Les neuroscientifiques acquièrent une compréhension de la façon dont le cerveau lit le code informatique

Les neuroscientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont acquis une compréhension précieuse de la façon dont le cerveau lit le code informatique. Ils ont constaté que, plutôt que de s’appuyer sur les régions du cerveau impliquées dans le traitement du langage, le « réseau de demande multiple » est activé. Ce réseau est également responsable de tâches cognitives complexes comme les problèmes mathématiques.

Il est facile de comprendre pourquoi l’on pourrait penser que les zones impliquées dans le traitement du langage seraient les mêmes que celles pour la programmation informatique, car les deux tâches sont similaires à de nombreux égards. Par exemple, la programmation informatique nécessite également l’apprentissage de nouveaux symboles et termes, qui doivent ensuite être organisés de manière à ce que la machine sache quoi faire. Le code informatique doit également être extrêmement clair, permettant aux programmeurs de le comprendre.

Mais les choses deviennent encore plus complexes, car la lecture du code informatique avec le réseau de demande multiple ne nécessite pas les mêmes exigences cognitives que les mathématiques.

Anna Ivanova est une étudiante diplômée du MIT et l’auteur principal de l’étude.

« La compréhension du code informatique semble être une chose en soi. Ce n’est pas la même chose que le langage, et ce n’est pas la même chose que les mathématiques et la logique », déclare Ivanova.

L’étude a également impliqué l’auteur senior Evelina Fedorenko, professeure agrégée de neurosciences et membre de l’Institut McGovern pour la recherche sur le cerveau, ainsi que des chercheurs du Laboratoire d’informatique et d’intelligence artificielle du MIT et de l’Université Tufts.

L’article a été publié dans eLife ce mois-ci.

Les travaux de Fedorenko portent sur les fonctions qui reposent sur le réseau de langage du cerveau, situé dans l’hémisphère gauche du cerveau. Certains de ses travaux antérieurs ont montré que le réseau de langage ne semble pas être activé par la musique et les mathématiques.

« Ici, nous nous intéressons à explorer la relation entre le langage et la programmation informatique, en partie parce que la programmation informatique est une invention si récente que nous savons qu’il ne peut y avoir de mécanismes innés qui nous rendent de bons programmeurs », déclare Ivanova.

Réseau de demande multiple activé

Les chercheurs ont constaté très peu de réponse au code dans ces régions de langage, mais ils ont trouvé que le réseau de demande multiple est activé dans tout le lobe frontal et le lobe pariétal. Ce réseau est utilisé lorsque les tâches nécessitent de grandes quantités d’informations à être maintenues en même temps, ce qui nous permet de réaliser une gamme de tâches mentales.

« Cela fait pratiquement tout ce qui est cognitivement exigeant, qui vous fait réfléchir dur », déclare Ivanova.

Les chercheurs n’ont pas identifié de régions spécifiques utilisées exclusivement pour la programmation, mais ils pensent que les individus ayant une expérience de codage substantielle pourraient développer une activité cérébrale spécialisée.

« Il est possible que, si vous prenez des personnes qui sont des programmeurs professionnels, qui ont passé 30 ou 40 ans à coder dans un langage particulier, vous pourriez commencer à voir une spécialisation, ou une cristallisation de certaines parties du système de demande multiple », déclare Fedorenko. « Mais, chez les personnes qui sont familières avec la programmation et peuvent l’exécuter de manière efficace, mais qui ont une expérience limitée, il ne semble pas que l’on voie de spécialisation pour l’instant. »

Une équipe de chercheurs de l’Université Johns Hopkins a également obtenu des résultats similaires, en particulier avec le réseau de demande multiple activé pour les problèmes de codage. Selon les chercheurs, ces résultats signifient que la programmation ne peut pas être limitée à une compétence basée sur les mathématiques ou le langage, car elle pourrait reposer à la fois sur le langage et les systèmes de demande multiple.

« Il y a eu des allégations de la part des deux camps – il doit être lié aux mathématiques, il doit être lié au langage », déclare Ivanova. « Mais il semble que les éducateurs en sciences informatiques devront développer leurs propres approches pour enseigner le code de manière la plus efficace. »