• embodiment
• sostituzione sensoriale
• sensory substitution
• skills learning
• force-feedback
• teleoperazioni
• teleoperations
• tratti personologici
• personological traits

La sostituzione sensoriale (SS) è un processo fisiologico che favorisce l’elaborazione di informazioni attraverso modalità sensoriali non-preferenziali (ad esempio, percepire le qualità tattili, attraverso le informazioni visive). Tale processo è presente nell’ambito delle teleoperazioni, in cui il feedback tattile viene a mancare (come la chirurgia robotica). In questo contesto, sono distinguibili due tipi di SS: naturale, in cui il processo di trasduzione degli stimoli, ad esempio da tattile a visivo, avviene senza utilizzo di device o clues esterni; artificiale, in cui il meccanismo di trasduzione è mediato da un device o cues esterno (ad esempio, utilizzare un feedback di forza visivo indicante il raggiungimento della forza massima). Nell’ambito delle teleoperazioni, è stato ipotizzato come la SS possa aumentare la performance anche attraverso la mediazione del senso di embodiment, una delle componenti fondamentali che risulta necessaria per l’apprendimento visuo-spaziale al fine di rendere le teleoperazioni più naturali e con una sensazione di consapevolezza nello svolgimento delle operazioni.
Tuttavia, tale ipotesi, sebbene avanzata in una revisione sistematica, deve essere sperimentalmente verificata: per questo motivo è stato ideato il BAST-slaBs deformAtion riSk Task, un compito di risky decision making in realtà aumentata e telemanipolata in cui emerge il ruolo della SS grazie a trial in cui si impiega la SS naturale (senza erogazione di feedback sostitutivi) e artificiale (erogazione di force-feedback per la modalità tattile). Ci saranno momenti in cui i soggetti riceveranno un force-feedback, mentre in altri utilizzeranno solo la via visiva per decidere quanta forza applicare sulle lastre per deformarle. Nel caso di deformazione senza rottura della lastra il soggetto guadagnerà monete verdi, mentre in caso contrario raccoglierà monete rosse. L’obiettivo è quello di guadagnare più monete vincenti possibili, il guadagno è proporzionato alla deformazione della lastra.
Dal task sono stati ricavati degli indici comportamentali (forza applicata, tempo trascorso, vincite e perdite) necessari per indagare l’associazione tra questi, le variabili di stato (embodiment, sostituzione sensoriale) e caratteristiche personologiche di tratto come l’indice di propensione al rischio, empathy/compassion, management e awareness. Le caratteristiche di tratto, infatti, vengono difficilmente indagate nel contesto delle teleoperazioni e/o in relazione alle variabili di stato come l’embodiment o la SS. Per la prima volta, ponendo in relazione la performance e l’esperienza soggettiva esperita con tratti stabili, è possibile avanzare un’ipotesi che prescinde dal training e dell’esperienza maturata dai soggetti, ponendo il tratto come un possibile fattore compartecipante.
Al fine di raggiungere questi obiettivi sperimentali, 43 partecipanti sani hanno preso parte all’esperimento, composto da una singola sessione. Ai partecipanti veniva richiesto di completare due task (per la valutazione di decision making e risk making): BART-balloon analog risk task (tramite piattaforma PEBL, che forniva un indice di tratto) e BAST-slaBs deformAtion riSk Task. All’inizio della sessione veniva fatto compilare il questionario di tratto FOUND, mentre prima di terminare il tutto i questionari di stato in questione erano i seguenti: Avatar Embodiment, Presence Questionnaire, Sensory Substitution Questionnaire.
I risultati ottenuti mostrano differenze nello svolgimento del task in presenza di SS artificiale (force-feedback) o naturale, in particolare, in presenza di force-feedback, aumentano i tempi di completamento dei vari trial ma la forza applicata per deformare la lastra è minore. L’utilizzo di informazioni artificiali migliora il senso di embodiment e SS che a loro volta sono influenzati da caratteristiche personologiche dei soggetti, infatti, dalla regressione abbiamo visto che i tratti personologici (empathy/compassion, management, awareness) influenzano un miglioramento della SS e l’esperire del senso di embodiment.
Un miglioramento del senso embodiment e SS lo possiamo ottenere mediante il training e l’utilizzo di force-feedback, tenendo però conto dei tratti personologici che determinano una variabilità tra soggetti.