علماء الأعصاب يكتسبون نظرة ثاقبة حول كيفية قراءة الدماغ لرمز الكمبيوتر

اكتسب علماء الأعصاب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) رؤى قيمة حول كيفية قراءة الدماغ لرموز الكمبيوتر. وجدوا أنه بدلاً من الاعتماد على مناطق الدماغ المشاركة في معالجة اللغة ، يتم تنشيط "شبكة الطلبات المتعددة". هذه الشبكة هي أيضًا المسؤولة عن المهام المعرفية المعقدة مثل المشكلات الرياضية.

من السهل معرفة سبب اعتقاد المرء أن المناطق المشاركة في معالجة اللغة ستكون هي نفسها بالنسبة لبرمجة الكمبيوتر ، حيث إن المهمتين متشابهتان بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، يتطلب ترميز الكمبيوتر أيضًا تعلم رموز ومصطلحات جديدة ، والتي يجب بعد ذلك تنظيمها حتى تعرف الآلة ما يجب القيام به. يجب أن يكون رمز الكمبيوتر واضحًا للغاية ، مما يسمح للمبرمجين بفهمه.

على الرغم من ذلك ، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا لأن قراءة كود الكمبيوتر مع شبكة الطلب المتعددة لا تتطلب نفس المتطلبات المعرفية مثل الرياضيات.

آنا إيفانوفا طالبة دراسات عليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلفة الرئيسية للدراسة.

"يبدو أن فهم رمز الكمبيوتر هو شيء خاص به. إنها ليست نفس اللغة ، وليست مثل الرياضيات والمنطق ، "تقول إيفانوفا.

شمل البحث أيضًا المؤلف الرئيسي إيفيلينا فيدورينكو ، أستاذ مشارك في علم الأعصاب وعضو في معهد ماكغفرن لأبحاث الدماغ ، بالإضافة إلى باحثين من مختبر علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة تافتس.

تم نشر الورقة في موبايلي elife هذا الشهر.

يركز عمل Fedorenko على الوظائف التي تعتمد على شبكة لغة الدماغ ، والتي تقع في النصف الأيسر من الدماغ. أظهرت بعض أعمالها السابقة أن شبكة اللغات يبدو أنها غير مفعلة بالموسيقى والرياضيات.

"هنا، كنا مهتمين باستكشاف العلاقة بين اللغة وبرمجة الكمبيوتر، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن برمجة الكمبيوتر هي اختراع جديد لدرجة أننا نعلم أنه لا يمكن أن تكون هناك أي آليات ثابتة تجعلنا مبرمجين جيدين"، كما تقول إيفانوفا.

تنشيط شبكة الطلب المتعددة

وجد الباحثون استجابة قليلة جدًا للكود في مناطق اللغة هذه ، لكنهم وجدوا شبكة الطلب المتعددة نشطة في جميع أنحاء الفصوص الأمامية والجدارية. يتم الاعتماد على هذه الشبكة عندما تتطلب المهام الاحتفاظ بكميات كبيرة من المعلومات في وقت واحد ، مما يؤدي إلى قدرتنا على أداء مجموعة من المهام العقلية.

وتقول إيفانوفا: "إنه يقوم بكل ما يشكل تحديًا معرفيًا، ويجعلك تفكر بجد".

لم يحدد الباحثون مناطق معينة تُستخدم حصريًا للبرمجة ، لكنهم يعتقدون أن الأفراد الذين لديهم خبرة كبيرة في الترميز يمكن أن يطوروا نشاطًا متخصصًا في الدماغ.

يقول فيدورينكو: "من الممكن، إذا أخذنا في الاعتبار مبرمجين محترفين أمضوا 30 أو 40 عامًا في البرمجة بلغة معينة، أن نلاحظ بعض التخصص، أو تبلورًا لأجزاء من نظام الطلب المتعدد. أما بالنسبة للأشخاص الملمين بالبرمجة والذين يستطيعون أداء هذه المهام بكفاءة، ولكن بخبرة محدودة نسبيًا، فلا يبدو أننا نشهد أي تخصص حتى الآن".

كما توصل فريق من الباحثين في جامعة جونز هوبكنز إلى نتائج مماثلة ، خاصة مع تنشيط شبكة الطلبات المتعددة لمشاكل الترميز. وفقًا للباحثين ، تعني هذه النتائج أنه لا يمكن تقييد الترميز كمهارة قائمة على الرياضيات أو مهارة قائمة على اللغة لأنها يمكن أن تعتمد على كل من اللغة وأنظمة الطلب المتعددة.

تقول إيفانوفا: "كانت هناك ادعاءات من كلا المعسكرين - يجب أن تكون جنبًا إلى جنب مع الرياضيات ، ويجب أن تكون جنبًا إلى جنب مع اللغة". "ولكن يبدو أنه سيتعين على معلمي علوم الكمبيوتر تطوير مناهجهم الخاصة لتعليم التعليمات البرمجية بشكل أكثر فاعلية."