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通过绘制编程专家在编码时的大脑活动,约翰霍普金斯大学的科学家们发现了隐藏在这一日益重要技能背后的神经机制。
尽管研究人员早就怀疑计算机编程的大脑机制类似于数学,甚至语言,这项研究显示,当经验丰富的程序员工作,大多数发生在大脑活动网络负责逻辑推理,虽然在左脑区域,支持的语言。
“因为人们学习编程的方式有很多种,从自学教程到正式课程无所不包,所以我们在编程人员中发现如此一致的大脑激活模式令人惊讶,”该研究的主要作者刘云飞(音)说,他是该校神经可塑性与发展实验室的博士生。“这尤其令人惊讶,因为我们知道,似乎有一个关键时期,通常在青春期早期结束语言习得,但许多人作为成年人学习编码。”
研究结果发表在本周的eLife杂志上。
研究人员很早就知道当人们阅读、播放音乐或做数学时,大脑中发生了什么。但是,尽管我们越来越依赖技术,对计算机编程的神经机制却几乎一无所知。
“人们想知道是什么让一个人成为一名优秀的程序员,”刘说。“如果我们知道编程时哪种神经机制会被激活,我们可能会为程序员找到更好的培训程序。”
刘说,许多人认为科技人员的思维是以数学为中心的,他们认为编写程序的大脑区域与解决数学问题的大脑区域是相同的。另一些人认为编程语言被称为语言是有原因的,编程的神经机制与语言处理是共享的。也可能是大脑中用来进行逻辑推理的那部分,或者是被称为“执行控制”的解决问题类型。
为了深入研究这个问题,刘先生请了15名经验丰富的程序员,他们都非常精通编程语言Python。他们躺在fMRI扫描仪中,这样他就可以在他们解决编码问题时测量他们的大脑活动。
在每一种情况下,大脑的同一部分被激活:负责逻辑推理的区域。虽然逻辑推理行为没有大脑半球的偏好,但编码强烈倾向于大脑的左半球,即与语言相关的区域。
下一步,该实验室希望确定学习编码是否像学习语言一样,对年轻人来说更容易。
“成年人可以学习编程,这是事实,但孩子就更擅长编程吗?”或者也许编程没有一个关键的学习阶段,这就是它的特别之处,”心理和脑科学学院副教授、资深作者玛丽娜·贝德尼说。“可能是我们的教育体系错了,我们应该在中学教孩子们编程,否则他们就会错过一个尽自己所能做到最好的机会。”
在科学+技术
标记神经科学,心理和脑科学,玛丽娜贝德尼
新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://hub.jhu.edu/2020/12/17/brain-activity-while-reading-code/