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Work

El poder de la iluminación artificial en el diálogo edificación – paisaje urbano nocturno y su relación con la percepción humana. De la neurociencia a la neuroiluminación

Year: 2026
Type: dissertation
Study design: Observational Study
Abstract: This doctoral thesis focuses on the power of lighting in architectural and urban spaces and on how it influences human perception beyond visible effects and the measurable parameters of light's technical properties, taking neurobiological aspects into account. The general objective of this research is to demonstrate the influence of lighting in architectural and urban environments on biological aspects of human beings, particularly on the synchronisation of their circadian cycles, thereby producing neuroendocrine and neurobehavioral responses. This research integrates four pillars: medicine, neuroscience, lighting, and urban architectural space. As part of the study, areas of two highly contrasting cities, Madrid and Toledo, were analysed and compared through in situ work. In Madrid, sections of Gran Vía, Plaza Callao, and Plaza de España were studied; in Toledo, Plaza Zocodover, Cuesta de Carlos V, and narrow streets with very low lighting levels were examined. Measurements were taken using a spectrophotometer in the study areas to determine light intensities, colour temperatures, and wavelengths. Surveys were also conducted among residents of both cities, with questions focused on the perception of the nocturnal urban environment. The data obtained, both from site analysis and from surveys of residents, demonstrate the influence of lighting in architectural and urban spaces on human biological regulation, as well as the impact of ALAN (artificial light at night) as a disruptor of the human circadian cycle. During this research, two fundamental concepts were developed and defined: Neurolighting, referring to the specific analysis of both visual and non-visual perception of light, and how responses are generated in the brain; and Circadian neuro-lighting, explaining the influence of lighting on brain responses related to the synchronisation of the circadian cycle. As a result of this research, it is concluded that lighting should be understood not only from functional, aesthetic, or energy-saving perspectives, but also as an activator of neural responses (both a regulator and a disruptor). When used appropriately, it can create conditions that improve well-being by avoiding unnecessary short-wavelength radiation, which increases cortisol levels, while simultaneously providing a sense of safety and comfort, and lighting adapted to human biology in harmony with circadian rhythms. In urban planning, it is of utmost importance to consider and implement zoning strategies and make decisions that incorporate lighting in a manner consistent with use, maintaining lower lighting levels in residential areas than in tourist and commercial zones. RESUMEN Esta tesis doctoral se centra en el poder de la iluminación en el espacio arquitectónico y urbano, y en cómo influye en la percepción humana, más allá del efecto visible y de los parámetros de medición de las propiedades técnicas de la luz, considerando aspectos neurobiológicos. El objetivo general de esta investigación es develar la influencia de la iluminación del espacio arquitectónico y urbano nocturno, tomando como caso de estudio Madrid y Toledo, sobre la percepción humana, las respuestas neurobiológicas y la sincronización circadiana, produciendo respuestas neuroendocrinas y neuroconductuales. Este trabajo investigativo integra cuatro pilares: medicina, neurociencia, iluminación y espacio arquitectónico y urbano. Como parte del trabajo, se analizaron y se compararon zonas de dos ciudades muy contrastadas, Madrid y Toledo, realizando trabajo in situ. En Madrid se estudiaron tramos de Gran Vía, Plaza Callao y Plaza de España; en Toledo, la Plaza Zocodover, Cuesta de Carlos V y calles estrechas con muy bajos niveles de iluminación. Se realizaron mediciones con espectrofotómetro en las zonas de estudio, para determinar las intensidades lumínicas, temperaturas de color y longitudes de onda. También se realizaron encuestas a los habitantes de ambas ciudades, con preguntas enfocadas a la percepción del espacio urbano nocturno. Los datos obtenidos, tanto del análisis del sitio como de las encuestas a sus habitantes, han demostrado la influencia de la iluminación en el espacio arquitectónico y urbano sobre la regulación biológica del ser humano, así como el impacto de la luz artificial nocturna (ALAN, artificial light at night, por sus siglas en inglés) como disruptora del ciclo circadiano humano. Durante esta investigación se crearon y definieron dos conceptos fundamentales: Neuroiluminación, referido al análisis específico de la percepción visual y no visual de la luz, y cómo se generan respuestas en nuestro cerebro; y Neuroiluminación circadiana, para explicar la influencia de la iluminación en las respuestas cerebrales para la sincronización del ciclo circadiano. Como resultado de la investigación, se ha concluido que la iluminación debe entenderse no sólo desde los puntos de vista funcional, estético o de ahorro energético, sino también como un activador de respuestas neuronales (como regulador o disruptor), que utilizada adecuadamente, puede generar condiciones que mejoren el bienestar, evitando radiación innecesaria de onda corta que incrementa los niveles de cortisol, y proporcionando al mismo tiempo una sensación de seguridad, confort y adaptación de la iluminación a nuestra biología en armonía con los ritmos circadianos. En cuanto a la planificación urbana, es de suma importancia considerar e implementar zonificaciones y contemplar decisiones que involucren la iluminación de manera coherente con el uso, dejando niveles lumínicos más bajos en las zonas residenciales en comparación con zonas de uso turístico y comercial.
DOI: 10.20868/upm.thesis.97990
Language: English
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7223261134
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