2022 Fiscal Year Annual Research Report
Basic research on the neural basis of computer programming learning
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18K02589
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| Research Institution | Otsuma Women's University |
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Principal Investigator |
本郷 健 大妻女子大学, 社会情報学部, 教授 (60245298)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鹿野 利春 京都精華大学, メディア表現学部, 教授 (20770168)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | プログラミング / 神経可塑的変化 / MRI / プログラミング的思考 / 脳構造 / ｆMRI / 脳科学 / 学習科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンピュータプログラミング学習が脳の神経可塑的変化に及ぼす影響及び学習過程が脳活動に与える影響をMRI等により測定し、プログラミング学習の教育的意義等を考察する基礎資料の収集を目的とした。
学習群は28回の講習会等の受講、知的機能検査、中間試験と事後試験、最終作品の提出、学習前・後のアンケート調査を行った。撮像は国立神経・精神医療研究センターの3Tスキャナーで行った。学習群は学習前、中間期と学習後に撮像を受けた。統制群は学習前・後の時期に撮像を受けた。学習群から無作為抽出された34名は、学習中期と学習後にfMRIの撮像を受けた。被験者数は学習群が54名、統制群が31名であった。解析は高解像度3次元T1強調画像解析をSPM12とCAT12 toolboxで行った。学習前の知的機能調査と脳構造の横断解析で2群に有意差が無いことを確認した。その上で、学習群と統制群の縦断解析で左前頭極、右前頭極、右内側前頭回、左楔部、左外側小脳（後小葉と虫部隆起(tuber)）、内側小脳（虫部垂（uvula）と扁桃(tonsil)）、右淡蒼球、左淡蒼球の8部位で有意な神経可塑性変化を確認した。中でも、右前頭極の脳灰白質変化量と最終作品評価、右内側前頭回及び左・右淡蒼球の脳灰白質変化量とテストスコアにそれぞれ有意な正の相関があった。
このことから、初心者のプログラミング学習は粘り強さや持続性を支える神経基盤（前頭極）、演繹的思考を支える神経基盤（内側前頭回）、報酬を予測してやる気や意欲と関係する神経基盤（淡蒼球）の強化や訓練に関わっていたこと、また複数の神経基盤がプログラミング学習を支えていたことを明らかにした。
fMRIの解析から初心者のプログラミング学習によって右下前頭回が活性化し、学習に伴う神経可塑性の部位であること、学習によって両側の下前頭回の側性が右方向に変化することも確認された。
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Research Products
(1 results)
