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 都說學(xué)編程就像學(xué)一門新的語(yǔ)言，但事實(shí)真的如此嗎？

　　不不不，起碼在讀代碼這件事上，你的大腦可不這么認(rèn)為。

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　　最近，MIT 神經(jīng)科學(xué)家在 eLife 期刊發(fā)表了一項(xiàng)新研究：

　　在讀代碼的時(shí)候，并不會(huì)激活人類大腦涉及語(yǔ)言處理的區(qū)域。

　　相反，激活的是一個(gè)叫做多需求（multiple demand，MD）網(wǎng)絡(luò)的分布式網(wǎng)絡(luò)。

　　而這個(gè) MD 網(wǎng)絡(luò)，通常在人們處理比較復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)時(shí)被激活。

　　舉個(gè)例子，數(shù)學(xué)問題、填字游戲等……

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　　怪不得……看別人的代碼，一直有種很痛苦的趕腳，原來(lái)它真的是很“燒腦”?。?/p>

　　讀代碼時(shí)，你的大腦會(huì)發(fā)生什么？

　　或許你會(huì)認(rèn)為，代碼嘛，本質(zhì)上就是解決數(shù)學(xué)或邏輯相關(guān)的問題，那讀代碼會(huì)激活 MD 網(wǎng)絡(luò)也是可以理解的。

　　Too simple，too naive.

　　MIT 的研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：

　　盡管讀代碼的時(shí)候激活了 MD 網(wǎng)絡(luò)，但和數(shù)學(xué)、邏輯問題相比，它似乎更加依賴這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不同部分。

　　也就是說，讀代碼時(shí)大腦的工作狀態(tài)，還不能精確復(fù)制解數(shù)學(xué)問題時(shí)的大腦認(rèn)知需求。

　　通訊作者 Anna A Ivanova 這樣表述道：

　　理解計(jì)算機(jī)代碼，不同于語(yǔ)言，也不同于數(shù)學(xué)和邏輯，仿佛是它自己的事情一樣。

　　嗯，有種“VIP 專屬區(qū)域”的味道了。

　　研究人員測(cè)試的編程語(yǔ)言主要有 2 個(gè)：一個(gè)是 Python；另一個(gè)是在少兒編程較火的可視化編程語(yǔ)言 ScratchJr。

　　測(cè)試對(duì)象是兩組年輕人，分別對(duì)上述 2 個(gè)編程語(yǔ)言達(dá)到了精通狀態(tài)。

　　大致的測(cè)試過程是讓這些年輕人平躺，工作人員會(huì)給他們展示代碼片段和文字描述（如上圖所示），并讓他們預(yù)測(cè)這些代碼將產(chǎn)生什么樣的結(jié)果。

　　在這個(gè)過程當(dāng)中，研究人員還會(huì)用腦功能磁共振成像（fMRI）來(lái)掃描，以此來(lái)檢測(cè)這些年輕人大腦的活動(dòng)。

　　上述的實(shí)驗(yàn)是這次研究的“主實(shí)驗(yàn)”（上圖A），除此之外，還有額外的 2 個(gè)“副實(shí)驗(yàn)”（上圖B，與定位器相關(guān)）：

　　MD System Localizer：困難模式，在出現(xiàn)的 8 個(gè)藍(lán)色方塊中，一次性記住 2 個(gè)的位置；簡(jiǎn)單模式，在出現(xiàn)的 4 個(gè)藍(lán)色方塊中，一次性記住 1 個(gè)的位置。

　　Language System Localizer：包括一個(gè)句子，以及非單詞（一次出現(xiàn)一個(gè)）。

　　對(duì)測(cè)試對(duì)象掃描過后，便得到了如下結(jié)果。

　　圖中的A展示了 MD 網(wǎng)絡(luò)在大腦左半球和右半球的位置，以及大腦涉及語(yǔ)言的區(qū)域。

　　B 和C分別展示了在讀 Python 和 ScratchJr 代碼或文本時(shí)，通過 fMRI 掃描得到的響應(yīng)反饋情況。

　　再具體的，SR 代表句子閱讀，NR 代表非單詞閱讀，SP 表示句子問題，CP 表示代碼問題。

　　從實(shí)驗(yàn)結(jié)果難看出，大腦中的語(yǔ)言區(qū)域，幾乎對(duì)代碼問題（CP）沒有反應(yīng)，或者說反應(yīng)極低。

　　但十分意外的是，在讀代碼過程中，主要激活了 MD 網(wǎng)絡(luò)，活動(dòng)分布在大腦的額葉和頂葉。

　　Anna A Ivanova 對(duì)此表示道：

　　MD 網(wǎng)絡(luò)幾乎可以做任何具有認(rèn)知挑戰(zhàn)性的事情。

　　然而，先前的研究表明，數(shù)學(xué)和邏輯問題似乎主要依賴于左腦的 MD 區(qū)域，而涉及空間導(dǎo)航的任務(wù)對(duì)右腦的激活程度要高于左腦。

　　MIT 這次的研究表明，讀代碼過程中，似乎同時(shí)激活了 MD 網(wǎng)絡(luò)的左右兩個(gè)部分；并且，讀 ScratchJr 代碼時(shí)，對(duì)右側(cè)大腦的激活程度略高于左側(cè)大腦。

　　同時(shí)也推翻了以往的認(rèn)知，即讀代碼時(shí)大腦的活動(dòng)，和數(shù)學(xué)邏輯相同。

　　到底更傾向于“數(shù)學(xué)邏輯”還是“語(yǔ)言”？

　　對(duì)于人們?cè)谔幚泶a過程中，大腦的活動(dòng)機(jī)制，更加傾向于“數(shù)學(xué)邏輯”還是“語(yǔ)言”，這個(gè)問題并不是第一次被拿出來(lái)研究。

　　正如 Anna A Ivanova 所述，關(guān)于大腦如何學(xué)習(xí)編程，有兩種思想派系：

　　有人認(rèn)為，為了擅長(zhǎng)編程，人們必須強(qiáng)化數(shù)學(xué)能力。

　　另一種觀點(diǎn)是，由于編程和語(yǔ)言之間的相似性，語(yǔ)言技能可能更具相關(guān)性。

　　第一次利用科學(xué)成像工具來(lái)做這方面研究的，需要追溯的 2014 年。

　　來(lái)自帕紹大學(xué)（德國(guó)）、CMU 等機(jī)構(gòu)聯(lián)手，對(duì)程序員大腦如何理解代碼做了研究。

　　當(dāng)時(shí)所采用的方法依舊是 fMRI，參與測(cè)試的是 17 名精通 Java 的學(xué)生。

　　被測(cè)試的學(xué)生，每個(gè)人都需要閱讀不同的幾段 Java 代碼片段，且難度相似，因此研究人員可以平均得到的大腦成像數(shù)據(jù)。

　　這項(xiàng)研究雖然并沒有得到非常有力的結(jié)果，但第二作者表示：

　　讀代碼更像“語(yǔ)言”，是錯(cuò)誤的。

　　除了 MIT 這次在 eLife 發(fā)表的研究外，同期還有一篇配套論文，來(lái)自約翰·霍普金斯大學(xué)。

　　他們的研究也表明，讀代碼的過程中，大腦眾多的 MD 網(wǎng)絡(luò)被激活，而不是與語(yǔ)言相關(guān)的區(qū)域。

　　至于在讀代碼時(shí)，大腦是否有專屬的“工作區(qū)域”，MIT 研究人員表示：

　　雖然沒有任何似乎明確的“編程區(qū)域”，但這種專屬的大腦活動(dòng)，可能在具備更多編程經(jīng)驗(yàn)的人身上會(huì)有發(fā)展。

　　實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)介紹

　　這項(xiàng)研究來(lái)自 MIT 腦與認(rèn)知科學(xué)系。

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　　本研究的第一作者是 Anna A Ivanova，是 MIT 的一名研究生，對(duì)語(yǔ)言和語(yǔ)義處理的神經(jīng)基礎(chǔ)感興趣。

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　　另外一位通訊作者叫做 Evelina Fedorenko，目前在 MIT 腦與認(rèn)知科學(xué)系助理教授。