프로그래밍 언어와 일반 언어를 배우는 것이 똑같을까? 어떤 면에서는 컴퓨터 프로그래밍을 배우는 것과 새로운 언어를 배우는 것이 비슷하게 느껴지곤 한다. 프로그래밍 언어를 배울 때에도 언어를 학습할 때와 마찬가지로 새로운 기호와 용어를 배우고, 올바른 문법을 익힌다. 컴퓨터 코드도 언어처럼 다른 프로그래머들이 읽고 이해할 수 있을 만큼 명확해야 한다.
프로그래밍 언어를 배우는 것과 일반 언어를 배우는 것은 비슷해 보이는 점이 많다. 그런데 이러한 유사성에도 불구하고 '뇌'가 인식하는 프로그래밍 언어와 일반 언어는 전혀 다르다고 한다.
MIT 뉴스에 따르면 MIT 신경 과학자들은 컴퓨터 코드를 읽을 때 언어 처리에 관여하는 뇌의 영역이 활성화되지 않는다는 사실을 발견했다. 대신 다중 수요 네트워크라고 불리는 분산 네트워크를 활성화했다. 이는 수학 문제를 해결하거나 십자말풀이와 같은 복잡한 인지 작업을 위해 사용되는 부분이다.
다만 컴퓨터 코드를 읽을 때 다중 수요 네트워크가 활성화되지만, 수학이나 논리 문제를 풀 때보다 네트워크의 다른 부분에 더 의존하는 것으로 나타났다. 이는 코딩이 수학의 인지적 요구를 정확하게 복제하지 못한다는 것을 시사한다.
MIT 대학원생이자 해당 연구의 주 저자인 안나 이바노바(Anna Ivanova)는 "컴퓨터 코드를 이해하는 것 그 자체인 것 같습니다", "이것은 언어와 같지 않고, 수학과 논리와도 같지 않습니다."고 말했다.
McGovern 두뇌연구소 일원이자 논문의 수석 저자인 에벨리나 페도렌코(Evelina Fedorenko)와 MIT의 컴퓨터과학 및 인공지능 연구소, 터프츠 대학의 연구원들이 이 연구에 참여했다. 해당 논문은 eLife에 게재되었다.
페도렌코의 연구는 언어와 다른 인지 기능 사이의 관계에 초점을 맞춘다. 특히 브로카 영역과 뇌 좌반구의 다른 영역을 포함하는 뇌의 언어 네트워크에 다른 기능이 의존하는지에 대한 문제를 연구한다. 저자는 이전 연구에서 음악과 수학이 이 언어 네트워크를 활성화하지 않는다는 것을 보였다.
이바노바는 "우리는 언어와 컴퓨터 프로그램의 관계를 탐구하는 데 관심이 있었다."며 "부분적으로는, 컴퓨터 프로그래밍은 하나의 굉장히 새로운 발명이기 때문에, 우리는 훌륭한 프로그래머로 만드는 어떠한 강력한 연결 메커니즘도 있을 수 없다는 것을 알고 있습니다."고 말했다.
그녀는 뇌가 어떻게 코드를 배우는지에 대한 두 가지 주장이 있다고 밝혔다. 첫째는 프로그래밍을 잘하기 위해서는 수학을 잘해야 한다는 것이다. 두 번째는 코딩과 언어의 유사성때문에 언어 기술이 더 목적에 적합할 수 있다는 것이다. 이를 밝히기 위해 연구원은 컴퓨터 코드를 읽는 동안 두뇌 활동 패턴이 언어와 관련된 뇌 활동과 겹치는지 여부를 연구했다.
연구원은 가독성이 좋은 것으로 알려진 파이썬과 5세 이상 어린이를 위해 고안된 시각적 프로그래밍 언어인 스크래치Jr에 중점을 뒀다. 시험에는 언어에 능통한 젊은 성인이 참여했으며, 프로그래머들이 기능자기공명(fMRI) 스캐너에 누워있는 동안 연구원은 그들에게 코드의 조각을 보여주고, 어떤 동작을 만들어낼지 예측하도록 했다.
연구 결과 뇌의 언어 영역은 거의 아무런 반응도 보이지 않았다. 대신, 코딩 작업은 소위 다중 수요 네트워크로 불리는 영역에 주로 의존했다. 해당 네트워크는 뇌의 전두엽과 두정엽 전체에 펼쳐져있다. 일반적으로 많은 정보를 한 번에 염두해야 하는 작업에 활성화되며, 다양한 정신 작업을 수행할 수 있는 능력을 담당한다.
이전 연구에서 수학과 논리 문제가 주로 좌반구의 다중 수요 영역에 의존하는 것처럼 보였다. 반면 공간 탐색이 수반되는 작업은 좌반구보다 우반구를 더 활성화시켰다. MIT 연구팀은 컴퓨터 코드를 읽을 때 다중 수요 네트워크의 좌우 양쪽이 모두 활성화되며, 스크래치Jr은 좌반구보다 우반구를 약간 더 활성화시켰다고 밝혔다. 이는 수학과 코딩이 동일한 뇌 메커니즘을 사용한다는 가설에 어긋난다.
연구원들은 프로그래밍에만 전념하는 부분을 식별하지 못했다. 하지만 코딩 경험이 더 많은 사람들이 전문화된 두뇌 활동을 발달시킬 수 있다고 밝혔다.
페도렌코는 "특정 언어로 코딩하는 데 30~40년을 보낸 전문 프로그래머에게서 어떤 전문화된 것을 보거나, 다중 수요 시스템의 일부가 결정되는 것을 보기 시작할 수 있다."고 말했다. 코딩에 익숙하고 효율적인 작업을 수행할 수 있지만, 상대적으로 제한된 경험을 가진 사람들에게선 이러한 전문화가 보이지 않는다.
해당 연구 결과는 코딩이 수학 기반의 기술로 가르쳐야 하는지, 아미녀 언어 기반 기술로 가르쳐야 하는 지에 결정적인 해답이 없다는 것을 암시한다. 부분적으로, 프로그래밍을 배우는 것이 언어 영역에 의존하지 않더라도, 일단 프로그래밍을 배우는 것을 학습하면 언어와 다중 수요 시스템에 모두 영향을 미칠 수 있다.
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