¿Podrán los robots de hoy ser las nuevas ratas de laboratorio del futuro?

Hacer caminar a un ratón a través de un laberinto puede decir mucho sobre cómo aprende su pequeño cerebro. Pero, ¿qué pasaría si pudieras cambiar el tamaño y la estructura de su cerebro a voluntad para estudiar lo que hace posible diferentes comportamientos?

Eso es lo que proponen Elan Barenholtz, un psicólogo cognitivo y William Hahn, experto informático, ambos de la Florida Atlantic University en Boca Raton. Ellos están experimentando en robots equipados con inteligencia artificial que trabajan comportamientos de experimentos realizados en psicología.

Sus rovers robóticos, guiados por computadoras que ejecutan redes neuronales semejantes a las del cerebro humano, tiene el tamaño de una computadora portátil y pueden moverse y sentir el entorno a través de una cámara.

Barenholtz presentó este enfoque de “robopsicología” la semana pasada en la Conferencia de Mente y Sociedad de Tecnología de la Asociación Americana de Psicología. Él y Hahn le dijeron a Science cómo están usando sus nuevos sujetos de prueba inusuales.

¿Por qué poner redes neuronales en robots en lugar de simplemente estudiarlas en una computadora?

Elan Barenholtz: Hay varios grupos que intentan construir modelos para simular ciertas funciones del cerebro. Pero no están haciendo que un robot camine y reconozca cosas y lleve a cabo funciones cognitivas complejas.

William Hahn: Lo que queremos es que el organismo mismo guíe su propio comportamiento y obtenga recompensas. Una forma de pensarlo sería tratar de construir los modelos más simples posibles. ¿Cuál es la complejidad mínima que necesita para poner uno de estos agentes para que actúe como una ardilla o como un gato?

¿Qué tipo de experimentos puedes ejecutar con estas máquinas?

EB: De hecho, tenemos un resultado preliminar con nuestro pequeño auto rover, en lo que en broma llamamos una caja Skinner, donde una paloma deambula por la jaula, y luego tal vez camina hacia un lugar determinado que está electrificado. Se sorprende, por lo que aprende muy rápidamente a no ir allí. O en otro experimento, la paloma picotea sobre un pequeño botón y obtiene una recompensa de comida.

Ponemos el rover en una caja con colores en los distintos lados de la pared, y simplemente lo recompensamos por mirar en la dirección correcta. Estábamos preguntando si podríamos lograr que este tipo de robot se involucre en un comportamiento basado solo en el refuerzo. Nunca le decimos: “Esto es lo correcto”. En cambio, solo le permitimos explorar.

¿Y su “recompensa” solo se dice que es correcta?

EB: [Sí,] en este momento, esto es lo que está tratando de optimizar. Y eso plantea una pregunta psicológica muy interesante: ¿cuál es la naturaleza de la recompensa que realmente simula mejor la forma en que funciona en los organismos? No hay un puntaje en nuestras cabezas. Hay endorfinas y serotonina, y hay todo esto que sucede que llamamos recompensa.

¿Hay preguntas más complejas que le gustaría hacer en este tipo de experimento?

EB: Queremos extender la capacidad del móvil más allá de girar sobre su eje en una pequeña caja para poder tener, digamos, procesos de varios pasos para obtener la recompensa. Primero tiene que ir a la ubicación A, y luego a la ubicación B. Incluso algo tan simple como eso, en un espacio pequeño, es extraordinariamente difícil.

Usted mencionó que está probando si algunas unidades computacionales en estas redes que desarrollan propiedades de las células del lugar: las neuronas que se activan cuando un animal se encuentra en un lugar en particular, sin importar en qué dirección mire su cabeza. ¿Me puede decir más sobre eso?

EB: Le damos al robot el marco actual, y decimos: “¿Cómo crees que se vería el mundo dentro de un segundo si tuvieras que girar a la derecha?” Para poder hacer eso, tiene que saber dónde es. Tiene que construir, en su propia mente, un mapa de: “Estoy aquí, y luego hay otro mundo por allá, y si giro, ahora estaré en ese mundo”.

¿Te encuentras con personas escépticas de que estos robots sean buenos modelos para estudiar el cerebro?

WH: Obtenemos retroceso de ambas direcciones. La gente dice: “Esto no se parece a la robótica de ingeniería normal”, y luego otras personas dicen: "Esto no se parece a la investigación psicológica. ¿Por qué crees que esto tiene algo que ver con el cerebro?

EB: Para aquellos que dicen: “Esto no puede ser el cerebro, el cerebro es demasiado complejo” ... mi

¿Crees que estos experimentos con robots podrían reemplazar ciertos tipos de investigación en animales?

WH: Esa ha sido una de nuestras motivaciones. Si te imaginas dentro de 100 años, ¿seguiremos corriendo ratones en laberintos? Probablemente no.

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