌عنوان یک رهگیری تصادفی در این مدل برای کنترل تغییرپذیری بین افراد در نظر گرفتیم. علاوه بر این، داده‌های HRV و SCL تبدیل‌شده را ثبت می‌کنیم، زیرا آنها به درستی کج شده بودند.(2) $(l o g) Y_{ij} = β_{0} + β_{1 \sim 3} e n v i r o n m e n t + β_{4} t i m e + β_{5 \sim 7} e n v i r o n m e n t * t i m e + e_{ij} + μ_{i}$ جایی که:

•: $(l o g) Y_{ij}$ = HR، مقیاس ورود به سیستم HRV یا SCL برای شرکت کننده i در زمان j
•: $time$ = تعداد فاصله 30 ثانیه ای پس از استرس
•: $(e x p) β_{5 \sim 7}$ = تفاوت میانگین نرخ بازیابی HR یا نسبت میانگین هندسی بازیابی HRV/SCL در محیط های بیوفیلیک در مقابل محیط های غیر بیوفیلیک
•: $μ_{i}$ = اثر تصادفی رهگیری برای شرکت کننده i
•: محیط به همان معنی در مدل (1) است.

برای درک بهتر پاسخ‌های فیزیولوژیکی شرکت‌کنندگان در فرآیند بازیابی شش دقیقه‌ای، مدل اثر ترکیبی را برای مقایسه اثر محیط‌های بیوفیلیک بر نرخ بازیابی متغیرهای پیامد پیوسته (مانند HRV، HR و SCL) در هر دو دقیقه گسترش می‌دهیم، که نشان‌دهنده مراحل شروع، میانی و پایانی

برای آزمایش فاکتورهای مربوط به اقدامات فیزیولوژیکی مستمر شرکت کنندگان (به عنوان مثال HRV) بازیابی به خط پایه آنها (یعنی شرایط پیش استرس)، ما از مدل خطرات متناسب کاکس برای تجزیه و تحلیل زمان تا رویداد (مدل 3) استفاده کردیم (بسته R ‘بقا ‘، نسخه 2.44–1.1). در این مدل، از زمانی که هر شرکت‌کننده برای بازیابی اقدامات فیزیولوژیکی در شرایط پیش استرس‌زا صرف می‌کرد، استفاده کردیم. ما «بازیابی کامل» را به‌عنوان رویدادی تعریف کردیم که در آن فیزیولوژیک شرکت‌کنندگان بهبودی را به اندازه‌گیری اولیه بازمی‌گردانند. اگر در طول دوره بهبودی 6 دقیقه ای به بهبودی کامل نرسیدند، افراد سانسور شدند. ما شرکت‌کنندگانی را که سطح استرس فیزیولوژیکی آنها پس از عامل استرس‌زا در این مدل افزایش نمی‌یابد، حذف کردیم. مدل کاکس تخمینی از نسبت خطر و فاصله اطمینان آن ارائه کرد. نشان‌دهنده احتمال نسبی بهبودی کامل (یعنی بازیابی به اندازه‌های اولیه) در شرکت‌کنندگان در محیط بیوفیلیک در مقابل محیط غیربیوفیلیک در هر نقطه معین در طول دوره بهبودی. از آنجایی که نسبت خطر (hr) نیز نشان‌دهنده شانس این است که شرکت‌کنندگان در محیط بیوفیلیک قبل از شرکت‌کنندگان در محیط غیر بیوفیلیک بهبودی کامل داشته باشند، ما همچنین احتمال بهبودی اول را محاسبه کردیم (P) = hr/(1 + hr) (اسپروانس و همکاران، 2004 ). همه تجزیه و تحلیل ها در بسته آماری منبع باز R (نسخه 3.5.1) انجام شد.(3) $λ (t; e n v i r o n m e n t) = λ_{0} (t) e x p (β_{1 \sim 3} e n v i r o n m e n t)$ جایی که

•: $t$ = زمانی که شرکت کننده بهبودی کامل داشت
•: $λ (t; e n v i r o n m e n t)$ = تابع خطر که توسط محیط تعیین می شود
•: $λ_{0} (t)$ = خطر پایه این با ارزش خطر در محیط غیر بیوفیلیک مطابقت دارد
•: $\exp (β_{1 \sim 3})$ = نسبت های خطر نسبت خطر بزرگتر از یک در این مورد نشان می دهد که محیط زیست دوست به طور مثبت با احتمال بهبودی کامل مرتبط است و بنابراین نشان دهنده بهبود سریعتر است.

3 . نتایج

نتایج در چهار بخش ارائه شده است. ابتدا، اطلاعات جمعیت شناختی را گزارش می کنیم و تفاوت های پایه (پیش استرسور) شاخص های جمعیتی، IEQ و اقدامات فیزیولوژیکی را برای تایید اثربخشی تصادفی سازی آزمایش می کنیم. ما همچنین تفاوت‌های پس از استرس را در مقیاس فیزیولوژیکی آزمایش می‌کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که هیچ تفاوتی در گروه قبل از بهبودی وجود ندارد. دوم، ما اثرات محیط‌های بیوفیلیک را بر تغییرات پیش از پس از اقدامات لحظه‌ای (به عنوان مثال BP، STAI) بررسی می‌کنیم. سوم، ما همان اثرات را روی نرخ بازیابی برای اقدامات مداوم (به عنوان مثال HRV، HR و SCL) بررسی می کنیم. در نهایت، ما آن اثرات را در زمان تا بهبودی کامل برای آن اقدامات مستمر بررسی می‌کنیم.

3.1 . جمعیت شناسی، معیارهای پایه و عوامل استرس زا

ویژگی کلی 100 شرکت کننده و ویژگی چهار وضعیت پس از تصادفی سازی بر اساس جمعیت شناسی و کیفیت محیطی داخلی بازدیدهای آنها در جدول 1 ارائه شده است. میانگین سنی شرکت کنندگان 8/11 ± 2/29 سال بود که 63 درصد از آنها زن و 41 درصد سفیدپوست بودند. 81 درصد از شرکت کنندگان شرایط سلامتی بسیار خوب یا عالی را خود گزارش کردند. 75 درصد از شرکت کنندگان خواب خوب و 44 درصد از شرکت کنندگان را قبل از اینکه به آزمایش برسند، نوشیدنی کافئین مصرف کرده بودند. اکثر آنها استرس نداشتند و میانگین نمره سطح استرس خود گزارشی 9/0 ± 2/2 بود. کیفیت محیط داخلی در طول دوره های آزمایشی ثابت بود. به عنوان مثال، میانگین PM _2.5 ، CO ₂دما و رطوبت نسبی به ترتیب 0.3 ± 0.6 میکروگرم بر متر مکعب ^، ppm 121 ± 716، 1.2 ± 21.3 درجه سانتی گراد و 36.7 ± 10.0 درصد بود. تفاوت آماری معنی داری از نظر جمعیت شناختی و بیشتر IEQ در بین چهار شرایط پس از تصادفی سازی وجود نداشت (جدول S1). یک استثنا این است که میانگین رطوبت نسبی در محیط های غیر بیوفیل در مقایسه با محیط های بیوفیلیک کمتر بود ( جدول 1 ). علاوه بر این، معیارهای فیزیولوژیکی پایه در بین چهار شرایط مشابه بود و تفاوت معنی‌داری نداشت (جدول S1). عدم وجود تفاوت در معیارهای پایه در بین چهار گروه نشان دهنده موفقیت تصادفی سازی بود.

جدول 1 . ویژگی‌های شرکت‌کنندگان در مطالعه (100 نفر) و کیفیت محیطی داخل ساختمان در ابتدای آزمایش.

ویژگی های پایه	میانگین ± انحراف معیار یا n (%)
محیط	به طور کلی	غیر بیوفیلیک	سبز داخلی	نمای بیرونی	ترکیبی
تعداد شرکت کننده	100	25	25	25	25
سن	29 ± 12	28 ± 11	27 ± 8	31 ± 12	30 ± 15
جنسیت	–	–	–	–	–
زن	63(63)	16(64)	15(60)	16(64)	16(64)
نر	37(37)	9(36)	10(40)	9(36)	9(36)
قومیت	–	–	–	–	–
سفید	41(41)	9(36)	11(44)	7(28)	14(56)
آسیایی	24(24)	9(36)	5(20)	4(16)	6(24)
مشکی	17(17)	3(12)	6(24)	5(20)	3(12)
چند نژادی	11(11)	3(12)	3(12)	5(20)	0(0)
لاتین	6(6)	1(4)	0(0)	3(12)	2(8)
بدون پاسخ	1(1)	0(0)	0(0)	1(4)	0(0)
وضعیت سلامتی خود گزارش شده	–	–	–	–	–
عالی	38(38)	13(52)	10(40)	6(24)	9(36)
خیلی خوب	43(43)	5(20)	10(40)	14(56)	14(56)
خوب	17(17)	6(24)	5(20)	4(16)	2(8)
نمایشگاه	2(2)	1(4)	0(0)	1(4)	0(0)
کیفیت خواب خوب	–	–	–	–	–
آره	75(75)	17(68)	18(72)	21(84)	19(76)
خیر	25(25)	8(32)	7(28)	4(16)	6(24)
قبل از آزمایش قهوه بخورید	–	–	–	–	–
آره	44(44)	13(52)	12(48)	11(44)	8(32)
خیر	56(56)	12(48)	13(52)	14(56)	17(68)
سطح استرس خود گزارش شده (1-پایین ترین تا 5-بالاترین)	2.2 ± 0.9	2.0 ± 0.6	2.4 ± 1.2	2.8 ± 1.0	2.2 ± 0.8
کیفیت محیطی داخلی	–	–	–	–	–
PM _2.5 (μg/ ^m3 )	0.3 ± 0.6	0.4 ± 0.4	0.4 ± 0.7	0.3 ± 0.7	0.3 ± 0.5
دما (℃)	21.3 ± 1.2	21.4 ± 1.3	21.3 ± 1.1	21.4 ± 1.1	21.3 ± 1.2
رطوبت نسبی (٪)	36.7 ± 10.0	32.3 ± 10.0	38.6 ± 8.9	39.6 ± 8.9	36.4 ± 9.8
CO ₂ (ppm)	716 ± 121	717 ± 115	689 ± 143	740 ± 143	719 ± 117

میانگین و میانه اندازه‌گیری‌های فیزیولوژیکی و روان‌شناختی شرکت‌کنندگان در بین چهار گروه در شروع، قبل از بهبودی (یعنی پس از استرس) و پس از بهبودی در شکل 3 و جدول S3 نشان داده شده است. نتایج ما از آزمون‌های t زوجی و آزمون‌های رتبه‌بندی علامت‌دار Wilcoxon نشان می‌دهد که سطح استرس فیزیولوژیکی شرکت‌کنندگان پس از تجربه عوامل استرس‌زا به طور قابل‌توجهی افزایش یافته است (جدول S2). علاوه بر این، نتایج ANOVA ما نشان می‌دهد که اندازه اثر برای تفاوت‌های گروهی در BP، STAI، SCL HR و HRV معنی‌دار نیست (جدول S1). بنابراین، بین چهار گروه از نظر میزان استرس و اضطراب پس از استرس‌زا تفاوت معنی‌داری وجود نداشت.

3.2 . تاثیر محیط های بیوفیلیک بر تغییرات پیش از پس از BP و STAI

در مقایسه با محیط غیربیوفیلیک، شرکت کنندگان در محیط های بیوفیلیک در طول فرآیند بهبودی به طور مداوم کاهش بیشتری در فشار خون سیستولیک (SBP) و فشار خون دیاستولیک (DBP) داشتند (شکل 4 و جدول S4). به طور خاص، محیط سبز، نمای بیرون و شرایط ترکیبی با 3.1 (95% CI: 0.3-، 6.5)، 1.0 (95% CI: 2.5-، 4.5)، 1.3 (95% CI: 2.1-، 4.7) میلی متر جیوه بیشتر همراه بود. کاهش در SBP و همچنین 4.5 (95٪ CI: 0.7، 8.2)، 3.9 (95٪ CI: 0.1، 7.7)، 1.2 (95٪ CI: 2.5-، 5.0) mmHg کاهش بیشتر در DBP، به ترتیب.

به طور کلی، شرکت کنندگان نمرات STAI کمتری را پس از بهبودی در مقایسه با نمرات قبل از بهبودی (یعنی پس از استرس) در هر چهار شرایط گزارش کردند، که نشان می دهد آنها از اضطراب بهبود یافته اند ( شکل 3 و جدول S4). با مقایسه کاهش نمرات STAI در محیط غیر بیوفیلیک، شرکت کنندگان در شرایط نمای بیرونی و شرایط ترکیبی به ترتیب 0.4 (95% CI: 0.0، 0.7) و 0.3 (0.1-، 0.6) کاهش بیشتری در امتیاز STAI داشتند که به اهمیت مرزی رسید ( شکل 4 و جدول S4). با این حال، تفاوت کاهش STAI بین شرایط سبز داخلی و محیط غیر بیوفیلیک نزدیک به صفر بود و از نظر آماری معنی‌دار نبود.

3.3 . تأثیر محیط‌های بیوفیلیک بر میزان بازیابی HRV، HR و SCL

تفاوت‌های تخمینی میانگین نرخ بازیابی HR و درصد تغییرات در میانگین هندسی نرخ بازیابی HRV/SCL در محیط‌های بیوفیلیک ( محیط سبز داخلی ، نمای بیرونی و ترکیبی ) در مقابل موارد غیربیوفیلیک در طول دوره بهبودی 6 دقیقه‌ای در شکل نشان داده شده است. . 4 . ما نرخ بازیابی خطی را در طول فرآیند بازیابی برای مقایسه اثر ترمیمی کلی بین محیط‌های بیوفیلیک و غیربیوفیلیک در نظر گرفتیم. ما دریافتیم که شرکت‌کنندگان در محیط‌های بیوفیلیک در مقایسه با نرخ تغییر در محیط غیربیوفیلیک، نرخ افزایش RMSSD سریع‌تری در فرآیند بازیابی داشتند. به ویژه، میانگین هندسی نرخ افزایش RMSSD (ms/min) 2.1٪ (95٪ CI: 0.0٪، 4.3٪) در فضای سبز داخلی سریعتر بود.شرایط، بهبود قابل توجهی بهتر استرس را در این محیط نشان می دهد. علاوه بر این، ما همچنین دریافتیم که تأثیر نسبی بر RMSSD در سه مرحله از فرآیند بازیابی متفاوت است. به طور خاص، در مرحله میانی، میانگین هندسی نرخ افزایش RMSSD 4.7٪ (95٪ CI: 0.6٪، 8.9٪) در شرایط سبز داخلی سریعتر و 4.3٪ (95٪ CI: 0.2٪، 8.6٪) در فضای باز سریعتر بود. وضعیت مشاهده ، به ترتیب ( شکل S1 و جدول S5). با این حال، ما تفاوت معنی‌داری در میزان بازیابی نسبت LF/HF، HR و SCL بین محیط‌های بیوفیلیک و غیربیوفیلیک پیدا نکردیم.

3.4 . تأثیر محیط های بیوفیلیک در زمان بهبودی کامل

نسبت خطر تخمینی بازیابی کامل برای اقدامات فیزیولوژیکی در محیط‌های بیوفیلیک در مقایسه با محیط غیربیوفیلیک در دوره بازیابی 6 دقیقه‌ای در شکل 5 نشان داده شده است . از آنجایی که اندازه گیری SCL در چهار گروه در طول دوره بهبودی به جای کاهش مجدد به سطح پایه ثابت ماند، ما آن را در تجزیه و تحلیل زمان تا رویداد حذف کردیم. پس از حذف شرکت‌کنندگانی که سطح استرس آنها پس از عوامل استرس‌زا افزایش نمی‌یابد، در مدل کاکس برای نسبت HR، RMSSD و نسبت LF/HF به ترتیب 70، n = 45، n = 63 داشتیم. نسبت خطر بهبودی کامل برای HR در محیط‌های بیوفیلیک همگی بزرگتر از 1 بود و در شرایط سبز داخلی (hr = 2.3، 95% فاصله اطمینان (CI: 1.0، 5.5) و ترکیبی معنی‌دار بود.شرایط (hr = 2.5، 95% CI: 1.0، 6.2). اینها به ترتیب با 70% و 72% احتمال بهبود کامل HR در ابتدا در شرایط سبز و ترکیبی داخل ساختمان مطابقت دارد. ما همچنین روند مشابهی را برای اندازه گیری RMSSD در شرایط سبز داخلی (hr = 2.6، 95% CI: 0.9، 7.5) و ترکیبی (hr = 2.8، 95% CI: 1.0، 8.1) مشاهده کردیم. با این حال، نسبت خطر قابل توجهی برای نسبت LF/HF در محیط های بیوفیلیک پیدا نکردیم. این نتایج نشان می دهد که در طول دوره بهبودی، شرکت کنندگان در محیط های بیوفیلیک سریع تر بهبود می یابند.

4 . بحث

در این مطالعه، 100 شرکت‌کننده به‌طور تصادفی برای کاوش یکی از چهار محیط داخلی مجازی انتخاب شدند: یک دفتر پایه غیربیوفیلیک و سه دفتر مشابه که با عناصر طراحی بیوفیلیک مختلف به ترتیب به‌عنوان سبز داخلی ، نمای بیرونی و ترکیبی تقویت شده‌اند. به طور کلی، نتایج ما به شدت از فرضیه اول ما حمایت می‌کند که شرکت‌کنندگان در محیط‌های بیوفیلیک به طور مداوم پاسخ‌های ترمیمی پس از استرس در سطح استرس فیزیولوژیکی و سطح اضطراب روان‌شناختی در مقایسه با افرادی که در محیط‌های غیر بیوفیلیک هستند، داشتند. اگرچه از نظر آماری معنی دار نیست، اما این اثرات ترمیمی در بین سه نوع مختلف محیط زیست دوست داخلی، با سبز داخلی متفاوت است.شرایط بیشتر بر بازیابی استرس فیزیولوژیکی کمک کرد و شرایط دید در فضای باز بیشتر بر کاهش اضطراب تأثیر گذاشت. برای اکثر اقدامات فیزیولوژیکی و روانی، اثرات شرایط ترکیبی بین شرایط محیط سبز و نمای بیرونی بود، اگرچه تفاوت‌ها معنی‌دار نبود. در دوره بهبودی، ما همچنین دریافتیم که محیط‌های بیوفیلیک بیشترین تأثیر را در کاهش استرس فیزیولوژیکی در چهار دقیقه اول فرآیند شش دقیقه‌ای بازیابی داشتند.

4.1 . مزایای محیط های بیوفیلیک در ترمیم

نتایج فیزیولوژیکی ما از مدل خطی، مدل اثر مختلط و مدل کاکس نشان داد که شرکت‌کنندگان در محیط‌های بیوفیلیک به طور مداوم بهبودی بهتری از استرس داشتند. این یافته‌ها با مطالعات قبلی مطابقت داشت که نشان می‌داد بهبود فیزیولوژیکی (به عنوان مثال SCL، زمان انتقال پالس (همبستگی با SBP)) زمانی که مردم محیط‌های طبیعی را به جای شهری از طریق نوارهای ویدئویی مشاهده می‌کردند، سریع‌تر و کامل‌تر بود ( Ulrich et al., 1991 ). یافته‌های ما همچنین نشان می‌دهد که محیط‌های بیوفیلیک، به‌ویژه شرایط سبز داخل خانه ، فشار خون شرکت‌کنندگان را بهبود بخشیده است، که تا حدی با یافته‌های قبلی ما مطابقت داشت که قرار گرفتن در معرض بصری در محیط‌های بیوفیلیک داخلی می‌تواند فشار خون شرکت‌کنندگان را به‌ویژه برای فشار خون دیاستولیک بهبود بخشد.یین و همکاران، 2019 ). به طور مداوم، یک مقاله مروری سیستماتیک همچنین اشاره کرد که قرار گرفتن در معرض فضای سبز در فضای باز، به جای محیط های بیوفیلیک داخلی، با کاهش فشار خون دیاستولیک ( 0.009 = p ) و فشار خون سیستولیک ( p = 0.13) همراه بود ( توهیگ بنت و جونز، 2018 ). اخیراً، یک آزمایش تصادفی کنترل‌شده که تأثیر ترمیمی نماها بر منظره مدرسه را آزمایش کرد، نشان داد که نمای پنجره به مناظر سبز به طور قابل‌توجهی بهبود دانش‌آموزان را از تجربه استرس‌زا با اندازه‌گیری HRV کوتاه‌مدت (LF/HF) و SCL ( لی و سالیوان، 2016) افزایش می‌دهد.). یافته‌های ما در مورد پاسخ‌های فیزیولوژیکی در طول فرآیند بازسازی مطابق با نظریه بازیابی استرس (SRT) است که نشان می‌دهد تماشای محیط‌های طبیعی می‌تواند استرس فیزیولوژیکی و احساسات بد را کاهش دهد، زیرا ما تکامل یافته‌ایم که ترجیح ذاتی برای آن محیط‌ها داشته باشیم ( Ulrich et al., 1991 ). علاوه بر این، چهار معیار فیزیولوژیکی (یعنی تنوع ضربان قلب، ضربان شنوایی، سطح هدایت پوست و فشار خون) منعکس کننده فعالیت در سیستم‌های مختلف بدن هستند که همگی به سیستم عصبی خودمختار مربوط می‌شوند. روندهای ثابت در این پاسخ های فیزیولوژیکی SRT را تقویت کرد که محیط های بیوفیلیک می توانند به کاهش سطح استرس فیزیولوژیکی کمک کنند.

علاوه بر این، می‌توانیم از شکل 3 مشاهده کنیم که مقدار میانگین اکثر شاخص‌های فیزیولوژیکی سطح استرس پس از بهبودی به اندازه‌های اولیه آنها برای شرکت‌کنندگان در محیط‌های بیوفیلیک یا حتی کمتر از آن بازمی‌گردد، که نشان‌دهنده بهبودی کامل است. یک استثناء SCL است که ثابت نگه داشته و در هر چهار محیط به حالت اولیه بازنگردد، که نشان می‌دهد فعالیت سیستم عصبی سمپاتیک در طول دوره بهبودی 6 دقیقه‌ای هنوز فعال بوده و ممکن است زمان بیشتری برای بهبودی مورد نیاز باشد. علاوه بر این، نسبت خطر، که از مدل کاکس مشتق شده بود، نشان می‌دهد که HR و RMSSD شرکت‌کنندگان در محیط بیوفیلیک سریع‌تر بهبود می‌یابند، که شواهدی را ارائه می‌دهد که محیط‌های بیوفیلیک می‌توانند ترمیم را از منظر دیگری ارتقا دهند.

4.2 . اثرات مختلف در بین سه محیط زیست دوست

در این مطالعه، اثرات ترمیمی متفاوتی بر شاخص‌های استرس فیزیولوژیکی و سطح اضطراب در بین سه محیط مختلف بیوفیلیک داخلی پیدا کردیم. شرایط سبز فضای داخلی نسبت به سایر شرایط تأثیر بیشتری در کاهش استرس فیزیولوژیکی داشت. مطالعه قبلی نشان داد که گیاهان سبز سرپوشیده در محیط های کاری استرس را کاهش داده و بهزیستی کلی را افزایش می دهند. فضاهای داخلی با گیاهان می توانند نگرش ها، رفتارها و پاسخ های فیزیولوژیکی انسان را بهبود بخشند ( گری و بیرل، 2014 ، لوهر و همکاران، 1996 ، شومیکر و همکاران، 1992 ). شرایط نمای بیرونی تأثیر بهتری بر کاهش اضطراب (اندازه‌گیری شده با نمره STAI) و سپس ترکیبی داشت.وضعیت. نمای مناظر در مقایسه با محیط های داخلی پیچیدگی بیشتری داشت و نگاه اجمالی به جهان ارائه شده توسط نمای پنجره می تواند به سرعت توجه فرد را منتقل کند. این نتیجه به طور گسترده توسط بسیاری از مطالعات مورد توافق قرار گرفت که دیدگاه ها به فضاهای سبز عملکرد کاری را بهبود می بخشد، بهبودی دانش آموزان را از تجربه استرس زا افزایش می دهد و با رضایت کارکنان و کاهش استرس مرتبط است ( لی و سالیوان، 2016 ، سوپ شین، 2007 ).

تفاوت عمده بین شرایط نمای سبز داخلی و فضای باز در نوع عناصر بیوفیلیک داخل هر محیط است. به طور خاص ، شرایط سبز داخلی دارای اقلام ملموس منحصر به فردی مانند گیاهان سبز، مواد چوبی و مخزن ماهی بود، در حالی که شرایط نمای بیرونی شامل موارد نامشهود مانند پنجره‌های بزرگ با نور طبیعی و منظره درختان و آب بود. نتایج ما نشان می‌دهد که عناصر بیوفیلیک داخلی بازیابی استرس فیزیولوژیکی را تسهیل می‌کنند و پنجره با نمای بیرونی و نور بازیابی اضطراب را تسهیل می‌کند. نتایج حاصل از ترکیبشرایط این استدلال را تقویت می کند زیرا تأثیر متوسطی بر بهبود سطح استرس فیزیولوژیکی و سطح اضطراب روانی داشت.

4.3 . نقاط قوت و محدودیت ها

نظارت فیزیولوژیکی شرکت کنندگان برای ارزیابی استرس و اضطراب در حین تجربه محیط های مجازی شبیه سازی شده سه بعدی در VR یک رویکرد نوآورانه است. در مقایسه با ویدئو و تصویر دو بعدی سنتی، محیط مجازی شبیه سازی شده سه بعدی تجربه فراگیرتری را فراهم می کند ( Higuera-Trujillo et al., 2017 , Valtchanov et al., 2010 ). با استفاده از شبیه‌سازی‌های VR، می‌توانیم عناصر طراحی محیط داخلی را کنترل کنیم. ثانیاً، طرح تصادفی بین آزمودنی ها عوامل مداخله گر را کاهش می دهد. ثالثاً، حجم نمونه بزرگ و طراحی متعادل منجر به اثرات متمایز در بین طرح‌های مختلف بیوفیلیک شد. چهارم، نتایج منسجمی از میان رویکردهای آماری متعدد به‌دست آمد.

مطالعه ما چند محدودیت دارد. همیشه این انتقاد وجود دارد که شبیه سازی های VR شرایط «دنیای واقعی» نیستند که در آن سایر تحریکات حسی تجربه شوند. مطالعات نشان داد که فرآیند بازیابی استرس همچنین با شنوایی، بویایی، راحتی حرارتی یا تعامل افراد با محیط اطراف مرتبط است ( گاوا، 2010 ، هدبلوم و همکاران، 2019 ، ماتسوکا، 2010 ، وولر و همکاران، 2018).). شبیه‌سازی‌های VR در این مطالعه این عوامل را که در واقعیت وجود دارند، شامل نمی‌شوند. با این حال، به عنوان نقطه مقابل، استفاده از VR به ما این امکان را می‌دهد که مسیرهای خاصی را برای مطالعه (مثلاً تأثیرات بصری) که مطالعات در دنیای واقعی به دلیل ترکیب و الگوی پیچیده عوامل حسی دیگر (مثلاً قادر به جداسازی آن‌ها نباشد) جدا کرده و مطالعه کنیم. ، نویز، نور، دما). علاوه بر این، تحقیقات قبلی ما پاسخ‌های فیزیولوژیکی و شناختی ثابتی را به مداخلات بیوفیلیک نشان داد زمانی که شرکت‌کنندگان آن‌ها را در دنیای واقعی و همچنین در واقعیت مجازی تجربه کردند ( یین و همکاران، 2018 ). دوم، ما تغییرات حالت عاطفی خلقی را که ممکن است واسطه مهمی در مسیر قرار گرفتن در معرض محیط های بیوفیلیک و کاهش استرس و اضطراب باشد، اندازه گیری نکردیم ( وولر و همکاران، 2015 ،وولر و همکاران، 2018 ). سوم، مطالعات ما باید به محیط های سرپوشیده به غیر از دفاتر گسترش یابد. قصد ما این است که شبیه‌سازی‌های VR را در سایر تنظیمات داخلی از جمله زندگی کمکی، مراقبت‌های بهداشتی، بیمارستان‌ها، کلاس درس، مهمان‌نوازی و خرده‌فروشی اعمال کنیم.

5 . نتیجه

در این آزمایش بین آزمودنی‌ها با 100 شرکت‌کننده، ما واقعیت مجازی و حسگرهای زیست‌مانیتورینگ پوشیدنی را برای آزمایش اثر ترمیمی عناصر بیوفیلیک بر استرس و اضطراب ترکیب کردیم. به طور کلی، محیط های بیوفیلیک از نظر کاهش استرس فیزیولوژیکی و سطح اضطراب روانی، اثرات ترمیمی بیشتری نسبت به محیط های غیربیوفیلیک داشتند. علاوه بر این، اثرات ترمیمی در میان سه نوع مختلف از محیط‌های بیوفیلیک داخلی با عناصر بیوفیلیک داخلی (یعنی گیاهان سبز، مواد چوبی) متفاوت است که بازیابی استرس فیزیولوژیکی را تسهیل می‌کند و داشتن پنجره‌ای با نور روز و دید بیرون از محیط‌های طبیعی بازیابی اضطراب را تسهیل می‌کند. . این تحقیق ابزاری را برای معماران نشان می دهد، طراحان داخلی و توسعه دهندگان برای درک بهتر تعامل انسان و محیط در ارزیابی ساختمان قبل از اشغال و کمک به انتخاب ویژگی های طراحی بیوفیلیک برای کاهش استرس و اضطراب. علاوه بر این، شواهدی در مورد اثرات ترمیمی طراحی بیوفیلیک در محیط‌های داخلی ارائه می‌کند و این پتانسیل را نشان می‌دهد که واقعیت مجازی ممکن است راهی برای آوردن طبیعت و مزایای درمانی آن برای افرادی باشد که نمی‌توانند از نزدیک آن را تجربه کنند، مانند بیماران در بیمارستان‌ها.