Publication
Sensuous project: A synesthetic design approach to enhance health and well-being through pain management
| dc.contributor.advisor | Duarte, Maria Emília Capucho | |
| dc.contributor.advisor | Riccò, Dina | |
| dc.contributor.author | Gambera, Davide António | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-30T11:01:28Z | |
| dc.date.available | 2025-12-30T11:01:28Z | |
| dc.date.issued | 2025-12-12 | |
| dc.description.abstract | The present study investigates cross-sensory interactions in design, with an emphasis on the effects of sensory stimuli on human well-being. It is an interdisciplinary investigation in design, integrating theoretical frameworks from design, cognitive psychology, and neuroscience. The main objective is to assess the impact of induced cross-sensory interactions capable of influencing the psychophysical state of well-being (particularly pain perception) through the exposure of participants to controlled environmental sensory stimuli intentionally designed for this purpose. Throughout the study, two main phases of investigation were conducted. In the first phase, a laboratory experiment was carried out using the Cold Pressor Test, in which a variety of stimuli (including chromatic light and sound) was deliberately manipulated and evaluated simultaneously, following a methodical sequence. The aim was to analyse how cross-sensory stimuli in the environment interfere with pain responses. By inducing painful stimuli, it was possible to understand the effects of these combined sensory variables. In the second phase, a survey was administered to healthcare professionals to gather their perceptions and opinions on the potential applications of cross-sensory design in clinical settings. The findings indicate that combinations of sound and light generate more intense algesic effects than individual exposures, suggesting that a synesthetic approach is more effective in pain enhancement rather than in pain management. Although cross-sensory stimuli are often considered promising by healthcare professionals, overcoming practical barriers is essential for their implementation. The advancement of this approach depends on close collaboration between designers and healthcare professionals, the development of accessible technologies, and the training of teams. In this regard, the adoption of synesthetic design in healthcare contexts may contribute to promoting a more holistic and patient-centred model of care. | eng |
| dc.description.abstract | A presente investigação de doutoramento, intitulada "Sensuous Project: uma abordagem do design sinestésico para melhorar a saúde e o bem-estar através da gestão da dor", estabelece uma análise interdisciplinar entre o design, a percepção multissensorial, as neurociências, o Design Baseado em Evidências e a psicologia ambiental, centrando-se no objetivo principal de investigar o potencial de estímulos ambientais controlados como ferramentas de intervenção não farmacológica na modulação da dor, propondo-se uma transição sistémica da passividade inerente aos espaços clínicos convencionais para ambientes otimizados para o suporte sensorial do paciente. A fundamentação teórica deste trabalho deriva de uma análise crítica e empiricamente sustentada ao reducionismo funcional e ao modelo exclusivamente patogénico que tem dominado a prática do design de interiores e da arquitectura de saúde nas últimas décadas, onde se observa historicamente uma prevalência funcional em detrimento de uma abordagem fenomenológica e multimodal que considere a integridade do sistema nervoso humano. Ao priorizar critérios estritos de assepsia, higiene e funcionalidade, o design contemporâneo negligência sistematicamente as dimensões acústicas, térmicas, olfativas, proprioceptivas, vestibulares e viscerais da experiência espacial, resultando em ambientes que, embora eficazes sob o ponto de vista funcional, atuam frequentemente como fontes de stress ambiental e sobrecarga cognitiva, dificultando a estabilização do bem-estar psicofísico do paciente em estados de elevada vulnerabilidade fisiológica. A dor, enquanto variável central desta investigação, é definida pela Associação Internacional para o Estudo da Dor (IASP) como uma experiência sensorial e emocional desagradável, associada a danos teciduais reais ou potenciais, uma definição que sublinha a natureza inerentemente subjetiva, e multidimensional do fenómeno, o qual transcende a mera sinalização nociceptiva para integrar componentes afectivas e cognitivas complexas. Atualmente, a dor configura-se como um dos maiores desafios de saúde pública a nível global, afetando aproximadamente 20% da população adulta mundial e gerando, apenas na União Europeia, um impacto económico estimado em 300 mil milhões de euros anuais, sendo que cerca de 90% deste valor se deve a custos indiretos, nomeadamente a perda de produtividade e os encargos com o sistema de segurança social, o que justifica a urgência na investigação de métodos adjuvantes que possam mitigar este encargo. Perante este cenário, a presente investigação postula que o design pode configurar-se como um agente criador de estímulos de modulação sensorial activa, utilizando princípios de sinestesia para transformar as infraestruturas hospitalares em ecossistemas facilitadores de cura e resiliência psicofísica. A investigação baseia-se em duas revisões sistemáticas da literatura que permitiram a identificação de quatro lacunas críticas: uma limitação taxonómica derivada da persistência num modelo sensorial simplista de cinco sentidos que ignora a complexidade das 32 modalidades identificadas pela neurociência moderna; uma fragmentação de variáveis em intervenções de design isoladas que desconsideram o processamento sensorial integrado; un déficit de protocolos de acoplamiento sensorial validados para a dor; e a existência de barreiras institucionais severas à implementação de tecnologias sensoriais dinâmicas. O suporte teórico desta investigação ancora-se na obra de Michael Haverkamp, tratando a sinestesia como uma funcionalidade intrínseca da percepção humana multimodal e aplicando sistematicamente as Correspondências Cross-modais (CMCs) em conjunto com o Acoplamento Matemático/Físico, alinhando frequências sonoras e comprimentos de onda lumínicos para criar uma coerência ambiental que potencie a resistência à dor. Adicionalmente, o modelo de Salutogénese de Aaron Antonovsky (1979) fornece a base para a promoção da saúde ao reforçar o "Sentido de Coerência" (SOC) do paciente, criando ambientes compreensíveis, geríveis e significativos que permitem uma melhor alocação de recursos biológicos para a recuperação física ao reduzir a carga cognitiva necessária para processar ambientes caóticos. A investigação fundamenta-se ainda na Teoria do Controlo do Portão de Melzack e Wall e na Teoria da Neuromatrix, as quais sugerem que estímulos sensoriais não nociceptivos podem interferir na transmissão dos sinais álgicos ao nível do corno dorsal da medula espinal e no processamento cortical, utilizando o EBD como estrutura metodológica para validar estas intervenções através de métricas quantitativas. A metodologia adotada seguiu uma abordagem de métodos mistos (Mixed Methods), dividida em duas fases críticas, começando por um ensaio laboratorial controlado no UXLab da Universidade Europeia que utilizou o Cold Pressor Test (CPT) para a indução controlada de dor térmica em 42 adultos saudáveis, com uma distribuição equitativa de género e idades compreendidas entre os 18 e 27 anos, sob um desenho fatorial de medidas repetidas 2x4 dentro do mesmo sujeito. Foram manipuladas variáveis independentes como o Som (Silêncio vs. Ruído Branco/Som de Cascata) e a Luz Cromática (Sem luz, Verde, Azul e Vermelha), enquanto as variáveis dependentes incluíram a intensidade da dor (NRS-I), o desagrado emocional (NRS-U) e o tempo de tolerância, recorrendo-se a um Quadrado Latino para randomizar a exposição às condições e mitigar efeitos de habituação ou fadiga. Na segunda fase, aplicou-se um inquérito a 21 profissionais de saúde em Portugal e Itália, utilizando cenários gerados por Inteligência Artificial e a ferramenta PrEmo® para quantificar reações emocionais não-verbais perante as propostas de design, visando avaliar a exequibilidade clínica destas soluções. Os resultados do ensaio clínico forneceram dados estatísticos robustos, revelando efeitos principais significativos para o Som (F(1,41) = 16.572, p < .001, η² = 0.052) e para a Luz (F(3,123) = 4.325, p = .006, η² = 0.039) na intensidade da dor. O dado mais relevante, contudo, foi a interação significativa entre Som e Luz (F(3,123) = 3.765, p = .013, η² = 0.034) o que indica que o impacto de uma modalidade sensorial é estritamente dependente da configuração da outra. Contudo, contrariando a hipótese inicial de analgesia por distração, os resultados demonstraram que a combinação de luz cromática e som rítmico intensificou a percepção subjetiva da dor, um fenómeno designado nesta investigação como "sinergia algésica". Este resultado sugere que ambientes com elevada coerência sinestésica e imersividade podem aumentar a acuidade sensorial global e a vigilância do sistema nervoso, tornando os indivíduos mais sensíveis tanto ao ambiente envolvente como ao estímulo nociceptivo, o que implica que o design multissensorial atua como um modulador potente que exige uma calibração cirúrgica e personalizada, uma vez que a harmonia sensorial pode, em contextos de dor aguda, reforçar a atenção focada em vez de a inibir através da distração cognitiva. A análise dos dados revela ainda que, embora o aumento da intensidade da dor tenha sido estatisticamente significativo sob estimulação coerente, não houve uma redução no tempo de tolerância física, sugerindo que a modulação ocorre predominantemente na esfera da experiência qualitativa e na interpretação pessoal do sinal álgico. No que respeita à componente qualitativa, os profissionais de saúde manifestam elevados níveis de admiração e esperança perante as soluções de design sinestésico, embora tenham identificado barreiras programáticas severas, tais como os custos de instalação e manutenção de sistemas dinâmicos, a inércia cultural e a resistência à alteração de protocolos clínicos que priorizam a assepsia absoluta em detrimento da experiência sensorial do paciente. A sala de espera foi identificada como o local de maior viabilidade para implementação imediata (66% de aceitação), dada a sua função crítica na gestão da ansiedade pré-procedimento e o menor risco clínico associado. Em conclusão, o "Sensuous Project" demonstra que o ambiente construído deve ser tratado como um participante biológico activo na fisiologia do paciente e não apenas como um contentor de atividades clínicas, estabelecendo novos padrões de rigor onde o espaço é projetado com base em evidência quantitativa e neurocientífica. O horizonte futuro desta disciplina reside na transição para a Internet dos Sentidos (IoS), onde sistemas bio-responsivos integrados com sensores e algoritmos de inteligência artificial permitirão ajustes ambientais automáticos e em tempo real, adaptando a iluminação e a acústica aos dados fisiológicos do paciente para induzir estados de relaxamento e mitigar o estresse oxidativo, provando que o domínio das interações multimodais representa uma oportunidade sem precedentes para a criação de infraestruturas de saúde mais resilientes, humanas e tecnicamente informadas pela biologia da percepção humana. Este corpo de conhecimento expandido reforça a necessidade de uma educação em design que integre competências em neurobiologia e psicologia experimental, permitindo que os futuros projectistas compreendam que cada decisão cromática, acústica ou textural possui uma assinatura neurofisiológica capaz de influenciar os resultados clínicos de recuperação. A complexidade do processamento sinestésico exige, portanto, que o design para a saúde abandone as generalizações estéticas em favor de sistemas adaptativos que respeitem a variabilidade individual e a neurodiversidade dos pacientes. Ao consolidar estes resultados, o "Sensuous Project" posiciona-se como uma base teórica e prática fundamental para a próxima geração de hospitais inteligentes, onde o bem-estar não é um subproduto acidental, mas um parâmetro programado e validado cientificamente. A eficácia desta abordagem depende da superação das barreiras institucionais identificadas, requerendo um diálogo mais estreito entre administradores hospitalares, clínicos e equipas de design para assegurar que a inovação sensorial seja integrada de forma sustentável no fluxo de trabalho clínico, garantindo que o investimento em tecnologias ambientais se traduza em benefícios mensuráveis na redução do tempo de internamento e na melhoria da qualidade de vida dos utentes, consolidando o design sinestésico como uma intervenção terapêutica legítima e necessária na medicina contemporânea. | por |
| dc.identifier.tid | 101608659 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.26/60609 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | Synesthetic design | |
| dc.subject | Design for health and wellbeing | |
| dc.subject | Cross-sensory interactions | |
| dc.subject | Pain management | |
| dc.title | Sensuous project: A synesthetic design approach to enhance health and well-being through pain management | eng |
| dc.type | doctoral thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.grantor | Instituto de Arte, Design e Empresa - Universitário | |
| thesis.degree.name | Doutoramento em Design |
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