Préalables au transfert des neurosciences de la réception vers la conception architecturale : de la probabilité des émotions

Auteurs : Louis Vitalis et Joaquim Silvestre
Laboratoire de Modélisations pour l’Assistance à l’Activité Cognitive de la Conception (MAACC), UMR MAP 3495 CNRS/MC

DOI : https://doi.org/10.48568/g5wa-1p28

[Résumé : Les nouvelles possibilités d’études de l’expérience de l’espace bâti apportées par les neurosciences suscitent des espoirs d’un transfert de connaissances utile à la conception architecturale. Ce transfert est d’abord analysé comme une situation probabiliste qui ignore les probabilités sur lesquelles elle se fonde. Une modélisation de la probabilité de produire une émotion à travers l’architecture conçue est alors envisagée. Sur cette base, plusieurs tentatives de formulation de probabilités sont ensuite esquissées : en fonction des facteurs émotionnels, en fonction des théories des émotions, en fonction des catégories d’émotions. Ces tentatives permettent de révéler les difficultés que ce transfert des neurosciences de la réception à la conception d’espaces qui n’existent pas encore.]

[Abstract: The new possibilities for studying the experience of the built space provided by neuroscience raise hopes for a transfer of knowledge useful for architectural design. This transfer is first analysed as a probabilistic situation that ignores the probabilities on which it is based. A modelling of the probability to generate an emotion through an architectural design is then considered. On this basis, several attempts to formulate probabilities are then sketched: according to emotional factors, according to theories of emotions, according to categories of emotions. These attempts reveal the difficulties that this transfer from the neuroscience studying existing experiences to the design of spaces that do not yet exist.]

 

Les recherches relatives à l’expérience des espaces architecturaux par ceux qui les habitent ont été renouvelées par le développement des sciences cognitives et des technologies de mesures associées (eye-tracking, EEG, fMRI, fNIRS). Ces recherches sont à même de produire des connaissances considérables et nouvelles sur le thème de la réception des espaces  : sur leurs perceptions et évaluations, sur les vécus des habitants, leurs ressentis et leurs émotions (voir par exemple Oppenheim et al., 2010 ; Banaei et al., 2017 ; Choo et al., 2017 ; Bower et al., 2019)… d’autres chercheurs, plutôt ancrés dans les académies d’architecture, sont tentés de franchir le pas en postulant que cette connaissance de l’habitant et de l’habiter permettra de mieux concevoir les espaces architecturaux (Eberhard, 2008 ; Eberhard, 2009 ; Sussman & Hollander, 2009 ; Edelstein & Macagno, 2012 ; Pallasmaa, 2013 ; Mallgrave, 2013 ; Edelstein, 2016 ; Canepa et al., 2019 ; Karakas & Yildiz, 2020). Si les neurosciences sont une discipline clé pour ces auteurs, certains y ajoutent volontiers des références bien antérieures telles Merleau-Ponty, Wölfflin, Jung, Dewey… Par ailleurs, John Zeisel révise son ouvrage classique de l’« evidence based design » (Zeisel, 1981) pour y ajouter des neurosciences 25 ans plus tard (Zeisel, 2006), suivi par d’autres disciples du mouvement (Chong et al., 2010). Plus généralement, ce sont des associations scientifiques qui se donnent pour objectif cette application des neurosciences à l’architecture [1] et des consultants qui proposent pour cela leurs services [2]. Ce faisant, ces recherches étendent le champ d’application des neurosciences en faisant comme si la connaissance de l’architecture déjà existante (neurosciences de la réception) et l’activité de conception architecturale étaient sur le même plan. Cet article cherche à préciser les obstacles, et donc les enjeux, à ce transfert des neurosciences vers la conception architecturale. Pour cela, nous expliciterons dans un premier temps ce que nous nommerons la situation probabiliste sur laquelle repose cet éventuel transfert. Dans un second temps, nous testerons cette situation en tentant trois formulations de cette probabilité dans le cas particulier de l’apparition des émotions induites par l’architecture. Cette tentative de formulation sert d’expérience permettant de révéler les obstacles à surmonter pour l’utilisation des neurosciences en conception.

Position du problème : le présupposé probabiliste

Pour comprendre en quoi le transfert de la connaissance des expériences habitantes à leur usage dans la conception ne va pas de soi, il faut revenir à la spécificité de l’activité de conception et aux caractéristiques de l’espace de conception (« design space »). Les caractéristiques précises de l’espace de conception diffèrent selon les théories de la conception, mais elles reposent sur l’idée commune d’un espace mental dans lequel le concepteur manipule des formes qui n’existent pas encore. L’émotion architecturale au moment de la conception n’existe pas encore, elle ne peut être qu’anticipée ou simulée. En prenant par exemple la théorie C-K (Hatchuel, 2002 ; Hatchuel & Weil, 2014), on pourra dire que, dans l’espace de concepts (un sous-espace de l’espace de conception), les émotions ont la caractéristique d’être inconnues, les propositions qui les mentionnent sont indécidables (ni vraies ni fausses). En prenant la théorie architecturologique (Boudon, 1992 ; Boudon et al., 1994) on pourra dire qu’il n’est pas possible de mesurer (prendre des mesures de) ce qui se trouve dans l’espace de conception avant que le concepteur ne lui ait donné des mesures. Selon ces théories, la conception n’est donc pas en prise directe avec la réalité architecturale, mais celle-ci est manipulée cognitivement par des raisonnements qui en saisissent et déterminent des traits (attributs conceptuels, mesures pertinentes…) réunis dans des modèles (qu’ils soient cognitifs, physiques ou numériques).

Partant de ce constat, trois points expliquent, selon nous, l’écart entre la situation des neurosciences et celle de la conception architecturale :

• En conception, le réel dont traite l’architecte n’est pas déjà donné, il n’existe pas encore.
• En conception, l’architecte est contraint de modéliser dans une logique d’action, soit de réduire la réalité, il ne peut indéfiniment enrichir et préciser son modèle.
• En réception, c’est en tant que réalité totale que l’architecture produit des effets imaginés ou non lors de la conception.

De ces trois points plusieurs implications peuvent être tirées. D’abord, si les architectes comme les neuroscientifiques ont recours à des modèles, ceux-ci n’ont pas le même statut : les modèles scientifiques renvoient à une réalité existante tandis que les modèles des concepteurs sont utilisés pour transformer la réalité. Du côté de l’analyse théorique la réception est un fait, de l’autre côté, celui de la synthèse réelle, la réception est un objectif souhaitable.

Ensuite, la situation de conception pose un problème de vérification : les récepteurs et les situations architecturales dans lesquelles ils éprouveront des émotions n’existent qu’au futur. Ce sont ce que l’on peut appeler des « représentations sans référent » (Vitalis, 2019) qui ont pour caractéristique de ne pas se prêter à des mesures ou questionnaires ; essayez de demander à l’habitant qui est dans la tête de l’architecte comment il se sent, a fortiori de mesurer son activité électro-encéphalographique… Ainsi, cette particularité des représentations élaborées et maniées par les concepteurs signifie qu’ils peuvent s’imaginer des vécus émotionnels de leurs futurs espaces sans correspondance avec le réel. Les référents de ces représentations n’existent pas au moment de la conception. Ceci modifie considérablement le rapport représentant/référent par rapport à celui que construisent les sciences, notamment parce que le concepteur peut se tromper ou inventer quelque chose qui n’a pas de précédent.

De plus, il y a une asymétrie dans les enjeux de la prise en compte des facteurs déterminants grâce auxquels une expérience architecturale peut être produite : ces facteurs sont réduits en situation de conception, tandis que leur analyse peut être indéfiniment continuée en situation de recherche scientifique. L’architecte se trouve chaque fois dans des situations singulières (Raynaud, 2001) et dispose de moyens limités (durée, cognition, coût…) pour concevoir (Simon, 1969/2004). Alors qu’une fois l’architecture bâtie, elle peut faire l’objet d’études réitérées qui s’enrichiront d’approches scientifiques cumulatives. Ainsi, certains paramètres peuvent aujourd’hui ne pas être encore connus. L’activité électrique du cerveau n’a pas toujours été un paramètre, on peut faire remonter son invention en 1875 au médecin Richard Caton. Pourtant, on peut étudier des architectures conçues avant 1875 à l’aide de mesures par EEG.

Enfin, l’architecture n’est pas une expérience contrôlée. Les connaissances scientifiques du vécu habitant tendent au contraire à être parcellaires : elles isolent des aspects de la réalité. En particulier, les expériences des neurosciences ont lieu souvent en chambre, voire en réalité virtuelle (Bower et al. 2021) et portent sur certains paramètres identifiés. Elles manquent nécessairement la totalité de l’expérience habitante. Notamment en raison d’une réduction théorique d’un réel riche et entremêlé à des paramètres étudiables. Ces réductions, ne sont pas seulement des choix de méthode et d’outils contingents qui entraînent des compromis entre le contrôle de ce qui est mesuré in vitro et une correspondance plausible à une réalité in vivo ; ce sont aussi, et sur un mode nécessaire, les résultats des constructions théoriques mobilisées par les chercheurs qui, en distinguant le bruit parasite de l’observation signifiante, s’extraient du réel et font la fertilité des sciences. Tandis que l’architecture bâtie produit des émotions en tant qu’elle est un fait total, une réalité massive. Ainsi, pour un concepteur, un mauvais modèle qui fonctionne globalement (i.e. qui produit les effets émotionnels souhaités) sera préférable à un modèle juste mais inopérant, car ayant des effets trop partiels, ou d’ordre de grandeur négligeable, une fois replacé dans la totalité de l’expérience.

Ces différentes implications (statut des modèles vis-à-vis du réel, impossibilité de la vérification, enjeux pragmatiques/épistémiques, réduction/fait total) concourent à définir la situation du transfert des résultats des neurosciences à la conception comme une situation probabiliste : un architecte qui voudrait utiliser les neurosciences pour produire, à travers des espaces, la joie du visiteur ne sera jamais sûr de la joie à 100 %. Mais il est dans une posture où, ne pouvant faire de prédiction certaine, il s’attache au probable. Il cherche à maximiser les chances de l’apparition de la joie. Il n’est donc pas question d’une rationalité formelle, mais d’une rationalité probabiliste.

Comme il existe rarement un espace architectural identique à celui que l’architecte est en train de concevoir et que les utilisateurs qui ont fait l’expérience d’espaces déjà bâtis étaient dans des situations (culturelles, personnelles, sociales, historiques…) différentes des futurs utilisateurs pour qui l’architecte conçoit, celui-ci ne peut que se baser sur des similarités. Il est contraint de sélectionner des facteurs pertinents pour généraliser et transposer à une situation encore inconnue. Certes, le progrès des neurosciences pourra aider à discriminer les facteurs pertinents de bruits parasites, en identifiant des régularités et des variabilités, en somme à généraliser. Mais il s’agit alors de s’abstraire de situations singulières avec plus ou moins de méthode. En retournant ses résultats vers des situations singulières, le concepteur ne peut que tenir pour probable la production d’effets cognitifs et émotionnels similaires.

Pourtant cette probabilité n’est que postulée, car, à notre connaissance, aucune probabilité à proprement parler ne semble être exhibée par les partisans de la neuro-architecture. Nous sommes face à une situation probabiliste qui ignore la probabilité sur laquelle elle se fonde. Ainsi, plutôt que d’être a priori sceptique ou enthousiaste quant à la possibilité d’un transfert des neurosciences en architecture, cet article propose de tester la situation probabiliste en formulant des probabilités d’apparition d’émotions visées en conception. Il s’agit bien de formuler et non de calculer, car disposer d’une formule est l’étape préalable (et utile) à l’exécution du calcul. C’est le point de départ de futures recherches qui pourraient ensuite instancier les variables en fonction de situations réelles et singulières. À ce stade, cette expérience de formulation de probabilités se veut une mise à l’épreuve de la possibilité du transfert des neurosciences à la conception architecturale.

Notons qu’à la différence d’une causalité formelle (douteuse, vu le nombre et la complexité des déterminants émotionnels), les probabilités permettent une modélisation par une approche globale : la part d’inconnue n’entrave pas la possibilité du calcul, elle est la limite précisée par le résultat. Ainsi cette approche semble pertinente pour traiter l’architecture comme fait total produisant des effets visés par un concepteur usant des modèles limités.

Trois formulations de probabilités

Il est possible de se représenter le problème en s’appuyant sur l’approche communicationnelle de Shannon (1948). En effet, la production architecturale est, en général, une situation de communication asynchrone. Une fois transposée à l’architecture, l’édifice peut être envisagé comme transmettant un message émotionnel, ensuite vécu par un habitant (processus a, fig. 1). L’habitant perçoit ce message au cours d’une expérience qui est multidimensionnelle et dont l’architecture n’est qu’un aspect. Ainsi le message est perçu au sein d’une quantité d’autres informations qui peuvent altérer la perception du signal (c’est à la fois un apport et une perte dans l’information originelle). En situation, le sens du signal peut, par exemple, être construit collectivement. Le message qui en résulte dépend alors d’une délibération et des individus qui y prennent part.

  

Ce processus (a) se répète dans certains cas (fig. 2), ou le récepteur de l’émotion est aussi un architecte qui décide de transmettre à nouveau cette émotion en la faisant passer (encodage) dans un bâtiment qu’il est en train de concevoir. L’émotion vécue en (b) peut correspondre plus ou moins à l’émotion encodée, cela en vertu d’une quantité de facteurs extérieurs au contrôle de l’architecture (bruit). Dans ce schéma, l’information source est l’architecte concepteur (la conception est assimilée à un encodage du message émotionnel), l’architecture fonctionne comme le transmetteur, le signal correspond au moment de l’expérience de l’édifice par un habitant qui reçoit le message à sa façon. Ainsi, le récepteur du message n est le concepteur du message n+1. Il y a tout un traitement de l’information qui intervient entre (a) et (b), et parasite l’information (effet de mémoire, de surestimation, biais divers, etc…).

On peut compléter ce schéma en ajoutant un autre système d’information qui incarne une autre facette du concepteur. L’architecte n’est pas en effet un télégraphiste qui transmet des messages en aveugle. Il a, par différentes pratiques (livres lus, culture, savoir-faire architectural, capacité réflexive…), la capacité de mettre en place des dispositifs de correction pour compenser les bruits et concevoir des messages plus efficaces (fig. 3). C’est à ce niveau que les neurosciences peuvent intervenir en triant et croisant les informations pertinentes dans l’étude des émotions passées. Ces généralisations permettent de démultiplier les expériences (a) en (a1, a2, … an) sur lesquelles baser la probabilité de (b).

Première approche probabiliste : les facteurs émotionnels

Une première manière de saisir la probabilité de transmission d’une émotion peut être de prendre frontalement la question des facteurs de l’apparition d’une émotion qui sont nombreux et parmi lesquels certains ne sont pas sous le contrôle de la conception architecturale. On pose ainsi un ensemble de facteurs architecturaux (X) à l’émotion « joie » (éj), définis comme étant sous contrôle de la conception architecturale (donc relatifs aux missions de maîtrise d’œuvre). On sous-entend donc ici principalement des facteurs spatiaux et matériels. Il y a, d’autre part, un ensemble de facteurs non-architecturaux (Y). Ces facteurs sont posés comme strictement distincts. Soit l’univers Ω, l’ensemble des états mentaux ressentis lors d’une expérience architecturale. Soit éj l’évènement d’une expérience architecturale produisant l’émotion joie, P(éj) dénote sa probabilité. En utilisant l’opérateur de cardinalité qui désigne la taille d’un ensemble, une première approximation de la probabilité de l’émotion peut alors être formulé par rapport au nombre de facteurs de la manière suivante :

$P\left(éj\right) \approx \frac{card (facteurs architecturaux des émotions)}{card (facteurs des émotions)}$

 

$P\left(éj\right) \approx \frac{card \left(X\right)}{card (X \cup Y)}$

Un géographe comme Roger Brunet pensait que les comportements « semblent beaucoup moins impliquer des perceptions de l’espace que des perceptions d’éléments qui ne sont pas toujours spatiaux, ni même localisés (une loi, une conjoncture, un coût, une éthique, etc.) » (Brunet, 1974, p. 199-200). Suivant cette ligne de pensée pour laquelle l’espace est un facteur secondaire de l’expérience habitante, il faudrait conclure que :

$card \left(X\right)< card \left(Y\right)$

 

Cela nous conduirait à une faible probabilité de produire l’émotion (éj). À l’inverse, un biais cognitif de familiarité nous conduirait, en tant qu’architectes, à surestimer les facteurs architecturaux. Pour ne pas prendre parti sur cette question, on peut faire une hypothèse apparemment moins coûteuse en supposant que les facteurs architecturaux et non-architecturaux sont à égalité dans l’apparition de l’émotion « joie ». Dans ce cas, on ne semble ni surestimer ni mésestimer le pouvoir de l’architecture. Ainsi :

$card \left(X\right)\approx card \left(Y\right)$

 

$card (X \cup Y)\approx 2\times card \left(X\right)$

 

et

$P\left(éj\right) \approx \frac{1}{2}$

 

Cette approximation peut être, bien entendu, questionnée. Elle signifie néanmoins que, pour que l’espérance de l’architecte puisse dépasser celle du hasard, il faut faire l’hypothèse que les facteurs architecturaux pèsent plus lourd que les facteurs non-architecturaux dans l’apparition de l’émotion.

On pourrait croire qu’en architecture l’ensemble des facteurs (X ∪ Y) interférant avec l’émotion est particulièrement grand, autrement dit, que la probabilité varierait avec la nature des objets conçus. Le domaine du neuromarketing avec lequel certains chercheurs en neuroarchitecture font un parallèle (de Paiva, 2018), semble montrer que la conception publicitaire rencontre plus de succès dans ses prédictions (Telpaz et al. 2015 ; Garczarek-Bąk et al., 2021). Il s’agit pourtant souvent de prédictions concernant les comportements de consommateurs dans lesquelles l’émotion joue un rôle (Vlăsceanu, 2014). On peut penser qu’une affiche produite par un design publicitaire, par exemple, comprend moins de facteurs qu’une architecture, mais cette affiche reste néanmoins placée dans un réel total : dans un espace situé aux formes et à la matérialité particulières, dans un éclairage, devant un arrière-plan paysager ou urbain, dans le flux personnel de son lecteur, dans des renvois symboliques et culturels, au travers d’une appréhension et une délibération collective, etc. Si l’on croit que l’émotion a plus de chance d’être contrôlée en conception publicitaire qu’en conception architecturale, c’est parce que l’on isole certains facteurs, et non parce que les autres facteurs n’existent pas. Les facteurs qui appartiennent au domaine de l’architecture sont peut-être plus nombreux que ceux du design graphique. Cependant, ce n’est que d’un point de vue théorique que les facteurs sont « ajoutés » pour passer du graphisme à l’architecture ; dans le réel ils ont toujours été là.

Il est possible d’affiner la probabilité en incluant d’autres formes de bruits. Par exemple celui qui intervient précédemment, entre l’émotion de l’architecture n et la conception de l’architecture n+1 (fig. 3) : la mémoire avec le temps altère le souvenir de l’architecture prise comme modèle et de ses parties jouant un rôle dans l’apparition de l’émotion. C’est aussi le cas lorsque le passage de n à n+1, n’est pas uniquement le fait d’une perception et d’un souvenir personnel, mais est une généralisation de plusieurs cas contrôlée par les neurosciences. La transposition est plus complexe, mais reste schématiquement la même : le bruit est dans ce cas plus faible du fait de l’approche scientifique qui tend à s’extraire d’une subjectivité personnelle et de la singularité d’un cas. On peut néanmoins considérer que ce bruit est également augmenté par l’approche scientifique qui pose certaines hypothèses qui sélectionnent des paramètres pertinents à mesurer et procède à des inductions. Ici « bruit » ne prend pas un sens péjoratif, mais garde celui d’un aspect surajouté. Dans ce cas, il faut dans la formulation de la probabilité retrancher aux facteurs architecturaux des émotions (X), le produit du bruit (Z) qui fait passer pour des facteurs émotionnels ce qui n’est qu’un effet de la mémoire ou du système de connaissance. Soit :

$P\left(éj\right) \approx \frac{card (facteurs architecturaux authentiques des émotions)}{card (facteurs des émotions)}$

 

$P\left(éj\right) \approx \frac{card (X – (X \cap Z)}{card (X \cup Y}$

 

En faisant rentrer d’autres aspects pour compléter la formulation de la probabilité, celle-ci tend ainsi à diminuer.

À l’issue de cette première tentative, on peut juger des hypothèses de départ et de leur coût. Le fait que (X) et (Y) soient strictement distincts peut sembler, par exemple, peu compatible avec la notion d’ambiance qui met en exergue des facteurs qui dépendent indirectement du contrôle de la conception et de facteurs non architecturaux. Aussi, se baser sur la quantité de facteurs relève d’un choix de modélisation. Les facteurs pourraient aussi être considérés selon leurs poids différents dans la production de l’émotion. Sur ce point, on pourrait attendre un apport clé des neurosciences. Pourtant, le travail de Bower et al. (2021) montre plutôt à quel point un facteur architectural extrêmement ciblé et simple – une variation d’échelle – est entrelacé au sein d’une multitude de facteurs et produit des effets très variables ; parmi les 66 participants, il n’y a pas de réaction émotionnelle caractéristique ou moyenne qui se dégage au point qu’il est difficile de saisir le sens de ce changement spatial.

Deuxième approche probabiliste : les théories des émotions

Puisqu’il s’agit d’utiliser des sciences pour assister la conception, la question des facteurs à intégrer dans la formulation de la probabilité doit être mise en rapport avec la théorie scientifique sur laquelle l’architecte se base pour assister sa conception. En effet, pour déblayer le terrain du transfert de connaissance, il faut pour en comprendre les enjeux, envisager les différentes manières de connaître les émotions. Il s’agit de prendre en compte la manière dont le processus (a) de la figure 2 est étudié avant de pouvoir être utilisé dans le processus (b). Voici l’aperçu de quelques-unes de ces théories :

— Selon la théorie périphérique de William James (1884) et Carl Lange (1895/1985), la source des émotions se situe dans la perception d’un changement physiologique. Le phénomène psychologique de la joie est la conscience de manifestations physiologiques. Il y a un retour des excitations périphériques venues de différentes parties de l’organisme tels les muscles, la peau, les viscères. Comme le dira Jean-Paul Sartre « une mère est triste parce qu’elle pleure » (Sartre, 1938/1995, p.16).

Si l’on souhaite se baser sur cette théorie, pour provoquer une émotion par l’architecture, il faut imaginer qu’une architecture produise une excitation ou un changement de température des viscères ou de la peau. L’architecture n’est certes qu’un des facteurs de ces modifications et elle ne peut prétendre jouer qu’un rôle très indirect et variable sur les manifestations physiologiques des visiteurs. On peut néanmoins l’illustrer par un exemple fictif dans lequel une pièce affectée au repas (stimulation viscérale) dans laquelle des chauffages seraient stratégiquement placés (stimulation thermométrique) et dont les murs et assises seraient revêtus de velours (stimulation tactile). Sans doute que des situations sortant de l’ordinaire, à la limite de la scénographie ou de la performance, augmenteraient les chances de rendre les stimulations prégnantes.

— Selon la théorie de Walter Canon et Charles Scott Sherrington, l’origine des émotions se situe dans une sensibilité cortical-thalamique. C’est donc toujours une origine physiologique, mais elle n’est plus en position périphérique, mais située en lien avec le cortex et influencée non seulement par les sensations, mais également par les souvenirs et l’imagination. L’expérience émotive a un caractère affectif qui se surajoute à la sensation (Canon, 1930).

Si l’on se base sur cette théorie, le nombre de facteurs augmente par rapport à la théorie périphérique, car les sensations ne suffisent plus à causer les émotions. L’apparition de souvenirs provoqués par les murs en velours va faire varier la qualité affective ajoutée à la sensation de douceur.

— Selon la théorie de Jean-Paul Sartre (citée par Pallasmaa, 2013), qu’il qualifie d’intellectualiste et d’opposée à la théorie périphérique, l’importance est donnée à la signification : « l’émotion n’existe pas en tant que phénomène corporel, puisqu’un corps ne peut pas être ému, faute de pouvoir conférer un sens à ses propres manifestations ». (Sartre, 1938/1995, p.28). L’émotion se manifeste par rapport à une conduite menée par un sujet au vu d’une finalité. L’émotion se manifeste suite à une transformation d’une manière d’appréhender le monde et donc de son rapport moyen/fin. L’émotion est une rupture de ce rapport au cours de laquelle le monde apparaît à la conscience comme « une totalité non-ustensile, c’est-à-dire modifiable sans intermédiaire et par grandes masses » (Sartre, 1938/1995, p.115) selon une attitude que Sartre qualifie de « magique ». L’émotion-joie se caractérise par la présence imminente d’un objet désiré qui se donne dans une durée que l’on voudrait abolir pour le posséder comme une « totalité instantanée » : « le sujet joyeux se conduit exactement comme un homme en état d’impatience. Il ne tient pas en place, fait mille projets, ébauche des conduites qu’il abandonne aussitôt, etc. » (Sartre, 1938/1995, p.90-91).

Si l’on se base sur cette théorie, les facteurs à prendre en compte sont très différents, il faut d’abord que les habitants soient engagés dans des conduites, et l’architecture est souvent le support d’une multiplicité de conduites. Si l’espace peut être un moyen de retarder l’accès à un objet tout en créant un parcours et des vues progressives sur cet objet, l’espace ne commande en rien le désir pour cet objet, mais peut éventuellement rendre possible une impatience.

— Selon la théorie de l’acte conceptuel (« conceptual act theory of emotion ») de Barrett, « un ensemble de sensations venant du monde (lumière, son, odeur, toucher, goût) combiné avec les sensations venant du corps, compte comme une expérience ou une perception d’émotion lorsqu’elle est catégorisée comme telle au cours d’un processus de conceptualisation situé. » (traduit de Barrett, 2012, p.420). Les aspects physiologiques sont donc ré-élaborés en fonction d’expériences culturelles et de constructions sociales et collectives qui codent la réalité émotionnelle. De plus, ces émotions ne sont pas données une fois pour toutes, mais construites dans un contexte particulier qui leur donne leur sens.

Si l’on se base sur cette théorie, les facteurs de la probabilité de l’émotion joie augmentent sensiblement. Selon les cultures, le velours des murs renvoie des significations différentes et selon la situation dans laquelle il est appréhendé, il peut susciter des émotions différentes. En plus de certains facteurs présents dans d’autres théories, les facteurs sociaux et contextuels vont rendre d’autant plus rare la probabilité de l’émotion « joie ».

Il y a ainsi, une différence qui apparaît à un niveau épistémologique : indépendamment de la probabilité réelle de l’émotion, la manière de formaliser cette probabilité peut varier et donc aboutir à des estimations différentes. Entre un premier concepteur se trouvant à la fin du XIXème siècle s’aidant des théories périphériques, un second au début du XXème qui en connaîtrait les critiques, un troisième une 10aine d’années plus tard ayant lu Sartre, ou un dernier au début du XXIème siècle informé de la théorie de l’acte conceptuel, leur compréhension des facteurs de l’émotion varie grandement. Même s’ils cherchent tous à maximiser la probabilité d’apparition d’une même émotion, la joie, leur manière de concevoir sera orientée différemment.

On peut penser que le nombre de facteurs entrant de la probabilité d’une émotion augmente avec le temps, bien qu’une étude d’histoire des sciences beaucoup plus poussée soit nécessaire pour l’affirmer. Un parti constructiviste pourrait conclure que la chance des concepteurs de prédire une émotion diminue avec l’histoire ; les émotions n’étant autre chose que ce que nos constructions cognitivo-linguistiques en disent :

$P \left(éj\right) à t1> P \left(éj\right) à t2$

 

Un parti réaliste dirait au contraire qu’elles augmentent puisque la réalité émotionnelle se dévoile au fil du progrès scientifique ; la probabilité d’une même réalité architecturale ne change pas, mais l’accroissement des connaissances permet aux concepteurs de mieux assurer leurs estimations pour leurs nouvelles architectures et accroit par conséquent la probabilité :

$P \left(éj\right) à t1< P \left(éj\right) à t2$

 

Formuler une probabilité d’apparition d’une émotion dépend ainsi d’hypothèses qui sont héritées des théories des émotions. Et puisque ces dernières évoluent avec l’histoire des sciences, l’influence de cette évolution sur la probabilité relève de choix de modélisation d’ordre épistémologique.

Troisième approche probabiliste : les types d’émotions

La question peut être posée différemment en mettant de côté le bruit qui s’interpose à la perception de l’émotion véhiculée par l’architecture au moment de l’expérience. Il s’agit de formuler une probabilité de produire une émotion basée sur le système qui perçoit le signal indépendamment du signal lui-même (cf. figure 2). Il est possible de se focaliser sur la nature de l’émotion (joie, colère, béatitude, etc.) que le concepteur cherche à transmettre. Toutes les émotions ont-elles la même probabilité d’être produites ? Dit autrement, en quoi les choix ontologiques parmi les entités que sont les émotions font-ils varier les chances de voir ces émotions se produire effectivement ?

On peut penser qu’au sein d’un même découpage catégoriel des émotions, certaines sont plus fréquentes que d’autres. Certaines recherches (Lim, 2016) indiquent par exemple que les occidentaux ressentent plus souvent des émotions à forte activation cérébrale, « high arousal » (colère, affolement, excitation, stupéfaction). Plus encore, la joie est conçue comme ayant une forte activation chez les occidentaux et une faible activation chez les orientaux. On pourrait se baser sur ce type de constat pour en déduire que la probabilité que des émotions plus fréquemment ressenties par une population aient une probabilité plus grande d’apparaître dans l’architecture conçue. Se faisant on s’autorise à formuler la probabilité sans tenir compte aucunement de l’architecture censée la véhiculer, ni des facteurs à l’origine de cette émotion. Empiriquement, cela rend possible un ensemble de faux-positifs : la personne ressent l’émotion prédite, mais l’architecture ne joue aucun rôle dans son apparition.

Mais on peut s’en tenir à une posture a priori, soit parce que des études empiriques ne sont pas disponibles, soit parce que la conception ne cible pas une population en particulier. Dans ce cas général, il semble plus précautionneux de rééquilibrer le système et d’attribuer le même poids à chaque émotion. Soit :

$P\left(éx\right) \approx \frac{card \left(émotion\right(s) visée(s) par le concepteur)}{card (catégories d‘émotions)}$

 

La question des émotions « basiques » fait débat, mais semble confirmer par certaines études des neurosciences (Kassam et al., 2013). Selon le découpage catégoriel de Descartes (1649/1996) en six émotions, ou « passions », la probabilité d’une émotion est alors de :

$P\left(éx\right) \approx \frac{1}{6}$

 

Avec le découpage catégoriel de James A. Russell (1980) en vingt-huit émotions de base, la probabilité baisse alors à :

$P\left(éx\right) \approx \frac{1}{28}$

 

Ainsi, le choix de l’émotion à produire importe peu, c’est son nombre qui importe : un concepteur se proposant de produire la joie par son architecture voit la probabilité de sa prédiction être inférieure à celle de produire [la joie ou la colère]. Selon cette manière de formuler la probabilité, on voit que plus l’ontologie est riche en catégories d’émotions, plus la probabilité d’en produire une est faible.

Par ailleurs, d’un découpage catégoriel à un autre, la probabilité semble également varier. Dans ce système équilibré, plus l’émotion est précise et définie, moins l’architecte aura de chance de la produire par sa conception architecturale. Plus l’émotion est générale, plus l’architecte aura de chance de la produire. En utilisant une hiérarchie purement logique, on peut distinguer des genres et des espèces d’émotion, au sens de deux niveaux de généralité, dont l’un (le genre) contient l’autre (l’espèce), quelle que soit l’extension qu’ils découpent. Ainsi, l’émotion « joie » (éj) est un genre contenant une « joie apaisée » (éja) qui en est une espèce (à la différence d’une autre espèce que serait, par exemple, une « joie exaltée »). Alors :

$P\left(éj\right) > P\left(éja\right)$

 

De manière générale, on obtient :

$P\left(éGenre\right)> P\left(éEspèce\right)$

 

D’après Pierre Livet (2005), les « émotions esthétiques », c’est-à-dire ressenties par la perception d’œuvres culturelles (dont, pour lui, l’architecture), se distinguent des émotions de base en ce qu’elles nécessitent d’être analysées à un niveau inférieur, celui des dynamiques humorales et de leurs dimensions affectives. Ainsi, elles sont moins précisément situées dans l’espace affectif et n’occupent pas de large région de cet espace au contraire des émotions de base. Les émotions de base, elles, sont liées à une réaction comportementale qui est construite par des savoirs collectifs, culturels, historiques, des contenus intentionnels. Ainsi, on peut entendre dans l’air de la Reine de la Nuit (La Flûte enchantée de Mozart) des trilles virtuoses qui peuvent induire une exaltation joyeuse… lorsque l’on ne sait pas qu’elle est en colère. On constate une fragmentation similaire des émotions de base dans le travail neuroscientifique de Bower et al. (2021) qui semblent indiquer que la possibilité d’associer un changement architectural à une émotion que l’on peut nommer « joie », n’a rien d’évident tant les observations reposent sur un espace de variations dispersé et continu. Peut-être est-ce là un des apports des neurosciences, celui d’éviter aux concepteurs de chercher à produire un effet aussi massif que la « joie » de leurs habitants et de reposer le problème en termes d’affects. Ils s’éviteraient ainsi les facteurs collectifs, culturels et historiques qui donnent leurs colorations émotionnelles aux dynamiques affectives. On pourrait à partir de là se poser la question d’émotions purement architecturales qui, en tant qu’émotion esthétique, seraient fondées au niveau plus dispersé des affects et humeurs. Les architectes ont l’intuition de ses émotions (l’un des plus connus est sûrement Zumthor, 2010). Ils pourraient alors trouver dans les études neuroscientifiques des ressources pour nommer ces émotions dans un langage objectif qui puisse être partagé.

On voit ainsi que la probabilité d’apparition d’une émotion dans une architecture peut être formulée alors même qu’elle repose sur une hypothèse qui néglige les facteurs architecturaux. La probabilité varie alors selon des manières de distinguer et de nommer les émotions qui forment des hypothèses ontologiques.

Objections au raisonnement probabiliste depuis l’espace de conception

Au vu des remarques précédentes, quelques objections doivent être énoncées. Il s’agit de difficultés que la démarche probabiliste rencontre pour être pertinente en conception.

D’abord, prendre appui sur les neurosciences pour laisser de côté la possibilité de produire de la joie par l’architecture semble une conclusion assez coûteuse. Écarter les facteurs collectifs, culturels et historiques des émotions de base pour s’en tenir à des émotions esthétiques est également une conséquence lourde pour la discipline architecturale qui réfléchit ces questions depuis longtemps. À la différence d’autres objets culturels, l’architecte s’appréhende également dans une expérience quotidienne, et pas toujours avec une focalisation esthétisante.

Ensuite, concernant plus précisément les probabilités induites par le découpage catégoriel des émotions ; que signifient-elles une fois replacées sur le plan des enjeux de la conception architecturale, et des stratégies d’exploration des possibles ? L’activité de conception consiste avant tout à déterminer ou proposer quelque chose, que cette détermination porte sur des formes, des espaces, des perceptions, des usages, ou des émotions. Or, vouloir fonder la conception sur une maximisation de ce type de probabilité encouragerait un concepteur à faire des propositions les plus générales possible, les moins déterminées… les projets d’architectures qui en résulteraient risquent alors d’être assez décevants.

Cette manière de poser le problème relance un ancien débat de la culture architecturale, celui d’une critique du fonctionnalisme moderne, au nom de ses dérives supposées autoritaires. La notion d’usage était alors plus en vogue que celle d’émotion. Il reste à savoir si le problème est différent. Chercher à provoquer une émotion par l’architecture suppose-t-il que l’apparition d’autres émotions doit être considérée comme un échec ? L’échec de l’apparition d’une émotion doit-il être compris comme un échec de la conception architecturale ? Est-ce que concevoir une architecture en vue d’accueillir une pluralité d’émotions équivaut à ce que toute ou n’importe quelle émotion soit rendue possible et donc souhaitable ? Doit-on concevoir les environnements de nos émotions futures à partir de ceux du passé ?

D’un côté, ce sont des questions morales ou philosophiques qui ressurgissent et méritent une réelle réflexion. Elles ouvrent à d’autres notions comme celle de la surprise, de la neutralité, de la multifonctionnalité… qui peuvent nourrir la doctrine de concepteurs. Mais ces questions semblent difficilement pouvoir être traitées scientifiquement en ce sens qu’elles appellent des réponses normatives plus que factuelles. Sur ce point, les mesures neuroscientifiques des émotions ont peu à nous apporter.

D’un autre côté, le cas des neurosciences pourrait être évalué au regard d’autres transferts qui par le passé souhaitaient améliorer la qualité des espaces par l’usage de sciences. De la sociologie des usages à la neurocognition émotionnelle, les sujets et les cadres d’étude changent certes, mais la question de leurs utilisations dans un processus de conception semble fortement similaire. Un auteur comme Jean-Michel Léger (2011) portant un regard rétrospectif sur des décennies d’évaluation architecturale est particulièrement sceptique sur les apports que la sociologie des usages a pu constituer pour la conception architecturale et sur tout feedback du type conception n > réception > conception n+1 à la manière des « post occupancy evaluations » (POE) anglo-américaines. Il serait opportun de montrer en quoi les neurosciences se trouvent dans une situation différente. Harry Malgrave (2013), alors qu’il constate justement les échecs passés de tels recours aux sciences dans l’histoire de l’architecture, tient les neurosciences pour exonérées d’un tel destin. Sa raison, peu explicite dans son texte, semble être une sorte déterminisme biologique qu’autoriserait les neurosciences.

Enfin, parlant des catégories d’émotions, on se pourra se demander si leur liste est fixe et définitive. Cette liste à partir de laquelle on formule une probabilité est-elle sans histoire ni géographie ? L’exemple de la saudade, cette tristesse mélancolique teintée de rêves d’ailleurs, devrait nous convaincre du contraire. Cette émotion est si spécifique à la culture lusophone que le mot est réputé intraduisible (voir Braz, 2006). Ainsi, si par une éducation portugaise un enfant acquiert la maîtrise du concept de saudade, sa valeur culturelle et par là possibilité de l’éprouver. Si, de même, quelqu’un d’étranger est susceptible, à force d’imprégnation avec la culture portugaise, d’y parvenir également, c’est bien que le spectre des émotions peut être étendu. Dans un tout autre domaine, Annie Gentès montre comment le développement de nouvelles technologies et médias accroît, par rapport à la peinture et à la photographie, les modalités empathiques par lesquelles sont provoquées des émotions. En inventant de nouveaux supports médiatiques, les humains enrichissent leur environnement par des artefacts qui forment de nouvelles occasions émotionnelles (Gentès, 2013). Cette hypothèse de l’empathie est d’ailleurs partagée par certains auteurs de la neuroarchitecture qui s’appuient volontiers sur la notion de neurones-miroirs pour parler de transmission d’émotions par l’expressivité de formes spatiales (Pallasmaa, 2013 ; Mallgrave, 2013 ; Canepa et al., 2019). Ceux-ci ne disent pourtant rien de l’émergence de nouvelles émotions. Du point de vue probabiliste, la question est de savoir comment alors calculer la probabilité d’une émotion par rapport à un ensemble d’émotions qui n’est pas fini ?

Ces exemples renvoient aussi à la question de la conception, en tant que production de choses qui n’existaient pas encore ; ne doit-on pas, si l’on veut rendre compte de tout le spectre de la conception, envisager des cas où il est question de concevoir des émotions ? Il s’agit d’envisager dans la figure 2, un processus (b) qui ne se base pas sur (a) ou du moins qui transforme de manière intentionnelle sa connaissance de (a) plutôt que de cherche à la reproduire. Ce type de cas suppose la possibilité d’inventer des émotions qui n’existent pas encore, donc inconnues à un moment donné. Il est bien entendu possible de mettre en doute le fait que de telles émotions se réalisent. En tant qu’émotions conçues, elles peuvent fonctionner comme des représentations sans référents. Le fait qu’elles trouvent plus tard un référent correspondant dans le réel est une question de second ordre ; il importe d’abord de considérer qu’une telle émotion puisse être pensée. La conception est en effet, une activité qui mène dans certains cas à une expansion du domaine du connu (Hatchuel et al., 2013) ; il arrive ainsi que les projets à concevoir n’aient pas de précédents, comme c’est le cas pour le programme du parc culturel de la Villette à Paris en 1982 (Vitalis, 2020) ou celui de laboratoires de recherche soumis à Louis Kahn à la fin des années 1950 (Webber, 2012). Et dans ce cas, comment calculer la probabilité de transmettre une émotion qui n’existe pas encore ? Donner ainsi le primat à la conception dans la pleine étendue de ses possibilités met à mal l’idée d’une probabilité fondée entièrement sur le primat d’une réalité qui existe déjà.

Conclusions

Pour mettre à l’épreuve la situation probabiliste du transfert des neurosciences de la réception à la conception, trois manières de formuler la probabilité de transmission d’une émotion ont été explorées. En exhibant ainsi des probabilités — que les promoteurs du transfert se refusent à formuler — on peut constater qu’elles reposent sur des hypothèses simplificatrices. On peut juger ces hypothèses caricaturales ou triviales — peut-être cela explique-t-il pourquoi les auteurs ne s’y risquent pas. Toutefois on ne peut juger du coût de ses hypothèses qu’après les avoir exposées. Cette exploration permet de conclure qu’il n’y a pas une manière unique de formuler cette probabilité et donc que d’autres approches que celles envisagées ici sont possibles. Ensuite, il importe de garder à l’esprit que les hypothèses sur lesquelles reposent ces probabilités prennent parti sur le réel. Ces partis — qui comme tels sont discutables — peuvent jouer à différents niveaux : celui des facteurs des émotions, celui des théories scientifiques des émotions, celui des options épistémologiques avec lesquelles sont interprétées ces théories, celui de l’ontologie des émotions. Ainsi, savoir si telle architecture a 70 % ou de 90 % de chance susciter de la joie semble être une question inintelligible tant que les fondements sur lesquels se fonde ce type de probabilité n’ont pas été éclaircis et que ses engagements épistémologiques ne sont pas explicites.

On pourrait aussi être tenté de conclure que la probabilité est trop compliquée ou n’est pas formulable, mais dans ce cas nous ne voyons pas pourquoi continuer de se fier à la situation probabiliste qu’est celle d’un transfert des neurosciences à la conception.

Notre travail s’en tient à des formules. Ces formules peuvent être affinées. Malgré leurs limites, il resterait également à calculer les probabilités de ces formules sur la base d’échantillons représentatifs. Mais, quels que soient les résultats de ces calculs, il faudra garder à l’esprit qu’ils sont redevables de conceptualisations spécifiques, de choix et de mises à l’écart.

Dans un travail critique sur la notion de ressemblance, le philosophe Nelson Goodman pointait déjà le manque de justification qu’il y avait à faire des prédictions à partir de ressemblances. Selon lui, « on ne saurait fonder aucune prédiction sur le seul principe que le futur sera semblable au passé. La question est plutôt de savoir de quelle manière ce qui est prédit sera semblable à ce qui a déjà été découvert. » (Goodman, 1972/2020, p. 22) Or, n’est-ce pas justement sur une telle ressemblance, entre des architectures existantes et des architectures à venir que s’origine le problème de cet article ? En mesurant les émotions apparues dans les premières, le raisonnement probabiliste voudrait prédire les émotions qui apparaîtront dans les secondes… Goodman fait, plus loin, une remarque intéressante concernant la mise en ordre des qualités sensorielles par la recherche scientifique :

« Les résultats expérimentaux créent, plutôt qu’ils ne reflètent, une mesure de la ressemblance sensorielle. Tout comme la plupart des systèmes de mesure, ils tendent à gouverner les jugements ordinaires au moins autant qu’ils ne se laissent gouverner par eux. Et nous avons vu, d’ailleurs, que la pondération relative des différentes qualités d’un objet est si variable qu’aucune mesure fiable de similarité pour les qualités n’offrirait, de toute façon, de mesure constante de ressemblance pour les objets en général. » (Goodman, 1972/2020, p. 26)

Mesure et prédiction, réel et probable sont ainsi dans une relation tacite qui peut être questionnée. L’engouement actuel pour les neurosciences en architecture semble supposer que l’identification de conditions architecturales co-occurrentes à certaines émotions est une aide pour concevoir des espaces architecturaux semblables et donc générant probablement des émotions semblables. Or l’explication peut être inversée : nous proposons plutôt de penser que concevoir des espaces architecturaux aide les neurosciences à identifier des conditions de co-occurrences avec des émotions. Les architectes produisent des occasions d’études neuroscientifiques, mais aussi des projets spatio-émotionnels singuliers. En somme, si l’architecture peut servir de terrain d’étude aux neurosciences, il ne s’en suit pas que les résultats de ces études sont directement utilisables par l’architecture. Ils le sont sans doute indirectement. Mais dans ce décalage, beaucoup de choses se jouent qu’il reste à expliciter.

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[1] Voir l’ANFA  (Academy of Neuroscience for Architecture https://www.anfarch.org/about/mission/ , consulté le 19/05/2021) ou le LENI (Grupo de Investigación Neuroarquitectura LENI, Laboratorio Europeo de Neurotecnologías Inmersivas), http://www.i3b.upv.es/narch/es/ , consulté le 15/05/2021). Les posters présentés aux conférences biennales l’ANFA regorgent de cas où le transfert vers la conception est postulé, tel celui de Justin B. Hollander « Using Biometric Software to Understand the Architectural Experience and Improve Design » présenté en septembre 2018.

[2] Voir par exemple le neuroscientifique et consultant en design Colin  Ellard : http://colinellard.com/ (consulté le 15/05/2021).