Penelitian ini dapat membuka jalan bagi metodologi baru untuk memahami kecemasan dan emosi lain, serta zat, seperti alkohol, yang mengubah mereka.
Yang terbaru dari serangkaian percobaan yang menguji kemampuan robot untuk mempengaruhi hewan hidup menunjukkan bahwa robot yang terinspirasi bio tidak hanya dapat menimbulkan rasa takut pada ikan zebra, tetapi reaksi ini dapat dimodulasi oleh alkohol. Temuan ini dapat membuka jalan bagi metodologi baru untuk memahami kecemasan dan emosi lain, serta zat yang mengubahnya.
Maurizio Porfiri, profesor teknik mesin dan kedirgantaraan di Institut Politeknik Universitas New York (NYU-Poly) dan Simone Macrì, seorang kolaborator di Istituto Superiore di Sanita di Roma, Italia, menerbitkan temuan mereka di PLOS ONE, sebuah internasional, publikasi online peer-review, akses terbuka,.
Versi robot dari ikan daun India. Kredit: NYU-Poly
Studi terbaru ini memperluas upaya Porfiri dan Macr untuk menentukan bagaimana robot yang terinspirasi bio dapat digunakan sebagai rangsangan andal untuk memperoleh reaksi dari ikan zebra hidup. Studi sebelumnya telah menetapkan bahwa ikan zebra menunjukkan afinitas yang kuat untuk anggota robot yang dirancang untuk berenang dan tampil sebagai salah satu dari mereka dan bahwa preferensi ini dapat dihapuskan dengan mengekspos ikan pada etanol.
Porfiri dan Macri, bersama dengan siswa Valentina Cianca dan Tiziana Bartolini, berhipotesis bahwa robot dapat digunakan untuk menimbulkan rasa takut serta afinitas dan merancang robot yang meniru morfologi dan pola gerak ikan daun India, predator alami ikan zebra. Di laboratorium, mereka mensimulasikan skenario predator yang tidak berbahaya, menempatkan ikan zebra dan robot India daun di kompartemen terpisah dari tangki tiga bagian. Kompartemen lainnya dibiarkan kosong. Kelompok kontrol secara seragam menghindari pemangsa robot, menunjukkan preferensi untuk bagian kosong.
Untuk menentukan apakah alkohol akan memengaruhi respons ketakutan, para peneliti mengekspos kelompok ikan yang berbeda terhadap berbagai dosis etanol dalam air. Etanol telah terbukti mempengaruhi respons terkait kecemasan pada manusia, tikus dan beberapa spesies ikan. Ikan zebra yang terpapar dengan konsentrasi etanol tertinggi menunjukkan perubahan perilaku yang luar biasa, gagal menghindari robot pemangsa. Pemberian etanol akut tidak menyebabkan kerusakan dan tidak memiliki efek abadi pada ikan zebra.
"Hasil ini adalah bukti lebih lanjut bahwa robot dapat mewakili pendekatan baru yang menarik dalam mengevaluasi dan memahami respons dan perilaku emosional," kata Porfiri. “Robot adalah pengganti yang ideal sebagai variabel independen dalam tes yang melibatkan rangsangan sosial — mereka sepenuhnya dapat dikontrol, rangsangan dapat direproduksi secara tepat setiap kali, dan robot tidak pernah dapat dipengaruhi oleh perilaku subjek uji.”
Untuk memvalidasi temuan mereka dan memastikan bahwa perilaku ikan zebra yang dimodulasi, pada kenyataannya, merupakan respon berbasis rasa takut, Porfiri dan rekan-rekannya melakukan dua tes kecemasan tradisional dan mengevaluasi apakah hasil yang diperoleh di dalamnya sensitif terhadap administrasi etanol.
Mereka menempatkan subjek uji dalam tangki dua ruang dengan satu sisi yang cukup terang dan satu sisi gelap, untuk menentukan kondisi mana yang lebih disukai. Dalam tangki terpisah, mereka mensimulasikan serangan bangau dari permukaan air — bangau juga memangsa ikan zebra — dan mengukur seberapa cepat dan berapa banyak ikan yang berlindung dari serangan itu. Seperti yang diharapkan, ikan sangat menghindari kompartemen gelap, dan sebagian besar mencari perlindungan dengan sangat cepat dari serangan bangau. Paparan etanol secara signifikan memodulasi respons rasa takut ini juga, menghapuskan preferensi untuk kompartemen cahaya dan secara signifikan memperlambat mundur ikan untuk berlindung selama serangan simulasi.
“Kami berharap untuk melihat korelasi antara hasil tes robotik ikan India dan hasil tes kecemasan lainnya, dan data yang mendukung itu,” jelas Porfiri. “Mayoritas ikan kelompok kontrol menghindari predator robot, lebih suka kompartemen ringan dan mencari perlindungan dengan cepat setelah serangan bangau. Di antara ikan yang terpapar etanol, ada banyak lagi yang tidak terpengaruh oleh predator robot, lebih menyukai kompartemen gelap dan lambat berenang untuk berlindung ketika diserang. ”
Porfiri dan koleganya percaya bahwa ikan zebra dapat menjadi pengganti yang cocok untuk hewan tingkat tinggi dalam pengujian untuk mengevaluasi respons emosional. Pendekatan robotik baru ini juga akan mengurangi jumlah subjek uji hidup yang diperlukan untuk eksperimen dan dapat menginformasikan bidang penyelidikan lainnya, dari perilaku kolektif hingga perlindungan hewan.
Melalui NYU-Poly