• Fernando Giannini

Mapearam a atividade neuronal dos programadores! Como ficam seus cérebros

Atualizado: Jul 16


Você já parou para pensar quais áreas do cérebro são ativadas quando se programa um sistema para computador ou celular? Bom, os cientistas da Universidade Johns Hopkins já. Acontece que eles fizeram um mapeamento de toda a atividade cerebral de programadores, analisando a mecânica neural por trás dessa habilidade. Os resultados desse estudo foram publicados na revista científica eLife.


Já não era de hoje que os pesquisadores suspeitavam que o mecanismo do cérebro para a programação de computadores seria semelhante ao da matemática ou mesmo da linguagem. O estudo revelou que, quando os programadores experientes trabalham, a maior parte da atividade cerebral acontece na rede responsável pelo raciocínio lógico, embora na região esquerda do cérebro, que é favorecida pela linguagem. Dá uma olhada no mapa que o estudo fez:

O gráfico mostra como o cérebro é ativado durante a programação do computador, em comparação com raciocínio lógico e linguagem (Imagem: Universidade Johns Hopkins


Como há tantas maneiras de as pessoas aprenderem programação, desde tutoriais a cursos formais, é surpreendente que encontremos um padrão de ativação cerebral tão consistente em pessoas que escrevem códigos", disse o autor principal do estudo, Yun-Fei Liu, estudante do Laboratório de Neuroplasticidade e Desenvolvimento da universidade.

"É especialmente surpreendente porque sabemos que parece haver um período crucial que geralmente termina no início da adolescência para a aquisição da linguagem, mas muitas pessoas aprendem a codificar quando adultas", acrescentou.

Os pesquisadores da área já têm uma noção do que acontece no cérebro quando alguém lê, toca música ou estuda matemática, mas os mecanismos neurais relacionados à programação de computadores ainda são novidade. "As pessoas querem saber o que torna alguém um bom programador. Se soubermos que tipo de mecanismos neurais são ativados quando alguém está programando, poderemos encontrar um método de treinamento melhor para programadores", explicou Liu.


Segundo o pesquisador, muitas pessoas acham que a região do cérebro para a programação seria a mesma usada para resolver problemas matemáticos, enquanto outros acreditam que o mecanismo neural subjacente à programação seria compartilhado com o processamento da linguagem. Para entender, Liu procurou 15 especialistas, com vasta experiência na linguagem de programação Python. O estudante usou um scanner de fMRI para medir a atividade cerebral deles enquanto trabalhavam nas questões de codificação.


Futuramente, o laboratório espera determinar se aprender a codificar é mais fácil para pessoas jovens. "É verdade que os adultos podem aprender a programar, mas as crianças são ainda melhores nisso? Ou talvez a codificação não tenha um período crítico de aprendizagem e é isso que a torna especial", disse a autora sênior Marina Bedny, professora associada de Psicologia e Neurociência. "Pode ser que nosso sistema educacional esteja errado e deveríamos estar ensinando crianças a programar no ensino médio ou então eles estão perdendo a oportunidade de ser o melhor que podem", refletiu.


Abaixo o RESUMO e a INTRODUÇÃO do trabalho científico publicado na revista eLife


RESUMO

Apesar da importância da programação para a sociedade moderna, as bases cognitivas e neurais da compreensão do código são amplamente desconhecidas. Linguagens de programação podem 'reciclar' mecanismos neurocognitivos originalmente desenvolvidos para linguagens naturais. Alternativamente, a compreensão do código pode depender de redes fronto-parietais compartilhadas com outros sistemas de símbolos inventados culturalmente, como a lógica formal e a matemática simbólica, como a álgebra. Programadores especialistas (em média 11 anos de experiência em programação) realizaram tarefas de compreensão de código e controle de memória durante o fMRI. Os mesmos participantes também executaram tarefas de lógica formal, matemática simbólica, controle executivo e localização de idiomas.


Uma rede fronto-parietal lateralizada à esquerda foi recrutada para a compreensão do código. Os padrões de atividade dentro desta rede distinguem entre os loops 'for' e as funções de código condicional 'se'. Em termos da base neural subjacente, a compreensão do código se sobrepõe amplamente à lógica formal e, em um grau menor, à matemática. A sobreposição com os processos executivos e a linguagem era baixa, mas a lateralidade da linguagem e do código variava entre os indivíduos. Os sistemas de símbolos culturais, incluindo o código, dependem de uma rede cortical fronto-parietal distinta.

INTRODUÇÃO

Em 1800, apenas 12% da população mundial sabia ler, enquanto hoje a taxa de alfabetização mundial é superior a 85% ( https://ourworldindata.org/literacy). A capacidade de compreender linguagens de programação pode seguir uma trajetória semelhante. Embora apenas cerca de 0,5% da população mundial seja proficiente em programação de computadores, o número de empregos que exigem programação continua crescendo. A codificação é essencial em campos científicos e em áreas tão diversas como design artístico, finanças e saúde. Como muitas indústrias incorporam inteligência artificial ou outras tecnologias da informação, mais pessoas procuram adquirir conhecimentos de programação. No entanto, os mecanismos cognitivos e neurais que suportam a codificação permanecem amplamente desconhecidos. Além de seu interesse intrínseco e social, a programação é um estudo de caso de 'reciclagem neural' ( Dehaene e Cohen, 2007) A programação de computadores é uma invenção cultural muito recente que o cérebro humano não foi evolutivamente adaptado para suportar. O estudo da base neural do código oferece uma oportunidade de investigar como o cérebro executa novas habilidades complexas.


CONCLUSÕES

Uma rede cortical fronto-parietal está consistentemente envolvida em programadores especialistas durante a compreensão do código. Os padrões de atividade dentro desta rede distinguem entre as funções FOR e IF. Essa rede se sobrepõe a outros sistemas de símbolos inventados culturalmente, em particular a lógica formal e, em menor grau, a matemática. Em contraste, a base neural do código é distinta da rede da linguagem fronto-temporal perisylviana. Em vez de reciclar os mecanismos corticais específicos do domínio para a linguagem, o código, como a lógica formal e a matemática, depende de um subconjunto do sistema executivo geral do domínio, incluindo as áreas pré-frontais anteriores. O sistema executivo pode ser adequado exclusivamente como um mecanismo de aprendizagem flexível, capaz de suportar uma série de sistemas de símbolos culturais adquiridos na idade adulta.

Fontes: eLife/CanalT9ch

Autores: Yun-Fei Liu , Judy Kim , Colin Wilson , Marina Bedny

Artigo: original: https://elifesciences.org/articles/59340