第6章记忆Word文档下载推荐.docx
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在记忆的过程中,编码有不同的层次或水平,主要有视觉的、听觉的和语义的编码,不同的编码方式对记忆有不同的影响。
存储(storage)是把感知过的事物、体验过的情感、做过的动作、思考过的问题等,以一定的形式保持在人的头脑中。
知识的存储有时也叫知识的表征(representation),它可以是事物的图像,也可以是一系列概念(concept)或命题(proposition)。
精细进行复述是存储信息最有效的方法,它是指把要记住的内容和已有的知识经验联系起来。
存储是信息编码和提取的中间环节,它在记忆过程中有着重要的作用。
提取(retrieval)是指从记忆中查找已有信息的过程,是记忆过程的最后一个阶段,相当于记忆中“忆”的阶段。
再认(recognition)和回忆(recall)是提取的基本形式。
记忆好坏是通过信息的提取表现出来的。
记忆是一种积极、能动的活动。
人对外界输入的信息能主动地进行编码,使其成为人脑可以接受的形式。
例如,学生阅读、做习题等都包含了编码的过程。
同时,人对外界信息的接受是有选择的,只有那些对人的生活具有意义的事物,才会有意识地进行记忆。
再有,记忆还依赖于人的已有的知识结构,只有当输入的信息以不同形式汇人人脑中已有的知识系统时,新的信息才能在头脑中更好地巩固下来。
例如,我们要记住一个外文单词,如果将它与过去学过的单词组成词组或句子来记,效果会更好。
信息的提取与编码的程度、信息存储的组织结构有着密切的关系。
一般来说,如果编码较完善,表征得较好,提取就较容易,否则就较困难。
记忆是保存个体经验的形式之一。
个体经验保存的形式是多种多样的。
例如,书籍、雕塑、图画、建筑物等社会文化形式,都可以保存个体经验。
但是,只有在人脑中保存个体经验的过程才叫记忆。
二、记忆的作用
记忆作为一种基本的心理过程,是和其他心理活动密切相关的。
在知觉中,人的过去经验有重要的作用,没有记忆的参与,人就不能分辨和确认周围的事物。
在解决复杂问题时,由记忆提供的知识经验,起着更大的作用。
近年来,认知心理学把记忆的研究提到了重要的地位,原因也在这里。
记忆在个体的心理发展中也有重要的作用。
人要发展动作技能,如行走、奔跑和各种劳动技能,就必须保存动作的经验。
人要发展语言和思维,也必须保存词和概念。
可见没有记忆,就没有经验的积累,也就没有心理的发展。
另外,一个人某种能力的出现,一种好的或坏的习惯的养成,一种良好的行为方式和人格特质的培养,也都是以记忆活动为前提的。
记忆联结着人的心理活动的过去和现在,是人们学习、工作和生活的基本机能。
学生凭借记忆,才能获得知识与技能,不断增长自己的才干;
演员凭借记忆,才能准确地表达各种情感、语言和动作,完成各种精彩的艺术表演。
离开了记忆,个体就什么也学不会,他们的行为只能由本能来决定。
所以,记忆对人类社会的发展也有重要的意义,在一定意义上也可以说,没有记忆和学习,就没有我们现在的人类文明。
三、记忆的分类
记忆可以从不同角度进行分类。
(一)感觉记忆、短时记忆和长时记忆
心理学家根据信息保持时间的长短,将记忆分为感觉记忆(瞬时记忆)、短时记忆和长时记忆。
阿特金森和谢夫林(Atkinson&
Shiffrin,1968)提出的三级记忆模型,很好地说明了三个记忆系统的关系。
记忆由感觉记忆、短时记忆和长时记忆三个子系统或者三个阶段组成,它们之间有着十分密切的联系。
如图6—1所示,信息首先进入感觉记忆,其中那些引起个体注意的感觉信息才会进入短时记忆,在短时记忆中存储的信息经过复述,存储到长时记忆中,而保存在长时记忆中的信息在需要时又会被提取出来,进入到短时记忆中。
当客观刺激停止作用后,感觉信息在一个极短的时间内被保存下来,这种记忆叫感觉记忆(sensorymemory)或感觉登记(sensoryregister)。
它是记忆系统的开始阶段。
感觉记忆的存储时间大约为0.25~4秒。
例如,当人们在观看电影时,虽然呈现在屏幕上的是一幅幅静止的图像,但是我们却可以将这些图像看成是连续运动的,这就是由于感觉记忆存在的结果。
短时记忆(shorttermmemory)是感觉记忆和长时记忆的中间阶段,保持时间大约为5秒~l分钟。
它的容量相当有限,大约为7±
2个组块。
编码方式以言语听觉形式为主,也存在视觉和语义的编码,短时记忆的信息经过编码进入长时记忆。
长时记忆(longtermmemory)是指信息经过充分的和有一定深度的加工后,在头脑中长时间保留下来。
这是一种永久性的存储。
它的保存时间长,从l分钟以上到许多年甚至终身;
容量没有限制;
信息的来源大部分是对短时记忆内容的加工,也有由于印象深刻而一次获得的。
名言荟萃
思想之流持续不断,但它的大部分内容都失落在遗忘的无底深渊。
有一些是当下就被遗忘了。
另外一些在记忆中保持了几分钟、几小时或几天。
再有一些则在记忆中留下不可磨灭的烙印,并由此可以终身被回忆起来。
——威廉·
詹姆斯
(二)情景记忆和语义记忆
图尔文(Tulvin9,1972)将长时记忆分为两类:
情景记忆和语义记忆。
情景记忆(episodicmemory)是指人根据时空关系对某个事件的记忆。
这种记忆与个人的亲身经历分不开,如想起自己参加过的一个会议或曾去过的地方。
由于情景记忆受一定时间和空间的限制,信息的存储容易受到各种因素的干扰,因此记忆不够稳固,也不够确定。
语义记忆(semanticmemory)是指人对一般知识和规律的记忆,与特殊的地点、时间无关。
它表现在单词、符号、公式、规则、概念这样的形式中,如记住化学公式、乘法规则、一年有四季等。
对“猫”的词义的记忆,对哥伦布发现美洲这个事实的记忆也都是语义记忆。
语义记忆受一般规则、知识、概念和词的制约,很少受到外界因素的干扰,因而比较稳定。
(三)外显记忆和内隐记忆
近三十年来记忆研究中一个最引人注目的成就,是将内隐记忆和外显记忆分离开来。
内隐记忆(implicitmemory)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,有时又叫自动的无意识记忆。
与此相对,外显记忆(explicitmemory)是指在意识的控制下,过去经验对当前作业产生的影响。
它对行为的影响是个体能够意识到的,因此又叫受意识控制的记忆。
例如,很久以前你学习过俄语,现在要你写出俄语单词,你却一个也写不出来了,换句话说,你不能有意识地回忆它们。
但是用别的方法却可以证明,你现在对那些单词仍然是有记忆的(朱滢,1993)。
我们不能用通常的测量外显记忆的方法测量内隐记忆,而需要用另一些方法把内隐记忆从外显记忆中分离出来。
我们将在本章的第六节中介绍这些方法。
(四)程序性记忆和陈述性记忆
还有研究者将记忆划分为陈述性记忆和程序性记忆(Anderson,1980)。
陈述性记忆(declarativememory)是指对有关事实和事件的记忆。
它可以通过语言传授而一次性获得,它的提取往往需要意识的参与。
如我们在课堂上学习的各种课本知识和日常生活常识都属于这类记忆。
程序性记忆(proceduralmemory)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。
这类记忆往往需要通过多次尝试才能逐渐获得;
在利用这类记忆时往往不需要意识的参与。
例如,在学习游泳之前,我们可能读过一些有关的书籍,记住了某些动作要领,这种记忆就是陈述性记忆;
以后我们经过不断练习,把知识变成了游泳技能,真正学会了游泳,这时的记忆就是程序性记忆了。
第二节记忆的神经生理机制
对一个事物可以从不同的角度和水平进行说明。
例如,当说到长城的时候,我们可以从历史的角度说明长城的修建过程,从功能的角度谈到长城所起的作用,也可以从建筑风格的角度讨论长城的结构,甚至可以从化学分析的角度研究长城上砖石的化学成分。
人们对记忆的研究也可以从不同的角度进行:
心理学家可以从行为的水平将记忆看成是一个信息加工系统,并对其加工过程和结构进行研究;
也可以从行为的生物学基础上对记忆的神经机制进行研究。
一、与记忆相关的脑区
记忆如何存储在人脑中一直是研究者关注的焦点问题。
早期的研究者认为,记忆可能定位于大脑特定的区域,由特定的区域来负责,但是随着研究的深入,这种狭义的定位观受到了研究者的质疑。
例如,美国心理学家拉什里(Lashley,1929)用实验方法破坏动物大脑皮层的不同区域,并检查手术对记忆保持的影响,发现大脑皮层破坏的区域越大,记忆的丧失就越严重。
因此,他认为记忆的保持,不依赖于大脑皮层的精细结构定位,而是整个大脑皮层的机能,记忆并非定位在特定的脑区。
这种看法得到了20世纪40年代末出现的“细胞集合”(cellassembly)理论的支持(Hebb,1949)。
这种理论认为,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集合而单独地进行活动。
一个神经细胞可以是某条通路上的一个环节,也可以是另一条通路的组成部分。
因此,记忆“痕迹”并不依靠某一固定的神经通路,它涉及成千上万个甚至上百万个神经元的相互联系。
现在越来越多的研究表明,记忆的功能是在广泛神经网络的参与下完成的。
在这些神经网络中,下面这些区域起着非常重要的作用。
(一)颞叶中部及其皮层下结构在记忆中的作用
研究发现,颞叶中部及其皮层下结构——海马和杏仁核在记忆中起着重要的作用。
例如,潘菲尔德(Penfield,1963)在医治严重癫痫病人时,进行了开颅手术,开颅后用微电极刺激患者大脑皮层的颞叶,引起了病人对往事的鲜明的回忆。
研究还发现,海马损伤会引起顺行性遗忘(anterogradeamnesia)。
这种遗忘症的患者不能够长久储存手术或者事故发生后(海马损伤后)新学习的材料,对自己刚刚说过的话、刚刚做过的事情很快就忘记了,表现为外显记忆的损伤。
也就是说,海马负责巩固(consolidation)记忆,从而使信息由短时记忆进入长时记忆,得以长久保存。
海马对空间记忆的保持也起着非常重要的作用。
空间记忆是有关物体的空间位置、方向等方面的记忆。
例如,在莫里斯(Morris,1984)的水迷宫测验中,把白鼠放到一个圆柱体的水池中,然后训练其找到隐藏在水下的平台。
结果发现,白鼠能够利用环境中的空间线索找到隐藏在水下的平台。
但是损伤这些白鼠的海马后,白鼠的水迷宫测验成绩受到了严重的影响。
杏仁核在那些与情绪有着强烈关联的记忆中起着重要的作用,如一个遭受过暴力攻击的人,在他头脑中那种挥之不去的痛苦记忆可能与杏仁核有关。
(二)前额叶在记忆中的作用
前额叶在情景记忆、工作记忆、空间记忆、时间顺序记忆以及记忆的编码、储存和提取过程中都起着重要的作用(Gazzaniga&
Heatherton,2003)。
前额叶损伤的病人虽然没有严重的记忆障碍,但是他们对事件发生的时间顺序的记忆受到了破坏,分不清事件发生的前后顺序。
脑功能成像的研究表明,前额叶和情景记忆有关。
当被试回忆诸如“上周六做了些什么”这种情景记忆的问题时,前额叶的激活程度增加。
前额叶还和工作记忆有关(Curtis&
D’Esposit0。
2003)。
工作记忆的作用是暂时保存和加工信息,前额叶受损的猴子工作记忆将相应受损。
例如,麦克谪夫等人(McGaugh&
Herz,1972)在实验中,让猴子注视实验者和两个容器,并把食物放在其中的一个容器中,相隔一定时间之后,才允许猴子去取食物。
结果发现,已破坏前额区的猴子,不能摄取食物,只要延缓时间超过几秒钟,它们的选择性反应就发生混乱。
研究还表明,人脑左侧额叶的言语运动区受损伤,将造成言语记忆的缺陷,病人能记住别人的面貌,但记不住单词。
相反,右侧额叶受损伤后,非语言刺激的记忆发生困难,而对言语记忆的影响却不大。
临床观察还发现,当额叶受到严重损伤时,病人会表现出缺乏计划的能力,不能形成牢固的行为动机,也不能进行有目的的回忆。
二、记忆的脑细胞机制
(一)反响回路
通过脑电和神经结构的研究发现,反响回路可能是短时记忆的生理基础。
反响回路(reverberatorycircuit)是指神经系统中皮层和皮层下组织之间存在的某种闭合的神经环路(neuronalloop)。
当外界刺激作用于神经环路的某一部分时,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短暂的时间。
人们认为反响回路是短时记忆的生理基础。
心理学家通过实验证明了这种看法。
将控制组的白鼠放在一个窄小的台子上,使它总想往下跳,当它跳下台后,就受到带电金属的电击。
为了避免电击,白鼠很快又跳上高台,形成回避反应。
但狭小的高台又使它想往下跳。
这样经过一天的训练,白鼠在高台上待的时间明显延长,说明它“记住”了下面有电,形成了长时记忆。
这时给予白鼠电休克以破坏它的记忆。
当白鼠从电休克状态恢复正常后,再将它放回跳台上,这时它不往下跳了,说明电休克没有破坏它的长时记忆。
他们将实验组的白鼠在形成回避反应后,立即给予电休克,也就是在短时记忆时用电休克破坏它的电回路。
在白鼠恢复正常后再把它放在跳台上,发现它立即往下跳,这说明电休克可能破坏了短暂保存的回避反应的电回路,引起了“遗忘”(Jarvik&
Essman,1960)。
(二)突触结构
现在神经生理学家普遍接受的一种观点是,作为人类长时记忆的神经基础包含着神经元突触的持久性改变,这种变化往往是由特异的神经冲动导致的。
由于涉及结构的改变,因此其发生的过程较慢,并需要不断的巩固。
这种突触变化一旦发生,记忆痕迹就会深刻地存储在大脑中。
研究者早就注意到不同经验可以导致神经元突触的不同变化。
在一个实验中,研究者把刚生下的一窝白鼠分成两组,一组放在内容丰富的环境里,另一组放在内容贫乏的环境里。
结果发现,前一组白鼠的皮层比后一组白鼠的皮层厚而且重。
这可能是由于生活在丰富环境中的白鼠接受了较多的刺激,使它们的神经元突触结构发生了较大的变化,轴突或树突的数量增加,皮层的重量也因而增加。
在另一个实验里,实验者将刚出生的一组白鼠,放在黑暗环境里,生活25天后,再与其他生活在光亮环境中的白鼠进行比较。
结果发现,生活在黑暗环境中的白鼠的神经元的树突数量比在光亮环境中生活的白鼠的树突数量少(Rosenzwei9,Bennett&
Diamond,1972)。
近来的研究表明,神经元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。
这种改变包括相邻神经元突触结构的变化、神经元胶质细胞的增加和神经元之间突触连接数量的增加。
(三)长时程增强作用
1973年,波里斯等人(Bliss&
Lomo,1973)首先发现了长时程增强(long—termpotentiation,LTP)现象,即短串高频刺激传人后引发海马神经元兴奋性突触后电位(excitatorypostsynapticpotential,EPSP)增大,振幅上升,潜伏期缩短,这种易化作用能持续几小时至2个月之久。
通俗来讲,长时程增强是指传递信息的神经元和接收信息的神经元之间突触连接强度的增加。
研究显示,利用长时程增强机制,海马能对新习得的信息进行持续数周的加工,然后再将这种信息传输到大脑皮层中一些相关部位作更长时间的存储。
如果海马受到损伤,新记忆的存储就会发生障碍。
曾有一位患癫痫病的病人H.M.,为了控制病情,切除了病人大脑双侧的海马等部分。
手术后该患者看起来是正常的:
他记得自己的名字,保存着完好的语言能力、正常的智力和良好的短时记忆能力,并清楚地记得手术前发生的事情。
然而,他所缺乏的是将所学过的东西由短时记忆转化成长时记忆的能力。
例如,他每天都见到医院的工作人员并能和他们正常交谈,但是记不住他们的名字。
三、记忆的生物化学机制
神经元的电活动不仅会引起神经元突触结构的改变,而且会导致神经细胞内部的生物化学变化,这些变化包括核糖核酸及某些特异性蛋白质分子结构的改变。
(一)核糖核酸
近年来,随着分子生物学的兴起,特别是发现了遗传信息的传递机制——脱氧核糖核酸(deoxyribonucleicacidDNA)借助另一种核酸分子核糖核酸(ribo—nucleicacidRNA)来传递遗传密码,使得科学家相信记忆是由神经元内部的核糖核酸的分子结构来承担的。
由学习引起的神经活动,可以改变与之有关的那些神经元内部的核糖核酸的细微的化学结构,就像遗传经验能够反映在脱氧核糖核酸分子的细微结构中一样。
20世纪60年代初,美国生理学家用核糖核酸酶处理无脊椎动物涡虫,消除了涡虫对已学会的某种行为的记忆。
以后,有研究者在训练小白鼠走钢丝后,发现鼠脑中有关神经细胞的RNA含量显著增加,其组成成分也有变化。
据此,海登(Hyden,1967)等人把大分子看做是信息的“存储所”,并认为RNA和DNA是记忆的化学分子载体。
还有研究者发现,给学习过迷津的白鼠注射嘌呤霉素和抗菌素可以消除其有关的记忆,其机制是注射的药物阻碍了神经元内部蛋白质的合成。
(二)激素和记忆
研究表明,机体内部的一些激素(hormone)分泌能够促进记忆的保持。
麦科夫(Mcgaugh,1983)在研究中发现,如果在动物学习时给予中等强度的刺激,往往会引起动物体内皮质类固醇(corticosteroid)、后叶加压素(vasopres—sin)和肾上腺素(epinephrine)等激素的分泌,而这些激素对动物记忆的保持有明显的加强作用。
研究者给学习后的动物马上注射小剂量的肾上腺素,发现动物此前进行的学习得到了加强,但是大剂量的肾上腺素则会损害动物的记忆。
另外,如果利用外科手术阻碍动物肾上腺素的分泌,动物的近期记忆会有缺陷,但在经人工补充肾上腺素之后,这种缺损的情况会有好转。
研究者们普遍认为,激素能够影响记忆的保持,特别是在轻度唤醒的情况下。
这是因为某些激素能使大脑更好地注意当前的输入信息,从而加强了记忆的保持。
知识之窗
抹掉对害怕的记忆
研究人员说,他们已经找到了一个与小鼠害怕记忆有关联的特别的神经元亚群,这一发现将有助于阐明我们的人脑是如何储存信息的。
这些发现有一天可能还会使试图战胜恐惧的人们改善治疗的效果。
Jin-HeeHan及其同事(Sci—ence,2009)用听觉惊吓训练的方法训练小鼠,接着又将其外侧杏仁核的特殊神经元亚群毁掉,该神经元亚群的CREB转录因子的表达水平会在惊吓训练之
后增加。
他们观察到,这些神经元的消失损害了小鼠经过听觉训练时所产生的惊吓的回忆能力,但是随机性的毁掉类似数目的外侧杏仁核中的其他神经元(即没有CREB高度表达的那些神经元)则不会防止这些惊吓记忆的重新浮现。
那些缺乏富含CREB神经元的小鼠的遗忘症是持续性的,而且对那些在惊吓训练中所获得的某些记忆具有特异性。
这些结果提示,外侧杏仁核中的那些CREB水平增加的神经元对那些经过惊吓训练后记忆的表达是至关重要的。
而且消除这些神经元会永久性地消抹掉有关的惊吓记忆。
他们还找到了一个记忆通路的关键性组分,并暗示这些特别的神经元在一个更为广泛的惊吓记忆神经网络中扮演着一个至关重要的角色。
(资料来源:
科学网电子杂志,2009年第97期)
第三节感觉记忆
一、感觉记忆的编码
感觉记忆(即瞬时记忆)是记忆系统的开始阶段,也叫感觉登记。
它是一种原始的感觉形式,是记忆系统在对外界信息进行进一步加工之前的暂时登记。
其编码形式主要依赖于信息的物理特征。
感觉记忆保存的时间短暂,但在外界刺激的直接作用消失之后,它为进一步的信息加工提供了可能性。
感觉记忆有较大的容量,其中大部分信息因为来不及加工而迅速消退,只有一部分信息由于注意而得到进一步加工,并进入短时记忆。
视觉的感觉记忆叫图像记忆(iconicmemory)。
这是指视觉器官能识别刺激的形象特征,并保持一个生动的视觉图像。
斯伯林(Sperlin9,1960)利用实验证实了视觉器官的这种编码能力。
斯伯林在开始研究感觉记忆时,采用了整体报告法(wholereportproce—dme),这种方法是同时呈现3,4,6,9等若干个数字,呈现时间是50毫秒,数字呈现后,立即要求被试尽量多地把数字再现出来。
实验结果是,当呈现的数字数低于4个时,被试可以全部正确地报告出来;
当数字增加到5个以上时,被试的报告开始出现错误,其平均正确率为4.5。
基于这个结果,斯伯林设想,在感觉记忆中所保持的信息可能比报告的多些,只是由于方法的限制未能检查出来,于是他设计了局部报告法(partialreportprocedure)。
他按4个一排,一共三排的方式向被试呈现如下12个英文字母,呈现时间仍为50毫秒,其中每排字母都和一种声音相联系,如上排用高音、中排用中音、下排用低音。
要求被试在字母呈现后,根据声音信号,对相应一排的字母作出报告(局部报告法)。
由于三种声音的出现完全是随机安排的,因此被试在声音信号出现之前不可能预见要报告的是哪一行。
这样,研究者就可以根据被试对某一行的回忆成绩来推断他对全部项目的记忆情况。
实验结果表明,当视觉刺激消失后,立即给予声音信号,被试能报告的项目数平均为9个,这比采用整体报告法几乎增加了一倍。
由此,斯伯林认为,存在一种感觉记忆,它具有相当大的容量,但是保持的时间十分短暂。
斯伯林用局部报告法证明了感觉记忆的存在。
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莫瑞(Moray,1965)等人的研究发现,除视觉通道外,听觉通道也存在感觉记忆。
他们模仿斯伯林的局部报告法,在一个房间的4个角放置了4个扬声器,被试坐在房间中间可以从4个不同的声源听到声音,并且能区分出声音发出的位置。
实验时可以通过2个、3个或4个声源同时呈现1~4个字母,刺激呈现之后,被试要根据视觉提示报告出他所听到的字母。
实验也采取了整体报告法和局部报告法,结果表明,局部报告法的成绩要优于整体报告法,说明听觉系统中也存在感觉记忆。
听觉的感觉记忆编码形式被称为声像记忆(echo—icmemory)。
二、感觉记忆的存储
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