Predictor of programming language learning success: The development of the inferior frontal cortex and the supramarginal cortex

• Project/Area Number: 16K16650
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Basic / Social brain science
• Research Institution: Teikyo University (2019); The University of Tokyo (2016-2018)
• Principal Investigator: HOSODA CHIHIRO 帝京大学, 医学部, 助教 (20578976)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: プログラミング教育 / 脳可塑性 / プログラミング適正 / MRI / プログラミング学習 / 拡散強調画像 / 安静時脳機能結合 / 縁上回 / 前頭前野 / ミエリンマップ / 脳機能 / 脳構造 / 可塑性 / プログラミンング学習 / NODDI / DTI / resting state MRI / プログラミング / structural MRI / functional MRI

Outline of Final Research Achievements

Twelve weeks of training were given to healthy subjects. About half of them were able to acquire programming skills, while the rest could not. Comparing brain information obtained in advance revealed that those who could acquire programming ability had brain structural and functional characteristics compared to those who could not. Also, comparing the brains of people who have acquired skills before and after learning, it became clear that some parts of the brain showed plastic changes with the acquisition of abilities.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、プログラミングへの関心が高まり、義務教育への導入も決定された。一方、プログラミング能力については、その特異性が研究対象としてこれまで探求されており、約半数の人において、プログラミングの素養がなく、プログラミング能力獲得が困難であることがこれまでの研究から示されている。
その原因について、脳神経基盤の観点から、プログラミング能力獲得可否の個人差を検討した研究は見られない。そこで本研究では、世界に先駆けて、プログラミング能力獲得を可能にする神経基盤の解明をすることとともに、プログラミング能力獲得に伴う脳可塑性の解明を行った。ここから得られた成果は今後のプログラミング教育に有用な情報となりうる。

Research Products

• [Journal Article] Plastic frontal pole cortex structure related to individual persistence for goal achievement (2020)
  • Author(s): Chihiro Hosoda, Satoshi Tsujimoto, Masaru Tatekawa, Manabu Honda, Rieko Osu, Takashi Hanakawa
  • Journal Title: communications biology Volume: 0 Issue: 1 Pages: 0-0
  • DOI: 10.1038/s42003-020-0930-4
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 認知バイアスデバイドを解消するための受容性スクリーニング (2020)
  • Author(s): 寺田努、細田千尋、双見京介
  • Journal Title: ユビキタスコンピューティングシステム（UBI） Volume: 62 Pages: 1-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Predictor of programming language learning success: The development of the inferior frontal cortex and the supramarginal cortex (2019)
  • Author(s): Chihiro Hosoda, Masashi Hamada, Kazuo Okanoya
  • Organizer: Organization for Human Brain Mapping
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of temporal cortex can predict learning success (2017)
  • Author(s): Hosoda, C., Hamada, M., Maeshima, H., Nonaka,Y., Okanoya,K.
  • Organizer: World Congress of Neurology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Predictor of language learning success: The development of temporal cortex and the goal orientation (2017)
  • Author(s): Hosoda, C., Hamada, M., Maeshima, H., Nonaka,Y., Okanoya,K.
  • Organizer: Organization for Human Brain Mapping ,
  • Int'l Joint Research
• [Patent(Industrial Property Rights)] 没入型機器利用における受容性個人差判別プログラム (2019)
  • Inventor(s): 2019
  • Industrial Property Rights Holder: 2019
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2019-222384
  • Filing Date: 2019