In uno studio su 50 persone che hanno conversato con il robot umanoide Pepper, i partecipanti che hanno visto un robot animato commettere errori conversazionali hanno mostrato un aumento dell'ossitocina, e chi aveva i livelli più alti si è fidato meno del robot. Lo studio, pubblicato su Science Robotics, aggiunge una misura biologica al tema della fiducia nei robot umanoidi e suggerisce che l'ormone riflettesse sospetto più che affetto.
Cosa ha verificato l'esperimento
I partecipanti hanno parlato con Pepper, un umanoide commerciale progettato per essere espressivo e riconoscere le emozioni, e hanno preso decisioni congiunte con lui. In alcune sessioni il robot offriva consigli corretti. In altre commetteva errori conversazionali, come interrompere le persone o avanzare suggerimenti illogici.
Anche il comportamento del robot variava. Per alcuni partecipanti Pepper era animato, con gesti, contatto visivo e cenni del capo. Per altri restava immobile.
Il team ha misurato quattro aspetti: l'attività cerebrale, i livelli dell'ormone ossitocina, la fiducia dichiarata dai partecipanti e quanto il robot influenzasse le loro decisioni. Gli autori sono Hasan Ayaz della Drexel University, Ewart J. de Visser e Yigit Topoglu della United States Air Force Academy e Frank Krueger della George Mason University.
L'ossitocina aumenta con il sospetto
L'ossitocina è comunemente chiamata "ormone dell'amore" per il suo ruolo nei legami sociali. La previsione più immediata era che diminuisse quando un partner delude. È accaduto l'opposto quando un robot espressivo ha violato le norme dell'interazione: i livelli di ossitocina sono aumentati.
L'entità dell'aumento ha contato. Più alta era l'ossitocina di una persona durante gli errori di un robot espressivo, meno si fidava del robot e meno spesso ne seguiva i consigli. I ricercatori interpretano questo dato come un ormone che accompagna il sospetto, non l'affetto.
Gli errori hanno ridotto la fiducia e diminuito l'influenza del robot, indipendentemente dal fatto che fosse espressivo. L'espressività non ha modificato questo esito. Ha cambiato ciò che accadeva nel cervello dei partecipanti.
Due aree cerebrali che lavorano insieme
Misurare l'attività cerebrale durante una conversazione reale è difficile, perché il metodo tradizionale richiede di restare immobili in uno scanner per la risonanza magnetica. Il team ha usato la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso, un sensore portatile applicato sulla fronte che monitora i livelli di ossigeno nel cervello mentre le persone si muovono e parlano.
Si sono concentrati su due regioni. La corteccia prefrontale dorsolaterale monitora l'incertezza e segnala quando aspettative o norme vengono violate. La corteccia prefrontale mediale sostiene la mentalizzazione, il lavoro quotidiano di dedurre le intenzioni dell'altro.
Quando un robot animato sbagliava, l'attività aumentava in entrambe le regioni, che iniziavano a lavorare in modo più coordinato. Questa coordinazione più stretta prediceva l'aumento di ossitocina, che a sua volta prediceva il calo di fiducia e la minore influenza sul comportamento dei partecipanti. Chi interagiva con il robot immobile non mostrava questa attività coordinata.
I ricercatori interpretano il fenomeno come persone colte alla sprovvista che si sforzano di più per dare senso a una situazione sociale imbarazzante. Secondo loro, i segnali espressivi spostano un errore dalla categoria del malfunzionamento tecnico a quella della violazione sociale, del tipo che avviene tra persone. L'errore di un robot immobile appare meccanico. Lo stesso errore commesso da un robot animato attiva i meccanismi usati per giudicare le persone.
I limiti indicati dagli autori
I partecipanti erano tutti giovani uomini e lo studio ha usato un solo modello di robot. Secondo gli autori, un passo fondamentale sarà verificare se la stessa vigilanza legata all'ossitocina emerga in donne, gruppi misti, altre culture e altri design di robot. Inoltre il sensore raggiungeva solo la parte frontale del cervello, lasciando non misurate le regioni più profonde coinvolte nell'elaborazione sociale.
Pianificano anche di verificare se un robot possa ricostruire la fiducia dopo un errore riconoscendolo, scusandosi o segnalando buone intenzioni, come fanno le persone dopo uno scambio spiacevole.
Analisi: cosa cambia e cosa no
Lo studio mette in discussione un'assunzione progettuale diffusa, secondo cui i robot realistici e socialmente espressivi guadagnano più fiducia e che questo ne protegge la reputazione quando sbagliano. In questo esperimento l'espressività non ha offerto alcuna protezione sulle misure comportamentali. Fiducia e influenza sono calate dopo gli errori in entrambe le condizioni. Per i team che sviluppano robot per case, ospedali e luoghi di lavoro, la lettura pratica è circoscritta ma utile: il comportamento espressivo non va considerato un cuscinetto contro i guasti.
Il risultato più originale riguarda il meccanismo. Lo stesso errore ha prodotto risposte neurali diverse a seconda che il robot fosse animato o meno. È rilevante perché i soli punteggi comportamentali di fiducia non avrebbero mostrato alcuna differenza tra i due gruppi. Una misura che distingue come una persona elabora un fallimento, anche quando l'esito appare identico, offre ai progettisti un modo per confrontare comportamenti robotici che i questionari non colgono.
Il risultato si inserisce anche in modo scomodo nel modo in cui di solito si parla di ossitocina. La fonte osserva che la maggior parte delle ricerche sull'ossitocina riguarda interazioni tra esseri umani e che un numero crescente di lavori mostra come i suoi effetti dipendano dal contesto, dall'incertezza e dalla minaccia percepita. Questo studio è coerente con tale quadro. Non dimostra che l'ossitocina causi sfiducia. Mostra che, in questo contesto, livelli più alti si accompagnavano a una fiducia minore.
Diversi aspetti restano non dimostrati. La catena dalla coordinazione cerebrale all'ossitocina fino alla fiducia è descritta come predittiva, il che non equivale a causale. Un campione di 50 giovani uomini e un solo robot non possono dire se lo schema valga per altri utenti o per robot con aspetto e voce diversi. Il sensore frontale lascia non misurate le regioni più profonde dell'elaborazione sociale. E lo studio non ha verificato se un robot espressivo che riconosce il proprio errore recuperi la fiducia più in fretta di uno che non lo fa, ovvero la domanda a cui i progettisti hanno più bisogno di risposta.
Finché non sarà svolto questo lavoro sulla riparazione della fiducia, la conclusione supportata resta limitata. Per un robot umanoide, l'espressività cambia il modo in cui il cervello giudica un errore, ma non rende l'errore meno costoso in termini di fiducia. Un robot che gesticola e stabilisce un contatto visivo alza le aspettative sociali che poi deve soddisfare.