Distilling Neural Representations of Data Structure Manipulation using fMRI and fNIRS
Distilling Neural Representations of Data Structure Manipulation using fMRI and fNIRS
复制标题
使用 fMRI 和 fNIRS 提炼数据结构操作的神经表示
DOI：
10.1109/icse.2019.00053
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Westley Weimer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu Huang;Xinyu Liu;R. Krueger;Tyler Santander;Xiaosu Hu;Kevin Leach;Westley Weimer
数据结构渗透到软件工程的许多方面，但其相关的人类认知过程尚未完全理解。我们利用医学成像和空间能力的心理概念的见解来解码几个基本数据结构及其操作的神经表示。在一项涉及76名参与者的人类研究中，我们使用功能性近红外光谱（fNIRS）和功能性磁共振成像（fMRI）检查列表，数组，树和心理旋转任务。我们发现了一种微妙的关系：数据结构和空间操作使用大脑的相同焦点区域，但程度不同。它们是相关但不同的神经任务。此外，与纯空间推理问题相比，更困难的计算机科学问题会产生更高的认知负荷。最后，虽然fNIRS更便宜，更宽容，但有些与计算相关的大脑区域只有fMRI才能达到。
Data structures permeate many aspects of software engineering, but their associated human cognitive processes are not thoroughly understood. We leverage medical imaging and insights from the psychological notion of spatial ability to decode the neural representations of several fundamental data structures and their manipulations. In a human study involving 76 participants, we examine list, array, tree, and mental rotation tasks using both functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) and functional magnetic resonance imaging (fMRI). We find a nuanced relationship: data structure and spatial operations use the same focal regions of the brain but to different degrees. They are related but distinct neural tasks. In addition, more difficult computer science problems induce higher cognitive load than do problems of pure spatial reasoning. Finally, while fNIRS is less expensive and more permissive, there are some computing-relevant brain regions that only fMRI can reach.
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影响因子：
2.6
作者：
Glover, Gary H.
通讯作者：
Glover, Gary H.
影响因子：
14.5
作者：
Cohen, MS;Kosslyn, SM;Belliveau, JW
通讯作者：
Belliveau, JW
影响因子：
7.4
作者：
Peitek, Norman;Siegmund, Janet;Brechmann, Andre
通讯作者：
Brechmann, Andre
DOI：
10.1097/01.nt.0000369548.36707.50
发表时间：
2010-05
期刊：
The New England journal of medicine
影响因子：
--
作者：
Fang Sun;Guoqing Zhou
通讯作者：
Fang Sun;Guoqing Zhou