第六章 学习和记忆

智 能 科 学 Intelligence Science 第 七 章 记 忆 Memory 史 忠 植 中 国 科 学 院 计 算 技 术 研 究 所 http://www.intsci.ac.cn/

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 2

引 言 记 忆 是 人 脑 对 过 去 经 验 中 发 生 过 的 事 物 的 反 映, 是 新 获 得 行 为 的 保 持 由 于 记 忆, 人 才 能 保 持 过 去 的 反 映, 使 当 前 的 反 映 在 以 前 反 映 的 基 础 上 进 行, 使 反 映 更 全 面 更 深 入 也 就 是 有 了 记 忆, 人 才 能 积 累 经 验, 扩 大 经 验 记 忆 是 心 理 在 时 间 上 的 持 续, 有 了 记 忆, 先 后 的 经 验 才 能 联 系 起 来, 使 心 理 活 动 成 为 一 个 发 展 的 过 程, 使 一 个 人 的 心 理 活 动 成 为 统 一 的 过 程, 并 形 成 他 的 心 理 特 征 记 忆 是 反 映 机 能 的 一 个 基 本 方 面 3

引 言 科 学 的 记 忆 研 究 始 于 1879 年 艾 宾 浩 斯 对 人 类 记 忆 的 开 创 性 研 究 记 忆 : 对 实 验 心 理 学 的 贡 献 ( Memory: A Contribution to Experimental Psychology)1985 年 无 意 义 音 节, 再 学 法 和 节 省 法, 分 散 学 习 与 集 中 学 习 艾 宾 浩 斯 遗 忘 曲 线 4

引 言 巴 特 莱 特 (F Bartlett) 关 于 记 忆 的 研 究 著 作, 记 忆 : 实 验 与 社 会 心 理 学 的 研 究, 1932 年 遗 漏, 记 住 细 节 并 赋 于 新 的 含 义 提 出 图 式 (Schema) 同 化 (Assimilation) 重 建 (Reconstruction) 概 念 基 本 涵 义 : 学 习 过 后, 信 息 保 持 一 段 时 间, 并 在 一 些 特 定 的 情 境 中 提 取 它 们 并 加 以 运 用 5

引 言 Jeff Hawkins On Intelligence 霍 金 斯 (J. Hawkins) 相 信 智 能 是 大 量 群 集 的 神 经 元 涌 现 的 行 为, 用 基 于 记 忆 的 世 界 模 式 产 生 连 续 不 断 的 对 未 来 事 件 的 一 系 列 预 测 6

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 7

记 忆 的 阶 段 记 忆 的 阶 段 是 指 刺 激 信 息 在 记 忆 系 统 结 构 的 不 同 位 置 之 间 的 传 递 加 工 处 理 和 存 储 的 认 知 操 作 过 程, 或 者 是 对 加 工 与 处 理 的 刺 激 信 息 增 删 改 变 和 重 组 的 过 程 8

记 忆 的 阶 段 编 码 存 储 和 提 取 是 记 忆 的 三 个 连 续 的 信 息 加 工 活 动, 人 类 的 记 忆 过 程 划 分 为 三 个 连 续 的 阶 段 : 信 息 编 码 ( 习 得 ) 信 息 存 储 ( 保 持 ) 信 息 提 取 9

信 息 编 码 信 息 编 码 是 人 的 记 忆 对 外 界 刺 激 信 息 进 行 某 种 方 式 转 换 与 编 码 的 过 程, 是 一 个 人 对 信 息 的 知 觉 或 准 确 地 摄 取 信 息 编 码 具 有 不 同 的 层 次 或 不 同 的 水 平, 且 是 以 各 自 不 同 的 形 式 存 在 着 的 信 息 编 码 又 是 一 个 展 开 的 过 程, 它 包 括 了 对 外 界 刺 激 信 息 的 反 复 感 知 思 考 体 验 和 操 作 的 过 程 10

信 息 存 储 信 息 存 储 是 把 在 信 息 编 码 阶 段 已 加 工 处 理 了 的 信 息, 以 一 定 的 形 式 保 持 在 记 忆 系 统 中 的 过 程 知 识 的 存 储 状 况 称 为 知 识 的 表 征 ( Representation), 它 可 以 是 事 物 的 图 像, 也 可 以 是 一 系 列 概 念 (Concept) 或 命 题 ( Proposition) 存 储 阶 段 是 信 息 编 码 和 信 息 提 取 的 中 间 环 节, 在 记 忆 过 程 中 起 非 常 重 要 的 作 用, 没 有 信 息 的 存 储 阶 段, 就 不 可 能 有 记 忆 11

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 12

记 忆 系 统 记 忆 的 多 重 存 储 模 型 强 调 记 忆 作 为 不 同 的 结 构 而 存 在, 所 以 多 重 存 储 模 型 又 叫 做 形 态 模 型 (modal model) 它 强 调 每 一 结 构 都 具 有 自 己 的 特 点, 如 感 觉 存 储 短 时 存 储 与 长 时 存 储 作 为 3 种 不 同 的 记 忆 结 构 (memory structure), 在 信 息 存 储 的 时 间 长 短 2012-04-21 容 量 和 遗 忘 快 慢 等 方 史 面 忠 是 植 记 不 忆 同 的 13

记 忆 的 多 存 储 器 模 型 1968 年 由 阿 特 金 森 (Atkinson) 和 谢 夫 林 ( Shiffrin) 提 出 基 本 假 设 : 人 的 记 忆 系 统 中 存 在 着 三 种 不 同 类 型 的 记 忆 存 储 器, 它 们 分 别 执 行 着 不 同 的 功 能 三 级 加 工 模 型, 相 应 存 在 着 三 种 信 息 的 存 储 器 : 感 觉 登 记 器 (Sensory register, SR) 短 时 记 忆 存 储 (Short-term storage, STS) 长 时 记 忆 存 储 (Long-term,LTS) 感 觉 通 道 特 异 性 人 的 主 动 调 节 与 控 制 14

记 忆 的 多 存 储 器 模 型 15

扩 展 的 记 忆 信 息 三 级 加 工 模 型 16

记 忆 层 次 具 有 各 自 显 著 不 同 的 机 制 与 功 能 : 1. 刺 激 信 息 的 加 工 与 保 持 方 面 感 觉 存 储 器 保 持 1 秒 钟 左 右, 图 像 甚 至 还 低, 声 象 2-4 秒 短 时 存 储 器 中 信 息 可 保 持 几 秒 钟 到 几 十 秒 钟 长 时 记 忆 存 储 器 中 信 息 可 保 持 几 天 几 个 月 几 年 甚 至 终 身 2. 信 息 存 储 的 容 量 限 制 方 面 感 觉 存 储 器 中 的 刺 激 信 息 容 量 根 据 感 觉 器 官 的 特 异 性 通 道 来 决 定, 有 的 感 觉 信 息 的 加 工 容 量 非 常 有 限 短 时 存 储 器 中 的 信 息 加 工 容 量 平 均 为 7 个 组 块 长 时 记 忆 存 储 器 的 信 息 容 量 基 本 上 是 无 限 的 17

记 忆 层 次 3. 在 刺 激 信 息 的 输 入 与 信 息 转 移 方 面 刺 激 信 息 进 入 感 觉 存 储 器, 一 般 不 需 要 个 体 任 何 主 动 的 加 工 或 操 作 过 程 从 感 觉 存 储 器 转 入 到 短 时 存 储 器, 则 必 须 要 对 输 入 的 刺 激 进 行 加 工 处 理 ( 选 择 与 注 意 ) 信 息 要 进 入 长 时 记 忆 存 储 器, 须 经 过 精 致 性 加 工, 即 对 信 息 的 复 述 4. 在 对 刺 激 信 息 的 认 知 编 码 方 面 按 输 入 信 息 的 物 理 特 性 进 行 加 工 编 码 ( 感 觉 存 储 器 ) 以 言 语 听 觉 的 形 式 加 工 编 码 ( 短 时 记 忆 ) 以 语 义 方 式 的 加 工 编 码 ( 长 时 记 忆 ) 5. 在 遗 忘 机 制 方 面 个 体 的 选 择 与 注 意 及 刺 激 信 息 本 身 衰 退 与 消 失 非 常 快 ( 感 觉 存 储 器 信 息 的 丢 失 ) 注 意 涣 散, 干 扰, 新 信 息 取 代 ( 短 时 存 储 器 信 息 的 丢 失 ) 干 扰 抑 制 而 不 能 提 2012-04-21 取 或 提 取 错 误 所 致 ( 长 时 史 存 忠 植 储 记 器 忆 信 息 的 丢 失 ) 18

感 觉 记 忆 又 称 为 瞬 时 记 忆 它 是 指 外 界 刺 激 信 息 通 过 感 觉 器 官 时, 按 输 入 刺 激 的 原 样, 以 感 觉 痕 迹 的 形 式 在 人 脑 中 被 暂 留 的 过 程 各 种 感 觉 器 官 的 通 道 都 存 在 着 相 应 适 宜 刺 激 信 息 的 瞬 时 记 忆 瞬 时 记 忆 具 有 选 择 性, 依 赖 于 客 观 事 物 本 身 的 特 点, 也 依 赖 于 人 的 主 观 心 理 因 素 19

感 觉 记 忆 三 个 基 本 特 点 : 进 入 瞬 时 记 忆 中 的 刺 激 信 息 完 全 依 据 该 刺 激 信 息 所 具 有 的 物 理 特 征 编 码, 以 未 加 工 处 理 的 原 始 状 态 和 被 感 知 的 顺 序 予 以 登 记, 具 有 鲜 明 的 形 象 性 又 称 为 映 象 记 忆 (Iconic memory) 第 二, 进 入 瞬 时 记 忆 的 信 息 保 持 时 间 十 分 短 暂 图 像 记 忆 1 秒 左 右, 声 象 记 忆 1-4 秒 第 三, 瞬 时 记 忆 的 记 忆 容 量 由 感 受 器 的 解 剖 生 理 特 点 所 决 定 都 能 被 登 记, 但 只 有 受 到 特 别 注 意 的 登 记 了 的 刺 激 信 息 才 能 转 入 短 时 记 忆 20

多 重 记 忆 系 统 的 观 点 人 类 学 习 和 记 忆 的 主 要 分 类 系 统 其 它 名 称 子 系 统 提 取 程 序 记 忆 知 觉 表 征 系 统 (PRS) 语 义 记 忆 非 陈 述 记 忆 启 动 效 应 一 般 的 记 忆 事 实 的 记 忆 知 识 的 记 忆 运 动 技 能 认 知 技 能 简 单 的 条 件 反 射 简 单 的 联 想 学 习 结 构 描 述 视 觉 单 词 形 式 听 觉 单 词 形 式 空 间 的 关 系 的 内 隐 内 隐 内 隐 初 级 记 忆 工 作 记 忆 短 时 记 忆 视 觉 的 听 觉 的 外 显 情 景 记 忆 个 人 的 记 忆 自 转 的 记 忆 事 件 记 忆 外 显 21

记 忆 的 分 类 陈 述 性 记 忆 和 程 序 性 记 忆 它 们 都 属 于 长 时 记 忆 陈 述 性 记 忆 是 指 对 有 关 事 实 和 事 件 的 记 忆 它 是 一 种 事 实 记 忆, 是 可 以 言 传 的 知 识 陈 述 性 记 忆 的 回 忆 需 要 意 识 的 努 力, 而 且 虽 然 可 以 保 持 很 长 时 间, 但 有 不 少 却 极 容 易 遗 忘 22

记 忆 的 分 类 程 序 性 记 忆 ( 非 陈 述 性 记 忆 ) 是 指 如 何 做 事 情 的 记 忆, 包 括 对 知 觉 技 能 认 知 技 能 和 运 动 技 能 的 记 忆 它 是 一 种 技 能 记 忆, 往 往 不 能 言 传 程 序 性 记 忆 是 通 过 练 习 获 得 的, 开 始 很 难, 经 过 多 次 练 习 才 能 学 会, 但 学 会 后 不 易 忘 记, 往 往 不 借 助 意 识 就 能 很 好 地 操 作 23

记 忆 的 分 类 情 景 记 忆 和 语 义 记 忆 陈 述 性 记 忆 又 包 括 情 景 记 忆 和 语 义 记 忆 情 景 记 忆 是 指 人 们 根 据 时 空 关 系 对 某 事 件 的 记 忆 它 与 个 人 经 验 有 关 一 般 是 当 时 激 起 了 强 烈 情 绪 体 验 的 记 忆 情 景 记 忆 信 息 的 存 储 易 受 各 种 因 素 的 干 扰, 不 够 稳 固 和 确 定 24

语 义 记 忆 1. 字 概 念 规 则 抽 象 概 念 的 记 忆, 对 语 言 的 使 用 是 必 须 的 2. Tulving 认 为 它 是 心 理 的 分 类 词 典 3. 在 日 常 生 活 中 常 提 取 语 义 记 忆, 像 与 人 对 话 解 决 问 题 阅 读 等 4. 我 们 可 以 在 短 时 间 内 处 理 不 同 的 讯 息, 是 因 为 有 效 的 提 取 过 程 和 组 织 良 好 的 语 义 记 忆 25

语 义 记 忆 语 义 记 忆 是 人 们 对 一 般 知 识 和 规 律 的 记 忆, 与 特 殊 的 时 间 地 点 无 关 它 很 少 受 外 界 因 素 的 干 扰, 因 此 比 较 稳 定 26

记 忆 的 分 类 外 显 记 忆 和 内 隐 记 忆 外 显 记 忆 是 指 在 意 识 的 控 制 下, 过 去 经 验 对 当 前 作 业 产 生 的 影 响 个 体 能 够 意 识 到 它 对 行 为 的 影 响, 因 此 外 显 记 忆 又 叫 受 意 识 控 制 的 记 忆 内 隐 记 忆 是 指 在 个 体 无 法 意 识 的 情 况 下, 过 去 经 验 对 当 前 作 业 产 生 的 无 意 识 的 影 响, 又 叫 自 动 的 无 意 识 记 忆 27

感 觉 记 忆 感 觉 记 忆 的 含 义 当 客 观 刺 激 停 止 作 用 后, 感 觉 信 息 在 一 个 极 短 时 间 内 被 保 存 下 来, 这 种 记 忆 就 叫 感 觉 记 忆 其 特 点 为 : 具 有 鲜 明 的 形 象 性 ; 信 息 保 持 时 间 极 短 ; 记 忆 容 量 较 大 ; 记 忆 痕 迹 容 易 衰 退, 信 息 的 传 输 与 衰 变 取 决 于 注 意 28

感 觉 记 忆 感 觉 记 忆 有 多 种, 每 种 都 与 感 觉 信 息 的 不 同 来 源 有 关 有 图 像 记 忆, 它 反 映 了 来 自 视 觉 系 统 的 信 息 ; 有 听 觉 记 忆, 它 是 听 觉 系 统 对 刺 激 信 息 的 瞬 间 保 持 ; 以 及 来 自 其 它 各 种 感 觉 的 相 应 信 息 29

感 觉 记 忆 感 觉 记 忆 的 信 息 编 码 与 存 储 整 体 报 告 法 部 分 报 告 法 30

感 觉 记 忆 N B F Q 高 音 Z R E C 中 音 K D V G 低 音 31

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 32

短 时 记 忆 的 含 义 短 时 记 忆 是 感 觉 记 忆 和 长 时 记 忆 的 中 间 阶 段, 保 持 时 间 大 约 5 秒 -1 分 钟 特 点 有 : 信 息 保 持 时 间 很 短 ; 记 忆 容 量 有 限, 一 般 为 7+-2; 短 时 记 忆 的 信 息 可 被 意 识 到 ; 短 时 记 忆 的 信 息 通 过 复 述 可 转 入 长 时 记 忆 33

短 时 记 忆 中 的 信 息 加 工 人 脑 中 的 信 息 在 1 分 钟 左 右 的 加 工 处 理 与 编 码 布 朗 (Brown) 彼 特 森 (Peterson) 的 研 究, 阻 止 复 述, 信 息 迅 速 遗 忘 短 时 记 忆 使 个 体 知 道 自 己 正 在 接 收 和 加 工 的 是 什 么 刺 激 信 息 短 时 记 忆 使 来 自 各 感 觉 通 道 的 信 息 得 以 整 合 并 进 而 构 成 完 整 的 信 息 图 像 短 时 记 忆 对 所 加 工 与 处 理 的 刺 激 信 息 起 到 了 暂 时 寄 存 器 的 重 要 作 用 34

短 时 记 忆 的 信 息 编 码 传 入 短 时 记 忆 的 信 息, 按 其 语 音 图 象 和 意 义 分 别 被 编 码 成 声 码 形 码 和 意 码 短 时 记 忆 的 表 征 能 力 不 完 全 35

短 时 记 忆 的 信 息 编 码 ( 一 ) 有 限 容 量 :7 加 减 2 神 奇 的 数 字 7 加 减 2 : 我 们 加 工 信 息 的 能 力 的 某 些 限 制 --1956 年 George A. Miller 发 表 的 一 篇 著 名 论 文 明 确 提 出 短 时 记 忆 容 量 为 7 ±2, 即 一 般 为 7 并 可 在 5-9 之 间 波 动 George Miller: 神 奇 的 数 字,7+-2 2012-04-21 36 史 忠 植 记 忆

短 时 记 忆 的 信 息 编 码 组 块 (CHUNK) 是 指 将 若 干 较 小 单 位 ( 如 字 母 ) 联 合 而 成 熟 悉 的 较 大 的 单 位 ( 如 字 词 ) 的 信 息 加 工 也 指 这 样 组 成 的 单 位 一 个 字 母 是 一 个 组 块, 由 几 个 字 母 组 成 的 一 个 字 词 仍 是 一 个 组 块, 几 个 字 词 组 成 的 一 个 词 组 也 是 一 个 组 块 37

短 时 记 忆 的 信 息 编 码 知 识 经 验 与 组 块 组 块 实 际 上 是 一 种 信 息 的 组 织 或 再 编 码 人 利 用 贮 存 于 长 时 记 忆 的 知 识 对 进 入 短 时 记 忆 的 信 息 加 以 组 织, 使 之 构 成 人 们 熟 悉 的 的 有 意 义 的 较 大 的 单 位 组 块 的 作 用 就 在 于 减 少 短 时 记 忆 中 的 刺 激 单 位, 而 增 加 每 一 单 位 所 包 含 的 信 息 即 在 短 时 记 忆 容 量 的 范 围 内 增 加 信 息 很 明 显, 组 块 依 赖 个 体 的 知 识 经 验 象 棋 大 师 与 新 手 的 棋 局 复 盘 研 究 : 真 实 棋 局, 前 者 正 确 复 位 达 90%( 后 者 40%); 任 意 放 置 的 棋 子, 则 没 有 什 么 差 别 38

象 棋 大 师 一 级 棋 手 和 新 手 棋 局 复 盘 研 究 ( 扫 描 时 间 复 盘 时 间 及 正 确 复 位 率 ) 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 象 棋 大 师 一 级 棋 手 新 手 扫 描 0.99 0.97 0.93 复 盘 1.1 3.2 3.8 扫 描 复 盘 25 20 15 10 5 0 象 棋 大 师 一 级 棋 手 新 手 正 确 复 位 24 15 9 正 确 复 位 39

4 分 组 (GROUPING) 它 与 意 义 组 块 不 同, 是 指 把 时 间 空 间 上 接 近 的 一 些 项 目 分 成 一 组 如 :00867328291459 与 0086-732- 8291459 00862162455783 与 0086-21- 62455783 00861062751187 与 0086-10- 又 称 为 时 空 组 块 62751187, 其 作 用 远 小 于 组 块 史 忠 植 记 忆 2012-04-21 40

容 量 有 限 的 性 质 1 从 贮 存 空 间 有 限 来 解 释, 即 存 贮 空 间 分 为 少 数 几 个 槽 道, 信 息 就 贮 存 在 这 些 槽 道 内 如 果 组 块 数 超 过 槽 道 数, 超 出 的 那 部 分 信 息 就 不 能 被 短 时 记 忆 所 容 纳, 或 者 新 进 入 的 信 息 会 被 挤 掉 2 相 反 的 观 点 : 短 时 记 忆 容 量 没 有 一 个 固 定 的 数 值, 它 取 决 于 一 个 项 目 复 述 所 需 要 的 时 间 长 短, 需 要 复 述 时 间 多 的 项 目, 容 量 就 小, 反 之 则 大 3 有 人 将 短 时 记 忆 比 作 木 工 的 工 作 台, 工 作 台 上 放 工 具 和 材 料, 同 时 木 工 要 在 台 上 操 作, 台 上 东 西 多, 操 作 空 间 就 受 限 制, 反 之 一 样 41

听 觉 代 码 和 视 觉 代 码 1 感 觉 代 码 (1) 听 觉 代 码 与 AVL 单 元 编 码 (encoding) -- 对 信 息 进 行 转 换, 使 之 获 得 适 合 于 记 忆 系 统 的 形 式 的 加 工 过 程 代 码 (Code) -- 经 过 编 码 所 产 生 的 具 体 的 信 息 形 式 研 究 表 明, 短 时 记 忆 的 信 息 代 码 主 要 是 声 音 代 码 或 听 觉 代 码, 即 使 刺 激 材 料 是 以 视 觉 形 式 呈 现 的, 其 代 码 仍 具 有 听 觉 性 质, 在 短 时 记 忆 中 出 现 形 - 音 转 换, 而 以 声 音 形 式 在 短 时 记 忆 中 保 持 或 贮 存 42

字 母 回 忆 Conrad 关 于 个 体 字 母 回 忆 错 误 研 究 视 觉 呈 现 刺 激 与 听 觉 呈 现 刺 激, 所 有 刺 激 皆 为 6 个 字 母 组 成 的 一 个 字 母 序 列, 其 中 有 的 字 母 发 音 相 似, 如 :C V;M N;S F 刺 激 呈 现 完 毕 后, 要 求 被 试 立 即 进 行 顺 序 回 忆, 即 严 格 按 原 先 字 母 呈 现 的 顺 序 来 回 忆 出 这 些 字 母 比 较 回 忆 顺 序 与 字 母 呈 现 顺 序, 统 计 出 被 试 的 回 忆 错 误, 结 果 见 下 表 : 43

图 1: 视 觉 呈 现 的 字 母 回 忆 的 混 淆 矩 阵 图 反 应 字 母 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 B C P T V F M N S X 44 刺 激 字 母 B C P T V F M N S X

图 2: 听 觉 呈 现 的 字 母 回 忆 的 混 淆 矩 阵 图 反 应 字 母 600 500 400 300 200 100 0 B C P T V F M N S X 史 忠 植 记 忆 刺 激 字 母 2012-04-21 45 B C P T V F M N S X

言 语 代 码 鉴 于 字 母 字 词 的 听 觉 代 码 和 口 语 代 码 都 是 不 同 形 式 的 言 语 代 码, 因 此 常 将 听 觉 的 (Auditory) 口 语 的 (Verbal) 言 语 的 (Linguistic) 代 码 联 合 起 来, 称 之 为 AVL 单 元 46

视 觉 代 码 短 时 记 忆 有 视 觉 代 码, 字 母 的 视 觉 代 码 至 少 存 在 于 短 时 记 忆 保 持 过 程 的 初 期, 然 后 才 出 现 字 母 的 听 觉 代 码 对 于 大 量 的 非 语 言 材 料 而 言, 视 觉 代 码 也 许 更 为 重 要, 因 为 视 觉 信 息 转 换 为 声 音, 会 丢 失 一 些 信 息 47

感 觉 记 忆 (3) 感 觉 代 码 与 感 觉 记 忆 信 息 的 区 别 短 时 记 忆 的 听 觉 代 码 和 视 觉 代 码 都 属 于 感 觉 代 码 它 比 感 觉 信 息 要 抽 象, 已 经 排 除 刺 激 的 某 些 物 理 特 性 或 细 节 感 觉 记 忆 信 息 具 有 刺 激 的 物 理 特 性, 即 感 觉 记 忆 按 感 觉 信 息 的 原 有 形 式 进 行 直 接 的 编 码 48

语 义 代 码 短 时 记 忆 还 有 语 义 代 码, 它 是 一 种 与 意 义 有 关 的 抽 象 的 代 码, 不 带 有 任 何 一 个 感 觉 道 的 特 性 实 验 研 究 :Wickens 的 前 摄 抑 制 设 计 前 摄 抑 制 是 先 前 学 习 对 继 后 学 习 和 再 现 的 干 扰, 先 后 学 习 的 材 料 越 相 似, 干 扰 作 用 越 大 其 研 究 由 连 续 4 次 试 验 组 成, 在 试 验 1 中 实 验 组 和 控 制 组 均 呈 现 同 样 的 3 个 字 母, 然 后 让 被 试 进 行 一 项 为 时 20 秒 的 计 算 作 业, 以 防 止 复 述, 之 后 要 被 试 回 忆 这 3 个 字 母 接 着 进 行 试 验 2 3, 程 序 与 试 验 1 相 同, 只 是 每 次 呈 现 的 字 母 不 同 在 试 验 4 中, 呈 现 给 实 验 组 的 是 3 个 数 字, 控 制 组 仍 是 3 个 字 母, 其 余 程 序 相 同 实 验 结 果 见 下 图 : 49

图 3: 自 前 摄 抑 制 释 放 的 实 验 回 忆 率 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 2 3 4 实 验 组 控 制 组 试 验 次 数 50

语 义 代 码 Wickens 将 实 验 组 的 回 忆 成 绩 上 升 称 为 自 前 摄 抑 制 释 放 这 些 结 果 表 明, 短 时 记 忆 可 表 征 范 畴 意 义, 存 在 某 种 语 义 代 码, 因 而 其 贮 存 也 受 到 前 后 材 料 的 意 义 联 系 的 影 响, 否 则 就 不 会 在 应 用 同 一 范 畴 刺 激 ( 字 母 ) 时, 出 现 强 烈 的 前 摄 抑 制 ; 也 不 会 在 应 用 另 一 范 畴 刺 激 ( 数 字 ) 时, 出 现 自 前 摄 抑 制 释 放 Wickens 应 用 各 种 不 同 的 范 畴, 如 字 词 / 数 字 字 词 / 字 词 男 性 / 女 性 等, 都 获 得 类 似 的 结 果 Shulman 应 用 探 测 法 也 为 短 时 记 忆 的 语 义 代 码 提 供 了 证 据 : 让 被 试 看 一 张 字 表 ( 如 由 10 个 字 词 组 成 的 字 表 ), 接 着 呈 现 一 个 词 即 探 测 词, 要 求 被 试 将 该 探 测 词 与 字 表 中 的 一 个 词 进 行 匹 配 51

语 义 代 码 匹 配 有 两 种 情 况, 一 种 是 要 求 被 试 判 断 探 测 词 是 否 与 字 表 中 的 一 个 词 相 同, 即 在 词 表 中 出 现 过, 这 可 称 为 同 一 匹 配 ; 另 一 种 是 要 求 被 试 判 断 探 测 词 是 否 为 字 表 中 的 一 个 词 的 同 义 词, 称 为 同 义 匹 配 如 : 工 作 学 习 运 动 散 步 交 谈 美 丽 绿 草 演 讲 开 门 坐 车, 实 验 表 明 : 当 要 求 被 试 进 行 同 一 匹 配 时, 他 们 会 将 探 测 词 与 字 表 中 意 义 相 似 的 一 个 词 混 淆 起 来, 误 认 为 探 测 词 是 字 表 中 的 一 个 词, 而 实 际 上 它 并 未 包 含 在 字 表 中 如 字 表 中 有 美 丽 一 词, 被 试 会 将 探 测 词 漂 亮 误 认 为 是 字 表 中 的 词, 将 美 丽 和 漂 亮 两 个 词 混 淆 这 种 语 义 混 淆 说 明 短 时 记 忆 中 存 在 着 语 义 代 码 52

短 时 记 忆 信 息 的 存 储 短 时 记 忆 信 息 的 保 持 刺 激 信 息 在 短 时 记 忆 中, 在 没 有 复 述 加 工 的 情 况 下 能 够 保 留 多 久? 彼 得 森 的 实 验 : 呈 现 三 个 字 母 组 成 的 字 母 串, 再 呈 现 一 个 三 位 数 的 数 字. 被 试 的 任 务 是 记 住 这 个 字 母 串, 同 时 还 在 看 到 数 字 后 马 上 进 行 减 3 的 运 算. 如 P S Q, 263 实 验 结 果 见 下 图 : 53

短 时 记 忆 54

短 时 记 忆 阻 止 复 述 后 的 短 时 记 忆 的 遗 忘 速 率 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 3 6 9 12 15 18 回 忆 率 80 55 36 20 15 10 回 忆 率 55

短 时 记 忆 传 递 到 长 时 记 忆 短 时 记 忆 中 的 材 料 传 递 到 长 时 记 忆 主 要 依 靠 的 是 复 述 复 述 有 二 种, 一 种 是 机 械 复 述 或 保 持 复 述, 它 是 指 信 息 只 是 不 断 地 简 单 重 复, 虽 然 当 前 它 被 保 存 在 短 时 记 忆 中, 但 并 不 一 定 会 进 入 长 时 记 忆 一 种 是 精 细 复 述, 是 指 将 短 时 记 忆 中 的 信 息 进 行 分 析, 使 之 与 已 有 的 经 验 联 系 起 来 56

短 时 记 忆 实 验 证 明 : 如 果 没 有 复 述 短 时 记 忆 的 信 息 将 迅 速 遗 忘 其 方 法 也 得 到 广 泛 的 流 传, 称 为 Peterson- Peterson 方 法 : 即 在 呈 现 刺 激 和 回 忆 之 间 插 进 干 扰 作 业 以 阻 止 复 述, 要 求 要 迅 速 地 或 尽 快 地 作 连 续 减 数 的 运 算 并 报 告 有 人 (Murdock) 做 过 类 似 的 实 验, 材 料 有 所 不 同, 除 了 用 3 个 辅 音 字 母 外, 还 用 了 另 外 两 类 : 一 是 由 3 个 字 母 构 成 的 一 个 单 词, 如 CAT, 一 是 3 个 这 样 的 单 词 此 外 增 加 了 即 时 回 忆 项 目 结 果 如 图 所 示 : 史 忠 植 记 忆 2012-04-21 57

短 时 记 忆 短 时 记 忆 中 不 同 材 料 的 遗 忘 速 率 120 100 80 60 40 3 辅 音 字 母 3 单 词 1 单 词 20 0 0 3 6 9 12 15 18 58

复 述 1 复 述 是 短 时 记 忆 的 主 要 认 知 操 作, 它 既 能 够 保 持 短 时 记 忆 中 的 内 容, 又 能 够 对 短 时 记 忆 中 的 信 息 进 行 加 工 并 输 入 到 长 时 记 忆 里 复 述 是 信 息 在 短 时 记 忆 中 避 免 信 息 衰 退 和 遗 忘 的 最 主 要 心 理 机 制 复 述 是 一 种 不 出 声 地 对 刺 激 信 息 进 行 重 复 默 诵 的 内 部 心 理 过 程, 可 分 两 种 形 式 : 机 械 性 复 述 或 维 持 性 复 述 (maintenance rehearsal) 精 致 性 复 述 或 整 合 性 复 述 (elaborative rehearsal): 将 短 时 记 忆 中 的 刺 激 信 息 进 行 分 析, 使 之 尽 量 与 自 己 已 有 的 知 识 与 经 验 之 间 建 立 起 某 种 内 在 联 系 59

复 述 60

短 时 记 忆 的 遗 忘 主 要 有 二 种 解 释 : 痕 迹 消 退 说, 即 记 忆 痕 迹 由 于 得 不 到 复 述 而 导 致 了 衰 退 干 扰 说, 即 由 于 其 他 信 息 的 干 扰 而 导 致 了 遗 忘, 尤 其 是 进 入 短 时 记 忆 的 新 信 息 替 代 了 旧 的 较 弱 的 信 息 研 究 表 明 短 时 记 忆 的 遗 忘 主 要 是 由 于 干 扰 而 非 痕 迹 的 衰 退 61

痕 迹 消 退 痕 迹 消 退 与 干 扰 遗 忘 的 原 因 是 什 么? 一 种 设 想 是 既 然 复 述 能 增 强 记 忆 痕 迹, 那 么 没 有 复 述, 记 忆 痕 迹 将 时 间 而 自 然 消 退 或 衰 退 ; 另 一 种 设 想 是 阻 止 复 述 的 作 业 对 短 时 记 忆 中 的 信 息 发 生 干 扰 而 导 致 遗 忘 痕 迹 消 退 或 干 扰 都 可 能 是 遗 忘 的 原 因, 问 题 是 如 何 才 能 分 开? Waugh 和 Norman 的 探 测 法 实 验 : 呈 现 一 系 列 数 字, 最 后 史 一 忠 植 个 记 数 忆 字 呈 现 时 伴 随 一 个 高 频 2012-04-21 62

痕 迹 消 退 根 据 记 忆 痕 迹 消 退 假 说, 保 持 的 信 息 将 随 间 隔 时 间 的 延 长 而 减 少, 而 根 据 干 扰 说, 保 持 的 信 息 将 随 间 隔 数 字 的 增 加 而 减 少 据 此 设 计 了 两 种 数 字 呈 现 速 度 : 快 速 呈 现 为 每 秒 4 个 数 字, 慢 速 呈 现 为 每 秒 1 个 数 字 这 样 在 间 隔 数 字 不 变 的 条 件 下 可 以 改 变 间 隔 时 间 ; 同 样 也 可 以 在 间 隔 时 间 不 变 的 条 件 下 来 改 变 间 隔 数 字, 例 如 间 隔 时 间 都 是 1 秒, 快 速 呈 现 的 间 隔 数 字 是 4 个, 而 慢 速 呈 现 的 间 隔 数 字 仅 为 1 个 通 过 这 样 的 巧 妙 安 排, 就 可 以 分 别 考 察 间 隔 时 间 和 间 隔 数 字 对 遗 忘 的 作 用 实 验 结 果 见 图 : 63

干 扰 说 干 扰 项 目 数 量 对 短 时 记 忆 信 息 保 持 的 影 响 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 3 4 5 7 9 11 12 间 隔 数 字 每 秒 1 个 每 秒 4 个 无 论 快 速 还 是 慢 速 呈 现 数 字, 正 确 回 忆 率 都 随 间 隔 数 字 或 干 扰 项 目 的 增 加 而 减 少, 实 验 结 果 支 持 干 扰 说 64

短 时 记 忆 的 提 取 信 息 从 短 时 记 忆 中 的 提 取 有 3 种 方 式 : 平 行 扫 描 ; 系 列 自 中 断 扫 描 ( 自 动 停 止 系 列 扫 描 ) ; 系 列 全 扫 描 ( 完 全 系 列 扫 描 ) 65

短 时 记 忆 信 息 提 取 将 短 时 记 忆 中 的 项 目 回 忆 出 来, 或 者 当 该 项 目 再 度 呈 现 时 能 够 再 认, 都 是 短 时 记 忆 的 信 息 提 取 一 Sternberg 的 经 典 研 究 1 实 验 范 式 : 相 加 因 素 法 视 觉 呈 现 一 列 数 字 ( 识 记 项 目, 如 5 8 7 3), 相 继 呈 现, 每 个 数 字 呈 现 时 间 为 1 秒 2; 全 部 数 字 呈 现 完 毕 后 2 秒 钟, 再 呈 现 一 个 数 字 ( 测 试 项 目 ) 并 同 时 开 始 计 时, 要 被 试 判 定 测 试 数 字 是 否 是 刚 才 识 记 过 的, 即 是 否 包 含 在 识 记 项 目 之 内 实 验 变 量 为 识 记 项 目 的 数 量,1-6 个 ; 以 反 应 时 为 指 标 识 记 项 目 得 到 贮 存 即 成 为 记 忆 集 ( Memory set ) 66

2 平 行 扫 描 与 系 列 扫 描 短 时 记 忆 信 息 提 取 Sternberg 认 为, 人 从 短 时 记 忆 中 提 取 信 息 来 实 现 再 认, 需 要 将 测 试 项 目 与 当 前 记 忆 集 中 的 项 目 进 行 比 较, 并 判 定 是 否 与 之 匹 配 他 由 此 提 出 两 个 假 设 : A 如 果 测 试 项 目 与 记 忆 集 中 的 全 部 项 目 同 时 进 行 比 较, 那 么 被 试 的 反 应 时 将 不 会 随 识 记 项 目 数 量 或 记 忆 集 的 大 小 而 发 生 变 化 他 称 这 种 同 时 比 较 为 平 行 扫 描 (Parallel scanning), 现 也 称 为 平 行 搜 索 (Parallel search) 或 平 行 加 工 (Parallel processing) B 如 果 测 试 项 目 与 记 忆 集 中 的 诸 项 目 一 个 个 地 进 行 比 较, 那 么 被 试 的 反 应 时 将 随 识 记 项 目 增 多 或 记 忆 集 增 大 而 增 加 他 称 这 种 相 继 比 较 为 系 列 扫 描 (Serial scanning), 也 称 为 2012-04-21 系 列 搜 索 (Serial search) 史 忠 或 植 系 记 忆 列 加 工 (Serial processing) 67

短 时 记 忆 信 息 提 取 图 : Sternberg 的 两 种 假 设 实 验 结 果 35 30 25 A 平 行 扫 描 B 系 列 扫 描 35 30 25 20 15 反 应 时 20 15 反 应 时 10 10 5 5 0 记 忆 集 大 记 忆 集 小 0 记 忆 集 小 记 忆 集 大 68

短 时 记 忆 信 息 提 取 图 : Sternberg 实 验 的 实 际 结 果 700 反 应 时 / MS 600 500 400 300 200 100 是 反 应 否 反 应 0 0 2 4 6 8 记 忆 集 大 小 69

短 时 记 忆 信 息 提 取 过 程 短 时 记 忆 信 息 提 取 过 程 可 分 为 相 继 的 阶 段, 被 试 的 反 应 时 (RT) 是 各 阶 段 所 用 时 间 的 总 和 这 些 阶 段 为 : (1) 测 试 项 目 编 码, 假 设 这 个 阶 段 用 e 毫 秒 ; (2) 测 试 项 目 与 记 忆 集 中 诸 项 目 一 个 个 地 顺 序 比 较, 假 设 每 比 较 一 次 用 c 毫 秒, 如 有 N 个 项 目, 即 需 要 作 cn 次 比 较, 所 用 的 时 间 为 cn; (3) 作 出 决 定 和 反 应 ( 后 分 为 决 策 和 反 应 组 织 两 个 阶 段 ), 假 设 用 d 毫 秒 即 可 得 : 70

短 时 记 忆 信 息 提 取 RT = e + cn+d 也 可 改 为 : RT = cn+ ( e + d ) 根 据 实 验 结 果 计 算 出,c =38,e + d =397, 即 : RT = 38N+397 即 每 比 较 一 次 需 时 38 毫 秒, 而 刺 激 编 码 作 出 决 定 和 反 应 共 需 397 毫 秒 总 的 比 较 时 间 随 N 的 增 加 而 以 一 个 恒 定 的 数 值 增 加 71

短 时 记 忆 信 息 提 取 3 从 头 至 尾 的 扫 描 ( Exhaustive) 与 自 我 停 止 的 扫 描 ( Self-terminating) 从 头 到 尾 的 系 列 扫 描 是 指 对 记 忆 集 中 的 全 部 项 目 都 要 顺 序 检 查 一 遍, 即 将 识 记 项 目 与 记 忆 集 中 的 每 个 项 目 都 比 较 一 次, 然 后 才 判 定 测 试 项 目 是 否 与 记 忆 集 中 的 一 个 项 目 相 匹 配, 看 它 是 否 包 含 在 记 忆 集 中 自 我 终 止 的 系 列 扫 描 是 指 在 记 忆 集 中 的 同 一 项 目 匹 配 以 后, 就 不 再 搜 索 下 去 可 以 预 见, 这 两 种 系 列 扫 描 在 否 反 应 中 有 相 同 的 反 应 时 ; 在 是 反 应 试 验 中, 前 者 反 应 时 与 否 反 应 的 相 近, 两 者 的 斜 率 相 同 ; 后 者 是 反 应 时 的 斜 率 是 否 反 应 时 的 一 半 模 型 见 图 : 72

短 时 记 忆 信 息 提 取 两 种 系 列 扫 描 模 型 A 从 头 到 尾 的 系 列 扫 描 B 自 我 终 止 的 系 列 扫 描 35 35 30 30 25 25 20 15 是 反 应 否 反 应 20 15 否 反 应 是 反 应 10 10 5 5 0 0 记 忆 集 小 记 忆 集 大 记 忆 集 小 记 忆 集 大 73

短 时 记 忆 信 息 提 取 Sternberg 认 为 比 较 过 程 和 决 策 过 程 是 分 开 的, 并 且 比 较 过 程 非 常 迅 速, 决 策 过 程 则 需 时 较 多, 为 求 工 作 效 率, 与 其 在 每 次 比 较 之 后 都 要 作 一 次 判 断, 不 如 在 全 部 比 较 之 后 作 一 次 判 定 更 为 省 时 许 多 人 相 继 利 用 各 种 不 同 的 材 料, 如 : 字 母 字 词 颜 色 面 孔 图 等 进 行 类 似 的 实 验 被 试 有 正 常 的 儿 童 大 学 生, 也 有 精 神 分 裂 患 者 吸 毒 者 脑 损 伤 患 者 等 结 果 表 明, 虽 然 不 同 的 被 试 的 反 应 时 的 拟 合 线 的 斜 率 和 截 距 或 可 有 一 定 的 差 别, 但 是 其 是 反 应 和 否 反 应 的 斜 率 的 关 系 却 保 持 不 变 两 者 是 一 样 的 利 用 视 觉 和 听 觉 进 行 同 一 感 觉 道 和 交 叉 感 觉 道 的 实 验, 也 得 到 与 Sternberg 一 致 的 结 果 74

对 Sternberg 模 型 的 批 评 1 识 记 项 目 太 少, 容 易 得 到 被 试 的 反 应 时 和 识 记 项 目 数 量 的 线 性 关 系 ( Sternberg 的 实 验 中 只 有 6 个 识 记 项 目 ) 如 果 用 较 长 的 识 记 项 目, 则 可 出 现 系 列 位 置 效 应 ; 当 识 记 项 目 快 速 呈 现 并 立 即 进 行 测 试, 也 会 出 现 首 因 效 应 和 近 因 效 应 2 也 可 以 用 其 它 理 论 进 行 解 释, 如 加 工 能 量 有 限 的 观 点 75

直 通 模 型 (Direct access model) 1 它 认 为 信 息 不 是 通 过 比 较 来 提 取 的, 人 可 直 接 通 往 所 要 提 取 的 项 目 在 短 时 记 忆 中 的 位 置, 进 行 直 接 提 取 2 短 时 记 忆 中 的 各 个 项 目 都 有 一 定 的 熟 悉 值 或 痕 迹 强 度, 可 以 据 此 作 出 某 种 判 定 我 们 有 一 个 内 部 的 判 断 标 准, 当 熟 悉 值 高 于 这 个 标 准, 则 作 出 是 反 应, 低 于 这 一 标 准 则 用 出 否 反 应 ; 当 熟 悉 值 愈 是 偏 离 这 个 标 准, 即 熟 悉 值 愈 高 或 愈 低, 则 作 出 是 或 否 的 反 应 也 愈 快 3 实 验 支 持 : 常 见 词 的 反 应 时 快 于 非 常 见 词 等 2012-04-21 76 史 忠 植 记 忆

双 重 模 型 由 于 搜 索 模 型 和 直 通 模 型 都 有 其 合 理 的 一 面, 同 时 又 都 有 不 足, 双 重 模 型 企 图 将 两 者 结 合 起 来 其 基 本 设 想 是 : 1 输 入 的 字 词 都 可 按 其 知 觉 维 量 来 编 码, 称 为 知 觉 代 码 ; 字 词 还 有 意 义, 即 有 概 念 代 码 知 觉 代 码 和 概 念 代 码 共 同 构 成 一 个 概 念 结 2 每 个 概 念 结 有 不 同 的 激 活 水 平 (Activity level ) 或 熟 悉 值 (familiarity value), 其 强 度 或 大 小 依 赖 于 该 概 念 结 是 否 经 常 受 到 激 活 和 新 近 是 否 受 到 激 活 经 常 和 新 近 受 到 激 活 的 则 有 高 激 活 水 平 或 熟 悉 2012-04-21 值, 否 则 有 低 激 活 水 史 平 忠 植 或 记 熟 忆 悉 值 77

双 重 模 型 3 人 在 头 脑 内 部 有 两 个 判 定 标 准 : 一 个 是 高 标 准 (C 1 ), 如 果 某 一 探 测 词 的 熟 悉 值 达 到 或 高 于 这 个 标 准, 人 便 可 迅 速 作 出 是 反 应 ; 另 一 个 是 低 标 准 (C 0 ), 如 果 某 一 探 测 词 的 熟 悉 值 达 到 或 低 于 这 个 标 准, 人 就 可 迅 速 地 作 出 否 反 应 这 是 一 个 直 通 过 程 4 如 果 是 一 个 中 等 熟 悉 值 的 探 测 词, 即 其 熟 悉 值 低 于 高 标 准 而 高 于 低 标 准 的 探 测 词, 则 要 进 行 系 列 搜 索, 才 能 作 出 反 应, 需 时 要 较 多 78

短 时 记 忆 信 息 提 取 的 双 重 模 型 持 续 的 记 忆 搜 索 快 速 否 定 反 应 快 速 肯 定 反 应 干 扰 项 (X;N ) 靶 子 项 (X;P ) 熟 悉 值 (X C 0 C 1 ) 79

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 80

工 作 记 忆 短 时 记 忆 的 三 个 主 要 功 能 : 信 息 的 暂 时 激 活 信 息 的 调 控 信 息 加 工 容 量 的 限 制 巴 德 莱 (Baddeley) 和 辛 奇 (Hitch) 提 出 应 该 用 工 作 记 忆 这 一 概 念 来 取 代 短 时 记 忆 或 短 时 存 储 器 的 概 念 工 作 记 忆 解 释 为 某 种 形 式 的 信 息 的 暂 时 存 储 并 进 行 加 工 处 理 的 过 程, 即 具 有 加 工 处 理 信 息 与 存 储 信 息 的 双 重 功 能 81

工 作 记 忆 82

Baddely s Working Memory Model Formulated in response to problems with multi-store model (a re-working of STM) Three components: 1 modality nonspecific central executive 2 articulatory or phonological loop that holds information in speech-based form 3 visuo-spatial sketchpad specialized for visual coding 83

工 作 记 忆 84

工 作 记 忆 85

Working Memory Model 86

工 作 记 忆 的 分 类 有 三 种 不 同 的 工 作 记 忆 : 存 储 言 语 材 料 的 工 作 记 忆 适 用 于 时 间 逻 辑 思 维 ; 存 储 客 体 表 象 的 工 作 记 忆 适 用 于 以 客 体 表 象 作 为 加 工 对 象 的 空 间 结 构 思 维, 即 通 常 所 说 的 形 象 思 维 ; 存 储 空 间 表 象 的 工 作 记 忆 适 用 于 以 空 间 表 象 作 为 加 工 对 象 的 空 间 结 构 思 维, 即 通 常 所 说 的 直 觉 思 维 ; 87

言 语 工 作 记 忆 的 定 位 根 据 目 前 脑 科 学 研 究 的 新 进 展, 布 朗 大 学 的 布 隆 斯 腾 (S.E.Blumstein) 指 出, 言 语 功 能 并 不 是 定 位 在 一 个 狭 小 的 区 域 上, 按 传 统 观 念, 言 语 功 能 只 涉 及 左 脑 的 布 洛 卡 (Broca) 区 和 沃 尼 科 (Wernicke) 区, 而 是 广 泛 地 分 布 于 左 脑 外 侧 裂 周 围 区 域 上, 并 向 额 叶 前 部 和 后 部 延 伸, 包 括 布 洛 卡 区 紧 邻 脸 运 动 皮 层 的 下 额 叶 和 左 侧 中 央 前 回 ( 但 不 包 括 额 极 和 枕 极 ) 其 中 布 洛 卡 区 受 损 将 影 响 言 语 表 达 功 能, 沃 尼 科 区 受 损 将 影 响 言 语 理 解 功 能 但 是 和 言 语 理 解 与 表 达 有 关 的 加 工 机 制 并 不 仅 仅 限 于 这 两 个 区 用 于 暂 存 言 语 材 料 的 工 作 记 忆 一 般 都 认 为 是 在 左 前 额 叶, 但 具 体 是 在 左 前 额 叶 中 的 哪 一 部 位, 目 前 尚 未 精 确 定 位 据 皮 特 瑞 兹 (Petrides) 等 人 的 意 见, 倾 向 于 在 左 前 额 叶 的 布 洛 德 曼 6 区 88

客 体 工 作 记 忆 的 定 位 1993 年 密 什 根 大 学 心 理 系 的 钟 尼 兹 (J.Jonides) 等 人 运 用 当 代 研 究 脑 科 学 的 最 先 进 测 量 技 术 之 一 正 电 子 发 射 断 层 扫 描 术 ( PET 技 术 ), 对 客 体 表 象 与 空 间 表 象 的 生 成 过 程 作 了 深 入 研 究, 得 到 了 关 于 这 两 种 表 象 生 成 机 制 与 工 作 记 忆 定 位 的 富 有 价 值 的 成 果 由 于 PET 是 通 过 发 射 正 电 子 的 同 位 素 作 为 标 记 物, 将 其 引 入 脑 内 某 一 局 部 区 域 参 与 已 知 的 生 化 代 谢 过 程, 然 后 用 计 算 机 断 层 扫 描 技 术, 将 标 记 物 参 与 代 谢 过 程 的 代 谢 率 以 立 体 成 象 形 式 表 达 出 来, 因 此 具 有 定 位 准 确 对 大 脑 无 损 伤, 适 合 于 大 量 被 试 进 行 测 试 的 优 点 钟 尼 兹 等 人 的 测 试 结 果 如 下 : 客 体 表 象 的 生 成 与 加 工 机 制 在 大 脑 左 半 球 的 颞 下 回 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 37 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :48,-58,-11) 左 半 球 的 顶 叶 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 40 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :35,-42,34) 和 右 半 球 的 扣 带 回 前 部 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 32 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :-1,14,43); 客 体 工 作 记 忆 则 在 左 半 球 的 前 额 叶 皮 层 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 6 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :39,3,29) 89

空 间 工 作 记 忆 的 定 位 空 间 表 象 的 生 成 与 加 工 机 制 在 大 脑 右 半 球 的 枕 叶 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 19 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :-30,-76,31) 顶 叶 后 部 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 40 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :-42,-40,36) 和 运 动 前 区 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 6 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :-34,-1,45); 空 间 工 作 记 忆 则 在 右 半 球 的 前 额 叶 皮 层 ( 集 中 于 布 洛 德 曼 47 区, 立 体 定 向 坐 标 为 :-35,19,-2) 应 当 说 明 的 是, 在 上 述 各 组 测 试 结 果 中, 当 某 一 半 球 有 显 著 激 活 时, 另 一 半 球 的 相 应 位 置 也 有 激 活, 只 是 这 种 激 活 未 达 到 统 计 学 上 的 显 著 标 准 而 已 上 述 结 果 表 明, 与 客 体 ( 属 性 ) 表 象 识 别 有 关 的 视 觉 信 息 加 工 机 制 ( 形 象 思 维 ) 主 要 在 左 半 球 ( 只 有 扣 带 回 前 部 不 在 左 半 球 ), 客 体 工 作 记 忆 也 在 左 半 球 ; 与 空 间 ( 关 系 ) 表 象 有 关 的 视 觉 信 息 加 工 机 制 ( 直 觉 思 维 ), 包 括 空 间 工 作 记 忆 内 在, 全 都 在 右 半 球 90

短 时 记 忆 传 递 到 长 时 记 忆 短 时 记 忆 中 的 材 料 传 递 到 长 时 记 忆 主 要 依 靠 的 是 复 述 复 述 有 二 种, 一 种 是 机 械 复 述 或 保 持 复 述, 它 是 指 信 息 只 是 不 断 地 简 单 重 复, 虽 然 当 前 它 被 保 存 在 短 时 记 忆 中, 但 并 不 一 定 会 进 入 长 时 记 忆 一 种 是 精 细 复 述, 是 指 将 短 时 记 忆 中 的 信 息 进 行 分 析, 使 之 与 已 有 的 经 验 联 系 起 来 91

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 92

长 时 记 忆 的 含 义 长 时 记 忆 长 时 记 忆 是 指 信 息 经 过 充 分 的 一 定 深 度 的 加 工 后, 在 头 脑 中 长 时 间 保 留 下 来 的 记 忆 其 保 存 时 间 为 1 分 钟 以 上 其 特 点 为 : 容 量 无 限 度, 信 息 主 要 来 自 对 短 时 记 忆 内 容 的 复 述, 也 可 由 于 印 象 深 刻 而 一 次 获 得 ; 信 息 保 持 时 间 很 长 93

长 时 记 忆 系 列 位 置 效 应 是 指 信 息 在 整 个 材 料 中 的 顺 序 对 该 信 息 的 记 忆 效 果 有 重 要 影 响 例 如, 首 因 效 应 指 最 先 呈 现 的 材 料 记 忆 得 较 好 近 因 效 应 指 最 后 呈 现 的 材 料 记 忆 得 最 好 94

情 景 记 忆 和 语 义 记 忆 Tulving Tvlving 把 记 忆 分 成 2 种 : 情 景 记 忆 和 语 义 记 忆 情 景 记 忆 1. 接 收 并 储 存 旧 时 情 节 事 件 或 事 件 中 的 相 关 性 2. 特 定 事 件 ( 看 海, 初 吻 ) 建 立 情 节 记 忆, 并 像 自 传 似 的 被 储 存 着 3. 容 易 改 变 和 流 失 缺 乏 具 体 架 构, 但 在 形 成 辨 认 过 去 事 件 ( 人, 地 方 等 ) 的 基 础 上 很 重 要 95

长 时 记 忆 类 型 区 分 特 性 情 景 记 忆 语 义 记 忆 信 息 输 入 源 单 位 体 制 化 参 照 真 实 性 感 觉 事 件 情 景 时 间 的 自 己 个 人 的 信 念 理 解 事 实 观 念 概 念 概 念 的 万 物 ( 世 界 ) 社 会 的 一 致 96

长 时 记 忆 类 型 操 作 记 亿 内 容 时 间 的 符 号 化 感 情 推 理 能 力 文 脉 依 存 性 被 干 涉 性 存 取 检 索 方 法 检 索 结 果 检 索 原 理 想 起 内 容 检 索 报 告 发 展 顺 序 小 儿 健 忘 症 经 验 的 有, 直 接 的 较 重 要 小 大 大 按 意 图 按 时 间 或 场 所 记 亿 结 构 变 化 协 调 的 被 记 忆 的 过 去 觉 得 慢 受 到 障 碍 符 号 无, 间 接 的 并 不 那 么 重 要 大 小 小 自 动 的 按 对 象 记 忆 结 构 不 变 开 放 式 被 表 示 的 知 识 知 道 快 不 受 障 碍 97

长 时 记 忆 的 编 码 长 时 记 忆 中 的 信 息 被 编 码 成 意 码 形 码 声 码, 编 码 加 工 形 式 主 要 有 : 1 按 语 义 归 类 的 组 织 加 工, 即 将 同 类 概 念 进 行 归 类 记 忆 2 按 发 音 字 型 等 语 言 特 点 进 行 编 码 3 主 观 组 织, 即 对 既 不 能 分 类 又 无 意 义 联 系 的 材 料 人 为 加 以 组 织 98

长 时 记 忆 的 存 储 长 时 记 忆 中 信 息 存 储 的 动 态 变 化 信 息 经 过 编 码 加 工 好, 存 储 在 头 脑 中, 虽 然 这 种 存 储 是 有 序 的, 但 并 非 一 成 不 变, 而 是 一 个 潜 在 的 动 态 过 程, 随 着 时 间 推 移 和 后 来 经 验 的 影 响, 在 质 和 量 上 都 会 发 生 变 化 99

长 时 记 忆 100

长 时 记 忆 101

长 时 记 忆 存 储 的 各 种 观 点 1 长 时 记 忆 模 块 当 代 许 多 研 究 者 认 为 长 时 记 忆 是 由 一 些 不 同 成 分 或 记 忆 模 块 所 构 成 每 个 模 块 都 与 脑 中 的 一 个 独 立 记 忆 系 统 相 联 系, 即 不 同 知 识 以 不 同 方 式 分 别 存 储 102

长 时 记 忆 存 储 的 各 种 观 点 2 层 次 网 络 模 型 与 激 活 扩 散 模 型 层 次 网 络 模 型 是 认 知 心 理 学 中 第 一 个 语 义 记 忆 模 型 103

长 时 记 忆 存 储 的 各 种 观 点 3 记 忆 的 图 式 论 巴 特 莱 特 提 出 人 们 倾 向 于 用 图 式 来 记 忆 信 息, 图 式 即 信 息 在 记 忆 存 储 中 的 组 织 体, 它 影 响 了 对 新 信 息 进 行 解 释 存 储 和 回 忆 的 方 式 图 式 的 基 础 不 仅 包 括 呈 现 的 特 定 材 料, 还 包 括 人 们 对 情 境 的 理 解 期 望 以 及 觉 知 到 的 隐 藏 在 他 人 行 为 下 的 动 机 104

长 时 记 忆 的 提 取 主 要 有 回 忆 和 再 认 二 种 基 本 形 式 回 忆 是 过 去 经 历 过 的 事 物 以 形 象 或 概 念 的 形 式 在 头 脑 中 重 新 出 现 的 过 程 再 认 是 人 们 对 感 知 过 思 考 过 或 体 验 过 的 事 物, 当 它 再 次 呈 现 时, 仍 能 认 识 的 心 理 过 程 再 认 比 回 忆 简 单, 在 个 体 心 理 发 展 中 出 现 得 也 较 早 105

长 时 记 忆 的 提 取 影 响 长 时 记 忆 提 取 的 因 素 1 提 取 线 索 提 取 线 索 是 有 助 于 我 们 回 忆 出 长 时 记 忆 中 信 息 的 一 种 刺 激 它 可 以 是 一 个 单 词 一 种 情 绪 或 一 种 声 音 根 据 语 义 网 络 层 次 模 型, 长 时 记 忆 的 提 取 先 从 记 忆 的 某 特 殊 区 域 开 始, 然 后 沿 着 此 领 域 的 节 点 寻 找 相 关 内 容, 根 据 某 一 提 取 线 索, 相 关 记 忆 被 激 活 106

长 时 记 忆 的 提 取 2 加 工 水 平 加 工 水 平 论 认 为 影 响 长 时 记 忆 提 取 的 另 一 个 主 要 因 素 是 编 码 时 的 加 工 水 平, 即 对 新 材 料 进 行 知 觉 加 工 和 理 解 的 方 式 最 初 的 加 工 强 度 越 大 就 越 可 能 记 住 它 107

长 时 记 忆 的 提 取 3 闪 光 灯 效 应 闪 光 灯 效 应 是 指 与 某 特 定 的 重 要 的 或 引 起 强 烈 情 绪 体 验 的 事 件 有 关 的 记 忆 108

长 时 记 忆 的 提 取 4 建 构 过 程 提 取 信 息 时, 我 们 的 期 望 和 以 往 知 识 经 验 影 响 了 记 忆 的 可 靠 性 109

长 时 记 忆 的 遗 忘 遗 忘 就 是 记 忆 的 内 容 不 能 保 持 或 提 取 时 有 困 难 能 再 认 不 能 回 忆 叫 不 完 全 遗 忘 ; 不 能 再 认 也 不 能 回 忆 叫 完 全 遗 忘 ; 一 时 不 能 再 认 或 回 忆 叫 临 时 性 遗 忘 ; 永 久 不 能 再 认 或 回 忆 叫 永 久 性 遗 忘 110

长 时 记 忆 的 遗 忘 ( 二 ) 遗 忘 的 进 程 Hermann Ebbinghaus 111

长 时 记 忆 的 遗 忘 除 了 时 间 因 素, 遗 忘 的 进 程 还 受 到 识 记 材 料 的 性 质 与 数 量 学 习 的 程 度 识 记 材 料 的 系 列 位 置 识 记 者 的 态 度 等 因 素 的 影 响 112

长 时 记 忆 的 遗 忘 原 因 1 衰 退 说 衰 退 说 认 为 遗 忘 是 由 于 记 忆 痕 迹 得 不 到 强 化 而 逐 渐 减 弱, 以 至 最 后 消 退 的 结 果 113

长 时 记 忆 的 遗 忘 原 因 2 干 扰 说 干 扰 说 认 为 遗 忘 是 由 于 在 学 习 和 回 忆 之 间 受 到 其 他 刺 激 的 干 扰 所 导 致 的 前 摄 抑 制 和 倒 摄 抑 制 说 明 了 记 忆 的 干 扰 前 摄 抑 制 是 先 学 习 的 材 料 对 识 记 和 回 忆 后 学 习 的 材 料 的 干 扰 作 用 倒 摄 抑 制 是 指 后 学 习 的 材 料 对 识 记 和 回 忆 先 学 习 材 料 的 干 扰 作 用 114

长 时 记 忆 的 遗 忘 原 因 3 压 抑 说 压 抑 说 认 为 遗 忘 是 由 于 情 绪 或 动 机 的 压 抑 作 用 引 起 的, 如 果 这 种 压 抑 解 除 了, 则 记 忆 就 能 恢 复 115

长 时 记 忆 的 遗 忘 原 因 4 提 取 失 败 说 提 取 线 索 失 败 也 会 造 成 遗 忘, 即 没 有 足 够 的 提 取 线 索 来 找 出 记 忆 中 的 信 息 多 数 研 究 表 明 长 时 记 忆 的 遗 忘 主 要 是 由 于 干 扰 和 提 取 失 败 造 成 的 116

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 117

内 隐 记 忆 外 显 记 忆 是 指 在 意 识 的 控 制 下, 过 去 经 验 对 当 前 作 业 产 生 的 影 响 个 体 能 够 意 识 到 它 对 行 为 的 影 响, 又 叫 受 意 识 控 制 的 记 忆 内 隐 记 忆 是 指 在 个 体 无 法 意 识 的 情 况 下, 过 去 经 验 对 当 前 作 业 产 生 的 无 意 识 影 响, 又 叫 自 动 的 无 意 识 记 忆 118

内 隐 记 忆 与 外 显 记 忆 的 关 系 1 加 工 深 度 对 二 者 的 影 响 不 同 对 刺 激 项 目 的 加 工 深 度 不 影 响 内 隐 记 忆 效 果, 却 对 外 显 记 忆 有 非 常 明 显 的 影 响 2 二 者 的 保 持 时 间 不 同 外 显 记 忆 的 回 忆 量 随 学 习 和 测 验 之 间 时 间 间 隔 的 延 长 而 逐 渐 减 少 ; 而 内 隐 记 忆 随 时 间 延 长 而 发 生 的 消 退 要 比 外 显 记 忆 慢 得 多 119

内 隐 记 忆 与 外 显 记 忆 的 关 系 3 记 忆 负 荷 量 的 变 化 对 二 者 产 生 的 影 响 不 同 对 于 外 显 记 忆, 记 忆 项 目 越 多 越 不 易 记 住 ; 对 于 内 隐 记 忆, 这 一 影 响 并 不 明 显 4 呈 现 方 式 的 改 变 对 二 者 的 影 响 不 同 内 隐 记 忆 有 感 觉 通 道 效 应, 即 以 不 同 感 觉 通 道 呈 现 刺 激 时, 对 内 隐 记 忆 有 明 显 影 响 ; 而 外 显 记 忆 无 此 效 应 120

内 隐 记 忆 5 干 扰 因 素 对 二 者 的 影 响 不 同 外 显 记 忆 很 容 易 受 无 关 因 素 的 干 扰, 例 如 前 摄 抑 制 和 倒 摄 抑 制 ; 而 内 隐 记 忆 则 不 易 受 干 扰 121

内 容 提 要 引 言 记 忆 的 阶 段 记 忆 系 统 短 时 记 忆 工 作 记 忆 长 时 记 忆 内 隐 记 忆 记 忆 的 生 理 机 制 122

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 1. 定 位 说 与 整 合 说 定 位 说 认 为, 记 忆 与 脑 的 特 定 部 位 有 关, 不 同 类 型 的 记 忆 在 脑 不 同 部 位 产 生, 它 取 决 于 材 料 的 种 类 以 及 最 初 记 忆 时 对 信 息 进 行 加 工 的 特 定 神 经 系 统 信 息 根 据 其 视 觉 听 觉 和 其 他 感 觉 刺 激 而 存 储 于 最 初 对 信 息 进 行 加 工 的 特 殊 区 域 123

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 此 外, 海 马 在 从 短 时 记 忆 向 长 时 记 忆 转 化 中 起 着 重 要 作 用, 而 杏 仁 核 尤 其 与 情 绪 记 忆 有 关 124

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 整 合 说 认 为 记 忆 是 整 个 大 脑 皮 层 活 动 的 结 果, 和 脑 的 各 个 部 分 都 有 关 系, 而 非 皮 层 上 某 特 殊 部 位 的 机 能 细 胞 集 合 论 支 持 了 这 一 观 点, 该 理 论 认 为, 神 经 细 胞 间 形 成 了 一 个 庞 大 而 复 杂 的 神 经 通 路 系 统, 任 何 一 个 神 经 细 胞 都 不 能 离 开 细 胞 群 而 单 独 活 动 一 个 神 经 细 胞 可 以 是 多 条 通 路 的 组 成 部 分 因 此 记 忆 痕 迹 并 不 依 靠 某 一 固 定 的 神 经 通 路, 它 涉 及 了 成 千 上 万 神 经 细 胞 的 相 互 联 系 125

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 对 定 位 说 和 整 合 说 都 不 能 简 单 否 定 甚 至 绝 对 化 记 忆 是 整 个 中 枢 神 经 系 统 的 功 能, 是 中 枢 神 经 系 统 不 同 部 位 参 与 的 联 合 活 动, 但 不 同 部 位 所 起 的 作 用 不 同 信 息 的 存 储 多 数 在 大 脑 皮 层, 但 皮 层 下 部 位 丘 脑 边 缘 系 统 脑 干 网 状 结 构, 甚 至 脊 髓 都 具 有 存 储 信 息 的 功 能 126

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 神 经 通 路 与 突 触 的 变 化 长 时 增 强 作 用 也 与 记 忆 的 生 理 基 础 有 关, 它 表 明 当 一 种 新 反 应 正 在 被 习 得 时, 某 些 神 经 通 路 变 得 更 容 易 被 激 活 海 马 在 记 忆 的 长 时 增 强 作 用 上 起 着 重 要 作 用, 它 通 过 长 时 增 强 作 用, 将 新 习 得 的 信 息 进 行 持 续 好 几 个 小 时 甚 至 好 几 周 的 加 工, 然 后 将 其 转 入 长 时 记 忆 中 确 定 稳 固 下 来 127

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 此 外, 作 为 长 时 记 忆 的 神 经 基 础 之 一, 特 异 的 神 经 冲 动 会 导 致 神 经 元 的 突 触 结 构 发 生 持 久 性 变 化, 包 括 相 邻 神 经 细 胞 突 触 结 构 的 变 化 神 经 细 胞 之 间 突 触 连 接 数 量 的 增 加 神 经 细 胞 胶 质 细 胞 数 量 的 增 加 等, 而 这 需 要 刺 激 的 持 续 作 用 近 来 研 究 表 明, 神 经 细 胞 和 突 触 结 构 的 改 变 是 短 时 记 忆 向 长 时 记 忆 过 渡 的 生 理 机 制 128

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 另 外, 突 触 中 的 神 经 递 质 对 记 忆 起 着 重 要 作 用, 在 主 要 的 神 经 递 质 中, 乙 酰 胆 碱 对 记 忆 尤 为 重 要 129

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 反 响 回 路 反 响 回 路 是 指 神 经 系 统 中 皮 层 和 皮 层 下 组 织 之 间 存 在 某 种 闭 合 的 神 经 环 路 当 外 界 刺 激 作 用 于 环 路 的 某 一 部 分 时, 回 路 便 产 生 神 经 冲 动 刺 激 停 止 后, 这 种 冲 动 并 不 立 即 停 止, 而 是 继 续 在 回 路 中 往 返 传 递, 并 持 续 一 段 时 间 这 种 脑 电 活 动 的 反 响 回 路 被 认 为 是 短 时 记 忆 的 电 生 理 基 础 130

记 忆 的 神 经 生 理 机 制 记 忆 分 子 学 说 一 些 在 分 子 水 平 上 研 究 记 忆 的 学 者 们 假 设, 神 经 元 内 RNA 是 个 体 记 忆 经 验 的 化 学 分 子 载 体 131

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