Quand vous faites de la programmation informatique, quel genre de travail mental réalisez-vous ?

Pendant longtemps, bon nombre de personnes ont spéculé sur le sujet. Puisque le codage/ programmation implique de réfléchir à des hiérarchies de symboles, peut-être que cette activité mentale est un peu comme l’écriture ou la lecture ? D’autres ont supposé que c’est plus proche de la façon dont notre cerveau traite les mathématiques et les puzzles.

Un groupe de neuroscientifiques du  Massachusetts Institute of Technology (MIT) a récemment effectué des scanners cérébraux (IRMf) de jeunes adultes alors qu’ils résolvaient un petit problème de codage en utilisant un langage de programmation textuel (Python) et un langage visuel (ScratchJr).

L’activité cérébrale n’était pas similaire à celle du langage. Le codage semble activer le « réseau de demande multiple » (multiple demand network), qui, comme le notent les scientifiques dans un compte-rendu de leurs travaux, « est également recruté pour des tâches cognitives complexes telles que la résolution de problèmes mathématiques ou de mots croisés ».

Ainsi, le codage s’apparente plus à des mathématiques qu’à un traitement du langage ? Un peu… mais pas tout à fait. Les scientifiques ont également constaté des modèles d’activité différents de ceux que l’on observe en mathématiques.

Le résultat : la programmation, dans ce travail de recherche (très préliminaire !), semble être un peu différente du langage ou des mathématiques. Comme ils le font remarquer.

Selon Anna Ivanova, une étudiante diplômée du MIT et l’auteur principal de l’étude :

Comprendre le code informatique semble être une affaire à part entière. Ce n’est pas la même chose que le langage, et ce n’est pas la même chose que les mathématiques et la logique.

Les chercheurs n’ont constaté que peu ou pas de réaction au code dans les régions du cerveau où le langage est utilisé. Au contraire, ils ont découvert que la tâche de codage activait principalement le réseau dit de demande multiple. Ce réseau, dont l’activité est répartie dans les lobes frontaux et pariétaux du cerveau, est généralement recruté pour des tâches qui nécessitent de garder plusieurs informations à l’esprit en même temps, et il est responsable de notre capacité à effectuer une grande variété de tâches mentales.

Toujours selon Ivanova :

Il est responsable de notre capacité à effectuer une grande variété de tâches mentales. Il fait à peu près tout ce qui est difficile sur le plan cognitif, qui vous fait réfléchir sérieusement.

De précédentes études ont montré que les problèmes de mathématiques et de logique semblent reposer principalement sur les multiples régions sollicitées dans l’hémisphère gauche, tandis que les tâches qui impliquent une orientation spatiale activent davantage l’hémisphère droit. L’équipe du MIT a constaté que la lecture du code informatique semble activer les côtés gauche et droit du réseau de demande multiple, et que ScratchJr a activé le côté droit un peu plus que le gauche. Cette découverte va à l’encontre de l’hypothèse selon laquelle les mathématiques et le codage reposent sur les mêmes mécanismes cérébraux.

Les mises en garde habituelles pour ce type de recherche s’appliquent, la signification des résultats de la neuroimagerie est très controversée, ce travail est très récent et il ne faut pas trop l’interpréter, le cerveau est ultra complexe et très difficile à comprendre.

Il y a là un certain apport culturel. Une des raisons pour lesquelles les scientifiques explorent cette question des mathématiques et du langage est que, franchement, nous sommes assez mauvais pour enseigner la programmation et l’informatique. Personne ne le sait vraiment : l’approche est-elle la même que pour les mathématiques ? le langage ? Comme … quoi, précisément ? Dans la même veine, est-il possible d’identifier les types d’étudiants qui pourraient vraiment l’aimer, les types d’esprits qui seront en résonance avec ses étranges plaisirs ? Est-il possible de déterminer quels types d’écueils intellectuels sont susceptibles de se présenter et comment les surmonter ?

D’où ce type de recherche.

L’étude en prépublication (PDF) dans BiorXiv : Comprehension of computer code relies primarily on domain-general executive brain regions et présentée sur le site du MIT : To the brain, reading computer code is not the same as reading language.