Gli scienziati hanno identificato meccanismi nel cervello umano che potrebbero aiutare a spiegare il fenomeno della “Valle misteriosa” – la sensazione inquietante che otteniamo da robot e agenti virtuali troppo umani. Hanno anche dimostrato che alcune persone rispondono più negativamente agli agenti umani rispetto ad altri.

Man mano che la tecnologia migliora, anche la nostra capacità di creare agenti artificiali simili alla vita, come robot e computer grafica, ma questa può essere un’arma a doppio taglio.

“Assomigliare alla forma o al comportamento umano può essere sia un vantaggio che uno svantaggio”, spiega la professoressa Astrid Rosenthal-von der Pütten, Chair for Individual and Technology della RWTH Aachen University. “La simpatia di un agente artificiale aumenta più umano-come diventa, ma solo fino a un certo punto: a volte le persone sembrano non piace quando il robot o computer grafica diventa troppo umano-come.”

Questo fenomeno è stato descritto per la prima volta nel 1978 dal professore di robotica Masahiro Mori, che ha coniato un’espressione in giapponese che è stata tradotta come “Valle misteriosa”.

Ora, in una serie di esperimenti riportati nel Journal of Neuroscience, neuroscienziati e psicologi nel Regno Unito e in Germania hanno identificato meccanismi all’interno del cervello che dicono aiutano a spiegare come si verifica questo fenomeno – e possono anche suggerire modi per aiutare gli sviluppatori a migliorare il modo in cui le persone rispondono.

“Per un neuroscienziato, la ‘Valle misteriosa’ è un fenomeno interessante”, spiega il dottor Fabian Grabenhorst, un Sir Henry Dale Fellow e docente presso il Dipartimento di Fisiologia, Sviluppo e Neuroscienze presso l’Università di Cambridge. “Implica un meccanismo neurale che prima giudica quanto vicino un dato input sensoriale, come l’immagine di un robot, si trova al confine di ciò che percepiamo come un agente umano o non umano. Queste informazioni sarebbero quindi utilizzate da un sistema di valutazione separato per determinare la simpatia dell’agente.”

Per studiare questi meccanismi, i ricercatori hanno studiato i modelli cerebrali in 21 individui sani durante due diversi test utilizzando la risonanza magnetica funzionale (fMRI), che misura i cambiamenti nel flusso sanguigno all’interno del cervello come proxy per quanto siano attive diverse regioni.

Nel primo test, ai partecipanti è stato mostrato un numero di immagini che includevano umani, umani artificiali, robot Android, robot umanoidi e robot meccanoidi, e gli è stato chiesto di valutarli in termini di simpatia e somiglianza umana.

Poi, in un secondo test, ai partecipanti è stato chiesto di decidere quale di questi agenti avrebbero fiducia per selezionare un regalo personale per loro, un dono che un essere umano vorrebbe. Qui, i ricercatori hanno scoperto che i partecipanti preferivano generalmente i doni dagli umani o dagli agenti artificiali più simili all’uomo, ad eccezione di quelli che erano più vicini al confine umano/non umano, in linea con il fenomeno Uncanny Valley.

Misurando l’attività cerebrale durante questi compiti, i ricercatori sono stati in grado di identificare quali regioni cerebrali sono state coinvolte nella creazione del senso della Valle Misteriosa. Hanno rintracciato questo di nuovo a circuiti cerebrali che sono importanti nell’elaborazione e nella valutazione di segnali sociali, come le espressioni facciali.

Alcune delle aree del cervello vicino alla corteccia visiva, che decifra le immagini visive, rintracciato come umano-come le immagini erano, cambiando la loro attività più umano-come un agente artificiale è diventato – in un certo senso, creando uno spettro di ‘umano-somiglianza’.

Lungo la linea mediana del lobo frontale, dove si incontrano gli emisferi cerebrali sinistro e destro, c’è una parete di tessuto neurale nota come corteccia prefrontale mediale. In studi precedenti, i ricercatori hanno dimostrato che questa regione del cervello contiene un sistema di valutazione generico che giudica tutti i tipi di stimoli; ad esempio, hanno dimostrato in precedenza che questa area del cervello segnala il valore di ricompensa di piacevoli frullati ad alto contenuto di grassi e anche di stimoli sociali come il tocco piacevole.

Nel presente studio, due parti distinte della corteccia prefrontale mediale erano importanti per la Valle Misteriosa. Una parte ha convertito il segnale di somiglianza umana in un segnale di “rilevamento umano”, con l’attività in questa regione che enfatizza eccessivamente il confine tra stimoli umani e non umani, reagendo più fortemente agli agenti umani e molto meno agli agenti artificiali.

La seconda parte, la corteccia prefrontale ventromediale (VMPFC), ha integrato questo segnale con una valutazione di simpatia per produrre un modello di attività distinto che corrispondeva strettamente alla risposta della Valle misteriosa.

“Siamo rimasti sorpresi nel vedere che la corteccia prefrontale ventromediale rispondeva agli agenti artificiali esattamente nel modo previsto dall’ipotesi Uncanny Valley, con risposte più forti ad agenti più simili all’uomo, ma poi mostrando un calo dell’attività vicino al confine umano / non umano the la caratteristica ‘valle'”, afferma il dott.

Le stesse aree cerebrali erano attive quando i partecipanti prendevano decisioni sull’opportunità di accettare un regalo da un robot segnalando le valutazioni che guidavano le scelte dei partecipanti. Un’ulteriore regione-l’amigdala, che è responsabile delle risposte emotive-era particolarmente attiva quando i partecipanti rifiutavano i doni dagli agenti artificiali simili all’uomo, ma non umani. Il “segnale di rifiuto” dell’amigdala era più forte nei partecipanti che avevano maggiori probabilità di rifiutare regali da agenti artificiali.

I risultati potrebbero avere implicazioni per la progettazione di agenti artificiali più simpatici. Grabenhorst spiega: “Sappiamo che i segnali di valutazione in queste regioni del cervello possono essere modificati attraverso l’esperienza sociale. Quindi, se provi che un agente artificiale fa le scelte giuste per te – come scegliere il regalo migliore-allora la tua corteccia prefrontale ventromediale potrebbe rispondere in modo più favorevole a questo nuovo partner sociale.”

“Questo è il primo studio a mostrare differenze individuali nella forza dell’effetto Valle perturbante, il che significa che alcuni individui reagiscono eccessivamente e altri meno sensibili agli agenti artificiali simili all’uomo”, afferma il professor Rosenthal-von der Pütten. “Questo significa che non c’è un design robot che si adatta or o spaventa all tutti gli utenti. A mio avviso, il comportamento dei robot intelligenti è di grande importanza, perché gli utenti abbandoneranno i robot che non si dimostrano intelligenti e utili.”
Riferimento: Rosenthal-von der Pütten, AM et al. Meccanismi neurali per accettare e rifiutare le parti sociali artificiali nella Valle misteriosa. Journal of Neuroscience; 1 luglio 2019; DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2956-18. 2019
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