Füsioloogilisi reaktsioone mõjutab siseõhu kvaliteet:

Keskmiselt veedavad inimesed umbes 90% oma ajast hoonetes ning tarbivad tohutul hulgal energiat, et säilitada mugavat siseõhkkonda.

Enamik hoonetes tarbitavast energiast kulub siseõhu kvaliteedi (IEQ) säilitamiseks ning liigne energiatarbimise vähendamine võib halvendada IEQ-d, mis on vajalik mugavaks eluks (De Rosa jt, 2014). Seetõttu ei ole tänapäeva ühiskonnas hoonete energiatarbimise minimeerimine, säilitades samal ajal rahuldava IEQ, enam valikuline, vaid hädavajalik (ˇSujanov´a jt, 2019).

Samal ajal arenevad pidevalt tehnoloogiad ja meetodid energiatarbimise jälgimiseks. Energiatõhusust aitavad suurendada energiamajandussüsteemid ning tulevikus on oodata veelgi tõhusamaid protsesse ja uuenduslikke tehnoloogiaid (Aliero jt, 2022). Varasemad uuringud viitavad, et energiatarbimist saab vähendada, visualiseerides seda liitreaalsuse (AR) tehnoloogia abil (Bekaro jt, 2018).

Liitreaalsus (AR) muutub kiiresti teadushariduses transformatiivseks tööriistaks, eriti keerukate bioloogiliste süsteemide, nagu aju, muutmisel gümnaasiumiõpilastele kättesaadavamaks. Eriti huvitav rakendus on AR-i kasutamine valgusele reageerimise kognitiivsete ja neuroloogiliste reaktsioonide, näiteks pupillide laienemise, reaktsiooniaja ja simuleeritud närvitegevuse jäljendamiseks. Need on peamised näitajad sellest, kuidas aju töötleb keskkonnast tulevat valgusstiimulit ja kohandab oma käitumist vastavalt.

Valgusega kokkupuude vallandab ajus mitmesuguseid füsioloogilisi ja neuroloogilisi reaktsioone. Näiteks silma sisenev valgus aktiveerib võrkkesta fotoretseptoreid, käivitades ahelreaktsiooni, mis jõuab ajupiirkondadesse, mis vastutavad erksuse ja ööpäevarütmide reguleerimise eest. Üks hästi dokumenteeritud reaktsioon on pupilli suuruse muutus, mis peegeldab nii valgustugevust kui ka kognitiivset pingutust. Nagu Mathôt (2018) selgitab, pakub pupillomeetria ehk pupilli läbimõõdu mõõtmine akna kognitiivse koormuse ja sensoorse töötlemise hindamiseks, muutes selle väärtuslikuks vahendiks aju funktsioonide uurimisel muutuvates valgusoludes.

Kuigi AR-platvormid ei saa otseselt ajutegevust salvestada, saab neid programmeerida simuleerima neuroloogilisi tulemusi teaduslike andmete põhjal. Changi jt (2012) uuring näitas, et isegi lühiajaline ereda valguse käes viibimine võib märkimisväärselt suurendada kognitiivset erksust ja muuta subjektiivset unisust; neid tulemusi saab integreerida interaktiivsetesse AR-keskkondadesse, et modelleerida realistlikke kognitiivseid mõjusid. 

Joonis 9. AR tööriistad, Allikas: https://delta2020.com/blog/142-how-augmented-and-virtual-reality-could-help-bring-the-classroom-to-life  

Inimkeskse disaini puhul on oluline arvestada, kuidas siseõhk mõjutab nii füsioloogilisi kui ka kognitiivseid reaktsioone. Sellised tegurid nagu valgustus, soojusmugavus, õhukvaliteet ja akustika mõjutavad oluliselt hoone kasutajate mugavust, tootlikkust ja heaolu (Al Horr jt, 2016; Frontczak & Wargocki, 2011). Need keskkonnategurid kujundavad seda, kuidas inimesed end füüsiliselt tunnevad, ning mõjutavad kognitiivset funktsiooni, tähelepanu ja emotsionaalset seisundit. Näiteks leidsid Mendell ja Heath (2005), et koolide siseõhu kvaliteet mõjutab otseselt õpilaste sooritust ja tervist, rõhutades vajadust seada hoonete projekteerimisel esikohale kasutajakogemus.

Hiljutised uuringud näitasid, et energiatarbimise visualiseerimine AR-i abil ei mõjuta oluliselt subjektiivset rahulolu siseõhu kvaliteediga (IEQ), kuid vähendab samal ajal hoone energiatarbimist. AR-süsteem jälgib kasutajate reaktsioone ja käitumist energiatarbimise muutmiseks. Samas on oluline uurida ka nende meetmete mõju kasutajate rahulolule, sest IEQ mõjutab oluliselt kasutajate rahulolu, tervist ja tootlikkust (Mirzaei jt, 2020). Nende füsioloogiliste reaktsioonide hulka kuuluvad südame löögisageduse varieeruvus (HRV), elektroentsefalogramm (EEG), elektrodermaalne aktiivsus (EDA) ja nahatemperatuur (SKT), mida kasutatakse paljudes IEQ-ga seotud uuringutes kasutajate subjektiivse rahulolu kvantitatiivseks hindamiseks (Sun jt, 2020).