interacties van mensen met machines, van robots die driftbuien krijgen wanneer ze een kleurafstemmingsspel verliezen tegen een menselijke tegenstander tot de bionische ledematen die ons extra vaardigheden kunnen geven, onthullen niet alleen meer over hoe onze hersenen zijn bedraad - ze veranderen ze ook.

Emily Cross is hoogleraar sociale robotica aan de Universiteit van Glasgow in Schotland en onderzoekt de aard van mens-robotrelaties en wat ze ons kunnen vertellen over menselijke cognitie.

Ze definieert sociale robots als machines die zijn ontworpen om op sociaal niveau met mensen om te gaan - van online chatbots tot machines met een fysieke aanwezigheid, bijvoorbeeld, die mensen inchecken in hotelkamers.

Volgens prof. Cross, omdat robots kunnen worden geprogrammeerd om specifiek gedrag uit te voeren en te repliceren, ze zijn uitstekende hulpmiddelen om licht te werpen op hoe onze hersenen werken, in tegenstelling tot mensen, wiens gedrag varieert.

"De centrale principes van mijn vragen zijn, kunnen we interactie tussen mens en robot gebruiken om de flexibiliteit en fundamentele mechanismen van sociale cognitie en het menselijk brein beter te begrijpen, " ze zei.

Beeldvorming van de hersenen laat zien dat een droevige, gelukkige of neutrale robotachtige uitdrukkingen zullen dezelfde delen van de hersenen aanspreken als een menselijk gezicht met vergelijkbare uitdrukkingen.

Via hun project genaamd Social Robots, Prof. Cross en haar team gebruiken neurale decoderingstechnieken om te onderzoeken in hoeverre menselijke gevoelens ten opzichte van een robot veranderen, afhankelijk van hoe deze zich gedraagt.

driftbuien

Wanneer de robots die in het project worden gebruikt een spel verliezen, ze wisselen af ​​tussen driftbuien of neerslachtig lijken. "Tot dusver, mensen vinden het echt grappig als de robot boos wordt, "zei ze. "Maar mensen reageren er heel sterk op en dat is echt interessant om te zien."

Het is aangetoond dat het hebben van robots als collega's mensen op complexe manieren beïnvloedt. Onderzoekers van de Universiteit van Washington ontdekten dat wanneer soldaten robots gebruikten bij het opruimen van bommen, ze ontwikkelden emotionele gehechtheid aan hen en voelden frustratie, woede of verdriet als hun robot werd vernietigd.

Prof. Cross zegt dat vanuit een evolutionair perspectief, dit heeft geen zin. "We geven om mensen en misschien dieren die ons kunnen helpen of pijn kunnen doen, " zei ze. "Maar met machines is het een beetje meer een mysterie en begrijpen hoe ver we dat kunnen duwen (om sociale relaties met machines te ontwikkelen) is een echt, echt fascinerende vraag."

Het is belangrijk om deze dynamiek te begrijpen omdat, zoals ze aangeeft, robots werken al als metgezellen in verpleeghuizen of zelfs als tutoren in het voorschools onderwijs. Thuiszorg en onderwijs zijn belangrijke gebieden van onderzoek naar sociale robotica, met O&O-inspanningen gericht op volwassenen met dementie en jonge kinderen.

Tien uur regel

Typisch, studies over dergelijke groepen observeren interacties over een relatief korte tijdspanne. Ze overschrijden zelden wat Prof. Cross beschrijft als een regel van tien uur, buiten welke studiedeelnemers de neiging hebben om zich te vervelen van hun robotspeelgoed. Maar haar team bekijkt hoe gevoelens voor robots in de loop van de tijd evolueren.

Als onderdeel van het project, de onderzoekers sturen een Cozmo-robot ter grootte van een handpalm naar huis met studiedeelnemers en instrueren hen om er een week lang elke dag mee te communiceren door spelletjes te spelen of hem aan hun vrienden en huisdieren voor te stellen. De hersenen van de deelnemers worden aan het begin en het einde van die periode in beeld gebracht om veranderingen bij te houden.

"Als we robots in onze thuisomgeving willen hebben, als ze op onze scholen onze kinderen wekenlang lesgeven, zo niet jaren, als ze de sociale metgezellen van mensen worden, we willen veel meer weten dan alleen wat er gebeurt na tien uur (blootstelling), " ze zei.

"We willen weten hoe de sociale banden en relaties van mensen met robots veranderen in vele, nog vele uren."

Nu dergelijke technologieën een groter deel van onze toekomst gaan uitmaken, andere studies onderzoeken hoe de hersenen reageren op een ander soort robot - draagbare robotledematen die het lichaam vergroten, zorgen voor extra capaciteiten.

Wearables kunnen sociale en gezondheidsvoordelen hebben. Bijvoorbeeld, een derde arm zou chirurgen kunnen helpen om procedures veiliger uit te voeren in plaats van te vertrouwen op menselijke assistenten, mensen in staat stellen hun huishoudelijke taken veel sneller af te ronden of bouwvakkers te helpen.

Maar zelfs als de technologische mogelijkheden zich snel ontwikkelen, Dr. Tamar Makin, een neurowetenschapper aan het University College London, VK, onderzoekt wat de hersenen nodig hebben om een ​​robotaanhangsel als onderdeel van het lichaam te accepteren en te bedienen, via een vijfjarig project genaamd Embodied Tech.

Extra duim

Om te begrijpen hoe de hersenen omgaan met een extra lichaamsdeel, Het team van Dr. Makin vraagt ​​deelnemers om een ​​week lang een extra opponeerbare duim te dragen. Gemaakt door een ontwerper genaamd Dani Clode, de duim wordt aangestuurd door druksensoren die op de grote tenen worden gedragen.

Met de extra duim, de augmented hand heeft bijna de mogelijkheden van twee handen, mensen extra capaciteit geven om acties uit te voeren. De vraag is welk effect dat heeft op de hersenen.

Het onderzoek is nog aan de gang, maar voorlopige resultaten geven aan dat de aanwezigheid van een extra duim de interne kaart van de hersenen verandert van hoe de biologische hand eruitziet. Scans laten zien dat de hersenen de vingers voorstellen als op elkaar instortend, weg van duim en wijsvinger.

Dit weerspiegelt wat er gebeurt bij ziekten zoals dystonie, wanneer de representatie van vingers begint te versmelten, bijvoorbeeld wanneer muzikanten hun vingers overmatig gebruiken - en krampachtige pijn veroorzaken. Hetzelfde effect zou theoretisch pijn kunnen veroorzaken bij de drager van een extra duim.

"Een belangrijk tussentijds bericht dat we hebben is dat er mogelijke kosten zijn, niet alleen voordelen, om augmentatietechnologie te gebruiken, " zei dr. Makin.

Ze gelooft dat de nieuwheid van menselijke augmentatie betekent dat er veel onbeantwoorde vragen zijn, maar het is van vitaal belang om de uitdagingen van draagbare robotica te onderzoeken om de beloften volledig te realiseren. zoals multitasking of veiligere werkomstandigheden.

"Ik heb het gevoel dat we een verantwoordelijkheid hebben om een ​​veel beter begrip te krijgen van hoe een goede controle over een extra lichaamsdeel de weergave van de lichaamsdelen die je al hebt zal veranderen."