Cientistas usam teletransporte comportamental para estudar interações sociais

O teletransporte de comportamento - aqui feito entre um peixe vivo e um peixe robô - poderá permitir a criação de avatares humanos.
[Imagem: Karakaya et al. - 10.1016/j.isci.2020.101418]

Transmissão de comportamento à distância

O teletransporte é um termo bem conhecido no reino da ficção científica, frequentemente associado à série Jornada nas Estrelas.

Mas um tipo diferente de teletransporte está sendo explorado por cientistas da Universidade de Nova Iorque (EUA).

É um tipo de teletransporte que pode permitir aos pesquisadores investigar a própria base do comportamento social, estudar as interações entre espécies invasoras e nativas para preservar os ecossistemas naturais, explorar a relação predador/presa sem representar um risco para o bem-estar dos animais, e até mesmo fazer o ajuste fino das interfaces humano-robô.

Mert Karakaya e seus colegas desenvolveram uma nova abordagem para fazer peixes fisicamente separados interagirem uns com os outros, levando a percepções sobre que tipos de informações os animais usam para estabelecer seu comportamento social.

A propósito, os peixes-zebra, ou paulistinhas, são uma das cobaias preferidas dos cientistas, como demonstram pesquisas recentes envolvendo a solidão durante a quarentena da pandemia e o controle do relógio biológico.

Teletransporte comportamental

O sistema inovador, chamado "teletransporte comportamental" - a transferência do inventário completo de comportamentos e ações (etograma) de um peixe-zebra vivo para uma réplica robótica localizada remotamente - permitiu que os cientistas manipulassem independentemente vários fatores que sustentam as interações sociais das cobaias em tempo real.

Karakaya concebeu uma configuração que consiste em dois tanques separados, cada um contendo um peixe e uma réplica robótica. Dentro de um tanque, os peixes vivos nadam com o robô, que tem a aparência e reproduz o padrão de movimento de um peixe vivo localizado no outro tanque.

Um sistema de rastreamento automatizado registra cada um dos padrões locomotores dos animais vivos, e usa esses padrões para controlar a réplica robótica nadando no outro tanque. Assim, o sistema permite a transferência do etograma completo de cada peixe entre os tanques em uma fração de segundo, estabelecendo uma complexa interação mediada pela robótica entre dois animais vivos localizados remotamente. Ao controlar de forma independente a morfologia desses robôs, a equipe explorou a ligação entre aparência e movimentos no comportamento social.

Os pesquisadores descobriram que a réplica teletransportou o movimento do peixe - velocidade, taxa de giro e aceleração - em quase todas as tentativas (85% do tempo experimental total), com uma precisão de 95%, em um intervalo de tempo máximo de menos de dois décimos de segundo.

Avatares no espaço

O experimento levou à descoberta de que a interação entre os peixes não é determinada apenas pelos padrões locomotores, como os cientistas pensavam, mas também pela sua aparência.

"É interessante ver que, como é o caso da nossa espécie, existe uma relação entre aparência e interação social," disse Karakaya, acrescentando que isso pode servir como uma ferramenta importante para as interações humanas em um futuro próximo, por meio do teletransporte em circuito fechado, com as pessoas usando os robôs como avatares de si mesmas.

E, assim como o teletransporte que os inspirou, a equipe pretende levar sua tecnologia também para o espaço.

"Um exemplo seriam as colônias em Marte, onde especialistas da Terra poderiam usar robôs humanoides como uma extensão de si mesmos para interagir com o ambiente e as pessoas de lá. Isso proporcionaria exames médicos mais fáceis e precisos, melhoraria o contato humano e reduziria o isolamento. Estudos detalhados sobre os efeitos comportamentais e psicológicos desses avatares devem ser concluídos para melhor compreender como essas técnicas podem ser implementadas na vida diária," disse Karakaya.

"Nos humanos, o comportamento social se desdobra em ações, hábitos e práticas que, em última análise, definem nossa vida individual e nossa sociedade. Isso depende de processos complexos, mediados por traços individuais - calvície, altura, tom de voz e roupa, por exemplo - e feedback comportamental, vetores que muitas vezes são difíceis de isolar. Esta nova abordagem demonstra que podemos isolar influências na qualidade da interação social e determinar quais características visuais realmente importam," acrescentou o professor Simone Macrì, coordenador da pesquisa.