记忆的编码、储存、保持与提取

记忆几乎是我们认知世界最重要的工具。只要想想一下失去记忆的能力就可以明白它对我们有多重要:我们将无法记住自己的过往,没有任何实质性的外来,无法与他人建立感情和联系等等。我们与记忆相处的经验如此之多,但并不总能明白记忆是如何产生与存储的。本文想要从以及的编码、存储、保持和提取等角度对记忆加以考察。

记忆的编码和储存

记忆产生的生物学基础是我们大脑的神经元的可塑性,也就是说大脑的神经元结构有随着经验而改变的能力。如果稍微细致区分则是:人脑主要依靠脑的额叶结构产生和提取记忆,颞叶结构永久存储这些记忆。

那么记忆以何种形式在这些神经基础上产生呢?如果仔细观察会发现,我们并不将所有处理过的信息存入记忆,它们大部分不会引起我们的注意,小部分会短暂的停留,更小的部分被我们进行加工,只有很少的部分才会进入到长期记忆当中。

短期记忆可以分为视觉感觉记忆以及听觉感觉记忆。作为记忆加工的第一步,这些刚刚输入大脑的视觉和听觉感觉如何得到短期保存呢?实验表明,存在视感觉存储,即一种能有效保持视觉刺激中的所有信息的记忆系统。这种短暂的视觉感觉记忆有时候也称为视像记忆。这些信息如果没有被注意并得到进一步的加工就会流失掉。同样的,有证据支持短暂的听觉存储的存在,这些记忆可以成为声像记忆。这些感觉信息短暂地存储在大脑皮层的感觉记忆中,使我们能够对其进行加工。

通过短暂记忆之后,信息进入了短时记忆。短时记忆理论认为被注意到的信息会进入短时记忆当中。短时记忆的容量有限,可以用记忆广度来进行衡量。一种流行的说法认为人类能同时保持注意的物体在五到九个之间也是对记忆广度的一种标书。短时记忆被复述之后才可能进入到长时记忆。也有研究认为,记忆进入长时记忆的关键不在于复述时间的长短,而在于加工的深度。

除了短时记忆,还有一种理论认为我们存在工作记忆。工作记忆是我们进行信息加工的时候临时存储我们记忆的部分。

那么工作记忆在哪里发生?如何发生?巴德利假设存在两种不同的系统:视觉空间画板和语音回路,他们由中枢执行系统控制,是保持信息的伺服系统,也是工作记忆的一部分。例如,我们在计算15x35的时候可能同时形成了书写部分乘法问题的视觉表象,并在语音贿赂中复述部分乘积结果。工作记忆的存在于灵长类动物的额叶存在密切关系,额叶的不同区域似乎负责保存工作记忆中不同类型的信息。

工作记忆如何进入长时记忆呢?长时记忆又是如何被激活的?决定记忆的可得性的量称为强度,强度越强,记忆越容易提取。研究发现,当记忆得到练习的时候,它的强度以幂函数形式增加。幂定律的神经基础是前额叶的激活驱动着海马的长时程增强效应,这种激活能够形成记忆和增强记忆。

那么是不是练习是影响记忆的唯一途径呢?并非如此。简单的重复学习并不会改善记忆的成绩。一个人在学习时如何加工材料是非常重要的。一种方式称为增细加工,包括创建和需要记忆的事物有关并对他有多补充和扩展的额外信息。对材料进行有意义的增细加工可以改善记忆。除此之外,研究还发现越是增加细节的加工越能得到较好的记忆效果,即使加工的不是材料的含义。

关于长时间记忆,一个有趣的现象是,在很多增强记忆的自助书籍当中都介绍了地点记忆法:就是沿着一条特定的路径,把需要记忆的事物与路径上的物品联系起来。这种方法被证明是有效的,其原理在于:第一,这个方法利用有序的事物来重组无序的事物。第二,通过视觉表象,建立场所与项目之间的联系,使我们对材料的加工更有意义,也更细致。

另一种常见的体验是,我们对于小说这类作品的记忆要远远强于对课本的记忆,即使我们想要记住后者的意愿要强烈得多。这是因为我们更容易对小说进行增细加工,并且好的小说能够引发对于细节的思考。研究发现,实际上我们记住的材料的数量取决于加工水平而不取决于学习意愿,也就是说一个人是否有意识地学习与记忆没有关系,重要的是人们如何去加工呈现的材料

记忆的保持

当记忆进入长时记忆之后并不是一成不变的。我们经常感到记忆随着时间流逝逐渐模糊以至于无法再有效提取。那么这些记忆是不是被永久性的遗忘了呢?研究发现,一些看似已经遗忘的记忆,其中一些仍然储存在记忆当中,通过,比如神经刺激的方法是可以重现的。关于记忆随着时间消退的速度,一般认为记忆痕迹强度的消退是保持时间的幂函数。

为何记忆无法长期保持呢?第一种解释是记忆痕迹的强度简单的随着时间而消退,另一种理论是遗忘的干扰理论。遗忘的干扰理论是说,我们记忆的消退是因为学习干扰。比如学习一个项目的新关联对象时,会导致对旧关联对象的遗忘。比如记忆的扇面效应:与一个概念相关联的事实越多,提取其中任何一个事实的速度就越慢。新学习的材料也会对先前存在的记忆形成干扰。

目前的研究倾向于认为,遗忘既因为记忆痕迹强度的自然消退,也是因为来自其他记忆的干扰。然而干扰效应出现的一个重要限制条件是:只有学习多条没有内在联系的信息时,才会发生干扰,相反,当信息存在某种程度的冗余时则不会发生干扰。

记忆产生过程中的另一个有趣的现象是:为了记住学习材料,人们会使用他们能记住的东西来推断自己可能学习过的内容。在进行会议的时候,相比于提取精确的事实,人们常常会去判断什么可能是真的。比如在学习过程中对学习的材料进行增细加工时,人们不仅会回忆更多所学的内容,而且也会回忆那些没有学过但是由他们自己推断出的内容。

既然我们的记忆有很多内容是基于推断的,那么我们还可以信任我们的记忆吗?有很多研究发现,当人们在接受误导性的采访时,可能会制造出虚假的记忆。我们用来分辨记忆与想象的过程十分脆弱,信息的来源很容易就被混淆了。我们混淆经验和想象的神经学基础是海马。海马对虚假记忆表现出了与真实记忆同样的高激活反应,因而导致我们不能分辨出哪些是真正经验过的,哪些是想象出来的。但是海马旁回对真假记忆的反应不同,因此通过训练我们可以提高对虚假记忆的抵制能力。

记忆的提取

当我们需要提取记忆的时候,外部环境和内部环境是否对我们的表现有影响?研究发现,如果学习时的外部环境和内在状态和测验时的一直,人们就会表现出较好的记忆。

除了前面提到的有意识的记忆,关于记忆还有很多有趣的研究是围绕我们并没有意识到的记忆展开的。有时候我们会发现自己知道的一些事情是无法描述的。内隐记忆就是用来描述这些我们无法有意识地会议的知识。外显记忆则是描述我们可以有意识地回忆的知识。研究表明,这两种记忆在我们大脑中的实现相当不同。新的外显记忆形成于海马区域,但是旧的记忆可以在皮层结构中被内隐地启动。外显记忆也称为陈述性记忆,主要指我们能够外显地会溢出事实性记忆。在陈述性记忆系统内,存在着情景记忆和予以记忆的区分,情景记忆包含着知识获得的时间和地点的信息。

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