A ciência do comportamento na era das máquinas

imagem marcelo

Muitos dos progressos no campo de conhecimento científico sobre os processos comportamentais só foram possíveis graças ao uso de máquinas especialmente construídas para estudá-los. No artigo canônico “A Case History in the Scientific Method”, B. F. Skinner explicitou que a necessidade de estabelecer controle experimental sobre o comportamento de organismos individuais em laboratório e de registrar as alterações nos padrões comportamentais decorrentes de certas manipulações feitas pelo pesquisador estabeleceram ocasião para que as engenhocas formadas por labirintos de corredores e passagens com basculantes evoluíssem e se transformassem no aparato que hoje conhecemos por Caixas de Skinner. Elas possuem barras de metal, alavancas, discos com luzes que piscam, dispositivos que liberam cheiros, gotas de água ou comida. Este conjunto de dispositivos automatizados permitem que o pesquisador “crie” um ambiente rigorosamente controlado para animais modelo (ratos, macacos, abelhas, corvos, pombos, leões marinhos). Deste modo, ele consegue determinar de modo relativamente preciso quais são os efeitos possíveis de certos estímulos sobre um padrão de respostas previamente definido. Efeitos de certos estímulos, como por exemplo os reforçadores, podem ser tão sutis que seria praticamente impossível mensurá-los se estes animais estivessem em seu ambiente natural.

A falta de naturalidade do comportamento animal nestes aparatos mecânicos (pressionar barras, bicar discos, mover alavancas, focinhar telas de computador) pode levar a uma visão de que os Analistas do Comportamentos desprezam o estudo de comportamentos específicos das espécies. Esta diferenciação relativa à “essência” do comportamento animal em ambiente laboratorial e em ambiente natural é um dos grandes equívocos acerca da atitude dos behavioristas frente a seu objeto de estudo. O aparato laboratorial funciona como um microscópio que possibilita mapear as relações funcionais entre a atividade do organismo e o meio ambiente. Não se estuda o comportamento de “pressionar uma barra” – no caso de ratos – ou “o bicar um disco” – no caso de pombos. Mas sim, o quanto estes comportamentos são sensíveis às consequências e em que contextos os estímulos antecedentes passam a controlar a emissão dessas classes de respostas. O behaviorista sabe que o aparato laboratorial não oferece meios para a elaboração de modelos de comportamentos mais complexos e relacionados à sobrevivência do organismo. E dado que os comportamentos relevantes que ocorrem no habitat natural das espécies de organismos também devem ser alvo de pesquisas sistemáticas, uma das inúmeras questões que estes cientistas se colocam é como o comportamento dos animais em ambiente natural deve ser estudado?

A observação naturalística, por exemplo, implica na ida do cientista até o habitat de um tipo de animal. Em muitos casos, esta abordagem é considerada como bastante adequada. Porém, um Analista do Comportamento perguntaria se, e em que medida, os animais passariam a se comportar de modo não-natural em decorrência da presença de um indivíduo da espécie humana em um lugar onde não deveria haver seres humanos. Além disso, considerando esta (e outras) possíveis fontes de vieses, qual seria a validade dos dados obtidos em uma pesquisa que utiliza este tipo de metodologia? Convém enfatizar que esta é uma questão sobre a qualidade do controle experimental estabelecido pelo pesquisador e a maneira como os resultados foram registrados, e não um desprezo puro e simples pelas características do comportamento por ele investigado.

Mais uma vez, os progressos científicos em campos desafiadores do comportamento dos organismos podem estar atrelados à evolução de aparatos mecânicos sofisticados que tornem possível o controle experimental de variáveis consideradas críticas para os comportamentos considerados naturais dos organismos. Esta possibilidade foi demonstrada por Anna Frohnwieser, John C. Murray, Thomas W. Pike e Anna Wilkinson, em um artigo publicado recentemente no Journal of the Experimental Analysis of Behavior.

Graças aos avanços nas áreas da robótica e da inteligência artificial, os pesquisadores são hoje capazes de construir robôs que replicam as características corporais e comportamentais de animais reais. A estrutura corporal de um robô pode ser montada por partes moles, feitas de látex. As partes do corpo do animal (braços, patas, focinho, bico, pele, penas) podem ser recriadas a partir de impressoras em 3D e este aparato pode ser controlado por software de computador. Estas réplicas quase perfeitas são apresentadas como “animal estímulo” para um ou mais animais de uma determinada espécie. Deste modo, comportamentos considerados naturais de uma certa espécie podem ser convenientemente produzidos e mensurados em ambiente laboratorial. É importante destacar que graças a estes robôs tem sido possível estudar certos padrões comportamentais extremamente complexos e que, supostamente, só ocorreriam em ambiente natural. Eis alguns exemplos: o reconhecimento e interações sociais entre animais da mesma espécie (co-específicos), comportamento de acasalamento e cópula, cognição espacial e aprendizagem social.

Pesquisas que utilizam robôs podem ajudar a determinar se, ao observarem seus co-específicos, os animais aprendem a executar padrões comportamentais complexos. Atualmente, os pesquisadores procuram evidências deste tipo de aprendizagem observacional em interações entre co-específicos. Entretanto, as interações entre os animais podem se tornar tão complexas e o comportamento de ambos pode vir a ser afetado por tantas variáveis diferentes que os dados obtidos a partir destes experimentos são relativamente difíceis de serem analisados e interpretados. Já os movimentos executados por robôs, bem como outras fontes de estimulação, poderiam ser controlados por softwares criados pelo próprio experimentador. Deste modo, o experimentador poderá definir um “comportamento alvo” a ser executado pelo robô e determinar se este mesmo padrão comportamental passa a ser imitado por um animal que se encontra nas proximidades.

Frohnwieser e seus colaboradores apresentaram um panorama geral sobre como os experimentadores poderão se beneficiar do uso de robôs para estudar comportamentos característicos das inúmeras espécies de seres vivos em condições adequadas de controle experimental e produzindo dados que possam ser analisados com mais rigor. Ao considerarem que a robótica e a inteligência artificial também são campos de pesquisa bastante frutíferos, é possível que novas técnicas surjam e possam oferecer aos experimentadores a possibilidade de estabelecerem controles progressivamente mais sofisticados das variáveis relevantes para o estudo científico do comportamento animal.

Poderíamos, por exemplo, imaginar um cenário no qual robôs controlados por wi-fi se deslocariam dos laboratórios para ambientes naturais para interagir diretamente com animais reais em seu habitat? Chegaríamos ao ponto de construir máquinas que nos permitam estudar o comportamento de animais em ambientes nos quais os seres humanos não sobreviveriam como o ártico ou os mares profundos? Os avanços mais recentes nas pesquisas parecem indicar que sim! Tudo isso poderá ser possível um dia. E, curiosamente, os progressos nas pesquisas experimentais em análise do comportamento, desde o princípio, foram atrelados à evolução das máquinas. Para conhecer mais sobre outras possibilidades de pesquisa e sobre os prováveis destinos da relação entre cientistas do comportamento e as máquinas, leia o artigo “Using robots to understand animal cognition”.

Referência:
Frohnwieser A., Murray, J. C., Pike, T. W., & Wilkinson, A. (2016). Using robots to understand animal cognition. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 1, 14-22.

Fonte da Imagem: http://www.whokilledbambi.co.uk/public/2011/11/4.gif

Escrito por
Marcelo Vitor Silveira
Pós-doutorando pelo Centro de Matemática, Computação e Cognição da UFABC.
Bolsista FAPESP.

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