建筑设计如何增强你的大脑

在该杂志最近发表的一篇观点文章中 美国国家科学院院刊研究人员讨论了微生物与宿主相互作用不仅影响健康和疾病，而且影响情绪、认知和行为的重要性。

他们强调，建筑环境 (BE) 设计迫切需要考虑微生物组，并且迫切需要研究宿主-微生物组相互作用以纳入 BE。

该论文还强调了跨学科努力开发设计方案的必要性，以促进生态系统中的多物种健康和公平，特别是在当代结构影响微生物多样性和人类健康的情况下。

学习： 建筑环境微生物组的潜在重要性及其对人类健康的影响。 图片来源：tostphoto / Shutterstock

背景

人类在微生物丰富的环境中进化，形成了与不同微生物群落相互作用的嵌套生态系统。

数千年来，栖息地从自然环境转变为生态环境，这使我们与自然微生物多样性隔绝，通过减少与多种微生物的接触并促进疾病状况来影响健康。 BE 是有益和有害微生物的储存库，影响人类行为并加剧慢性疾病。

认识人类与其生物体之间错综复杂的关系需要了解人类的元有机体。 作者提出了 BE 和免疫系统之间的相似之处，免疫系统充当内部和外部环境之间的看门人，并认为这种方法可以促进全球健康公平。

多孔 BE 的优点

BE 系统很复杂，受到从建筑物到景观的过滤器和屏障的影响，并适应不同的人类条件。 然而，现代建筑设计的目的是减少自然元素，减少进入建筑物的环境微生物。

由于现代生活大部分发生在室内，建筑物整合了外部环境，调节条件并促进居民之间的交流。

然而，这种集成隔离了共享空间。 随着建筑物的密封，人类成为主要的微生物来源，引发了有关微生物组的问题。 虽然历史上的反应强调开放性，但当代设计优先考虑能源效率，导致密封结构限制了多样性。

然而，在人类代谢有机体中，肠道和皮肤界面等边界是多孔的，可以进行交换。 同样，BE 中的孔隙度可以通过暴露于很少病原体的外部微生物来促进健康，同时减少适应人类的微生物，尽管环境污染物可能是一个潜在的问题。

免疫系统和 BE

免疫学文献的见解表明，重新考虑 BE 不仅仅是一个被动实体，而是免疫系统的延伸，管理类似于人体防御机制的微生物相互作用。

BE 与免疫系统一样，能够区分有益和有害的暴露，从而引发了有关健康维护的问题，而不仅仅是微生物多样性。

了解 BE 是否由于接触有害成分或未接触更健康的非建筑环境而导致不健康状况，这一点至关重要。

社会文化因素、气候和可用资源影响室内和室外空间之间的关系，非西方或本土结构可能通过促进多样化的微生物流动提供更健康的模式。

策划曝光和“野化”

为了促进健康，建筑物可能需要积极管理微生物多样性，挑战传统的界限概念。

优化 BE 需要将现有微生物群落视为协作居民，并研究有利于健康 BE 的材料，从而促进健康结果。

在设计中从抗菌理念转向益生菌理念可能涉及重新引入自然元素并采用更少的有毒材料。 了解 BE 对微生物组的重要性至关重要，尤其是当 BE 在内部和外部环境之间的渗透性变得越来越差时。

作为健康恢复的专门BE，医院提供了宝贵的见解，医院微生物组联盟等举措就是例证。

未来研究的机会

有必要对不同的人口统计和文化进行进一步的研究，以了解不同的建筑方法如何影响人类微生物组和整体健康。 作者主张开展超越相关性的研究，揭示 BE、BE 微生物组和人类微生物组之间的因果关系。

实验模型系统，包括实验动物模型，对于操纵这些相互作用至关重要，并且本质上代表了BE。 研究 BE 微生物组与人类相互作用的自然模型（例如动物构建的环境）可以为生态建设和可持续性提供有价值的见解。

重新思考 BE 的工程考虑因素应优先考虑促进微生物多样性，挑战传统的加热、冷却和通风系统，并采用替代加热和冷却方法来创造动态热体验。

“健康房屋”的概念以及与外部环境连接的重要性由来已久。 然而，现代理解强调BE设计在维持多样化微生物组和预防疾病方面的作用。

要回答有关定义健康建筑、协调生态环境与自然以及最大限度地提高微生物多样性的关键问题，需要从根本上重新思考建筑设计并纳入区域气候、生态和文化差异。

结论

认识人类与其微生物环境之间的复杂关系对于了解健康和解决常见的生活方式疾病至关重要。

构建考虑到微生物组的 BE 是 21 世纪的一项重大挑战，需要建筑师、设计师、人类学家和微生物学家从不同角度进行跨学科合作。

微生物组辅助设计框架将微生物需求纳入建筑规划中，并由于具有促进人类和环境长期健康的潜力，为社会和环境正义提供了机会。