Neuroforskere får indsigt i, hvordan hjernen læser computerkode

Neuroforskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) har fået værdifuld indsigt i, hvordan hjernen læser computerkode. De fandt ud af, at i stedet for at afhænge af de områder af hjernen, der er involveret i sprogbehandling, aktiveres ‘multiple demand network’. Dette netværk er også det, der er ansvarligt for komplekse kognitive opgaver som matematiske problemer.

Det er let at forstå, hvorfor man ville tro, at de områder, der er involveret i sprogbehandling, ville være de samme som for computerprogrammering, da de to opgaver ligner hinanden på mange måder. For eksempel kræver computerkoding også, at man lærer nye symboler og termer, som derefter skal organiseres, så maskinen ved, hvad den skal gøre. Computerkoden skal også være ekstremt klar, så programmerne kan forstå den.

Trods dette bliver det endnu mere komplekst, da læsning af computerkode med multiple demand network ikke kræver de samme kognitive krav som matematik.

Anna Ivanova er en MIT-student og hovedforfatter på studiet.

“At forstå computerkode synes at være sin egen sag. Det er ikke det samme som sprog, og det er ikke det samme som matematik og logik,” siger Ivanova.

Forskningen involverede også seniorforfatter Evelina Fedorenko, en adjunkt i neurovidenskab og medlem af McGovern Institute for Brain Research, samt forskere fra MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory og Tufts University.

Artiklen blev offentliggjort i eLife denne måned.

Fedorenkos arbejde fokuserer på de funktioner, der afhænger af hjernens sprognetværk, der er beliggende i venstre halvkugle af hjernen. Nogle af hendes tidligere arbejde har vist, at sprognetværket ikke aktiveres af musik og matematik.

“Her var vi interesseret i at udforske forholdet mellem sprog og computerprogrammering, delvist fordi computerprogrammering er så ny, at vi ved, at der ikke kan være nogen indbyggede mekanismer, der gør os til gode programmører,” siger Ivanova.

Aktiveret Multiple Demand Network

Forskerne fandt meget lidt respons på kode i disse sprogområder, men de fandt multiple demand network aktiveret i hele frontal- og parietallapper. Dette netværk afhænger af, at opgaver kræver store mængder informationer at blive holdt på én gang, hvilket fører til vores evne til at udføre en række mentale opgaver.

“Det kan næsten alt, der er kognitivt udfordrende, der gør, at man skal tænke hårdt,” siger Ivanova.

Forskerne kunne ikke pege på bestemte områder, der udelukkende bruges til programmering, men de tror, at personer med betydelig kodningserfaring kan udvikle specialiseret hjernaktivitet.

“Det er muligt, at hvis man tager folk, der er professionelle programmører, der har tilbragt 30 eller 40 år med at kode i et bestemt sprog, man måske begynder at se nogen specialisering eller nogen krystallisering af dele af multiple demand systemet,” siger Fedorenko. “I folk, der er familiære med kodning og kan effektivt udføre disse opgaver, men har haft relativt begrænset erfaring, ser det ikke ud til, at man ser nogen specialisering endnu.”

Et hold af forskere ved Johns Hopkins University havde også lignende resultater, specifikt med multiple demand network, der blev aktiveret for kodningsproblemer. Ifølge forskerne betyder disse resultater, at kodning ikke kan begrænses som en matematikbaseret færdighed eller sprogbaseret færdighed, da det kunne afhænge af både sprog og multiple demand systemer.

“Der har været krav fra begge lejre – det skal være sammen med matematik, det skal være sammen med sprog,” siger Ivanova. “Men det ser ud til, at computer science-undervisere vil være nødt til at udvikle deres egne tilgange til at undervise i kode mest effektivt.”