工作记忆和虚假记忆
(2016-02-20 13:54:20)工作记忆:是指信息暂时存贮及其与其它更为复杂任务的联合运作。
工作记忆指的是一个容量有限的系统,用来暂时保持和存储信息,是知觉、长时记忆和动作之间的接口,因此是思维过程的一个基础支撑结构。
实际上,工作记忆也是指短时记忆,但它强调短时记忆与当前人从事的工作的联系。由于工作进行的需要,短时记忆的内容不断变化并表现出一定的系统性。短时记忆随时间而形成的一个连续系统也就是工作记忆或叫做活动记忆。
人作为一种信息加工系统,把接受到的外界信息,经过模式识别加工处理而放入长时记忆。以后,人在进行认知活动时,由于需要长时记忆中的信息处于这种活动的状态,就叫工作记忆。它被认为与通常所说的意识觉察有关,即进入工作记忆中的信息就是人们自身意识中的内容。这种记忆易被抹去,并随时更换。海马损伤后这种记忆会发生困难。
所谓工作记忆,是指人们在完成认知任务的过程中将信息暂时储存的系统。工作记忆可以被理解为一个临时的心理“工作平台”,在这个工作平台上,人们对信息进行操作处理和组装,以帮助我们理解语言、进行决策以及解决问题。可以将工作记忆理解为对必要成分的短时的、特殊的聚焦。
工作记忆会把我们知道的词聚在一起连接成一个通顺的句子。它是一种对信息进行的有意识的加工过程。我们不仅仅会在学习中看到工作记忆的存在——研究者们已经研究了工作记忆在人们从事的各种不同的日常活动中发挥的至关重要的作用。
一个很好的例子是针对有阅读障碍的学生。同视觉工作记忆能力相比,他们的语言工作记忆能力要差得多。老师可能会经常说:“自己一遍一遍重复直到记住为止。”但对一个语言工作记忆较差的学生来说,那就是他们的弱项,把它当做学习策略来使用对他们来说很痛苦。这就好比是要一个脚腕受伤的学生跑步,而他们此时需要的则是一点点支持与帮助。
有人把工作记忆等同于短时记忆,这是不对的。
短时记忆侧重大脑对信息的存储,主要是感觉器官的运用,比如你看一眼一大堆杂乱的数字,能记下多少,这就是短时记忆。这属于人的本能行为,虽然有记忆,但不长久,很快就忘掉了。短时记忆的记忆广度(容量)很小。
而工作记忆,是在短时记忆的基础上发展起来,不仅有信息的存储,还有加工。它是感觉和知觉(思维)的联合操作。工作记忆是把人的本能记忆,进行加工,比如对无意义的数字进行联想,或找到规律进行组合。工作记忆的联想或组合,会涉及到你过去长时记忆里,学习到的知识和经验等东西,比如符号,定理,声音,甚至画面等。也就是说,工作记忆,是把短时记忆本能行为,用思维的方式进行加工,达到提高记忆效果的目的。记忆广度可以很大。
工作记忆是大脑执行功能重要组成部分,我现在对工作记忆的理解是,它和短时记忆几乎是完全没有关系的。短时记忆我倾向于理解成感觉,工作记忆则是控制加工部分的。
短时记忆与工作记忆最重要的差异在于工作记忆中进行的信息加工并不是信息进入长时记忆的关键因素,也就是说,工作记忆只是保持信息当下能被使用的一个辅助系统。工作记忆这个定义现在都没有共识,它的内容在不断的变化,现在还有长时工作记忆呢。
从最基础来说,短时记忆就是一个外界刺激激活了一条脑内的神经元连接通路,组成一个特异的记忆网络。然后该记忆网络通过不断激活(也就是相同或相似的外界刺激反复出现),使得这条记忆网络稳固的存在,形成长久的记忆印痕,变成长期记忆。这是分子基础的解释。
再宏观一点看,神经元所处的不同部位也对记忆形成和存储有作用。通常我们认为大脑颞叶内的一个叫做海马体的结构与长期记忆的形成有关。
短期记忆被认为通常短暂存储在相应的接受外界刺激的脑区里,例如图像存储在视觉皮层,声音存储在听觉皮层,但是这种存储非常不稳定,很容易被新的刺激所取代或受到干扰——大脑在清醒的时候,是在不断接触新的视觉听觉等感官刺激的。很多研究(例如利根川进的实验室进行的一系列动物实验)发现,海马体的不同组分有很多不同的功能,图像声音语言等外界刺激所形成的的短期记忆在海马得到整合,和从负责情绪的其他脑核团(例如杏仁核、纹状体等)传送来的情绪相关的记忆,以及前额叶脑区负责的主动意识控制信息结合在一起,在各种意识和潜意识的功能参与下,形成一个稳固的记忆信息。
个人的见解是,记忆并不是单一的储存在皮层,因为不同的记忆本身信息量也是非常复杂的。最终作为长期记忆储存下来的是不同脑区激活之后所形成的的一个记忆网络,工作记忆同理。
“记忆”,是指“人脑对经验过的事物的识记、保持、再现或再认的过程”。这里说的“事物”含义是广泛的,包括事物的情况、实践经验、理论知识等等,这些统称为“信息”。记忆联结着人的心理活动的过去和现在,是人们生活工作、学习思考的基本机能。从储存信息时间的长短来看,记忆分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三类。瞬时记忆中的信息很快就会消失;短时记忆中的信息,过一段时间也就消失了,如日常生活中产生的一些知觉和印象。长时记忆储存信息的时间较长,有些是永久记忆,如实践经验和理论知识。对人的心智活动和操作活动有重要意义的,主要是长时记忆。
长时记忆的基本特征是静态性,就是说,储存在长时记忆中的信息,当人们不运用它们的时候,它们也是存在的,信息内容不会发生变化。这种记忆可简称为“静态记忆”。
工作记忆还有另一个重要的方面。人们在从事具体认知活动和操作活动时,比如思考一个问题,完成一项工作,从开始到结束要经历一个过程,在这个过程中,有一系列的中间步骤,产生一系列的中间结果。这些中间步骤、中间结果之间是相互关联、前后有序的,后面的步骤、后面的操作依赖前面的步骤、前面的结果,前后连贯、有序转化,才能完成认知活动和操作活动。这些中间步骤、中间结果,称为“工作信息”,对这些信息的记忆,就是工作记忆。如果不能记住这些中间步骤、中间结果,到了后面,忘了前面,一项认知活动和操作活动是很难有效完成的。因此,工作记忆能力是认知能力和操作能力的重要基础。要提高我们的认知能力和操作能力,必须提高工作记忆力。
工作记忆的特点
工作记忆有三个基本特征。
第一,动态性。在大脑的信息加工过程中,要从长时记忆中提取相关信息进行处理,同时,新的信息不断产生,信息的内容是在变化的,因此,工作记忆中的信息是处于活动状态的信息。
第二,关联性。工作记忆中的信息不是各自孤立存在的,而是相互关联、相互作用的;相互关联的信息,经过加工处理,才会产生新的信息。
第三,暂时性。工作记忆发生在具体的认知活动和操作活动过程中,当一项认知任务、一项操作任务完成之后,一些信息内容会进入长时记忆储存起来,但很多临时性的信息,如中间步骤、中间结果,就会消失。这些临时性的信息没有必要,也不可能完全进入长时记忆储存起来。
从思维角度看,工作记忆是保持思维活动连贯性、条理性的重要条件,是提高思维效率和思维质量的基础。在思考一个问题过程中,能够记住相关的信息,记住前后步骤、前后结果之间的语义关系和逻辑联系,能使人在思考问题时集中注意力,思维活动能够连贯地、有条理地进行下去,有效地解决问题。如果一个人的工作记忆能力差,在思考问题时,就会注意力不集中,产生思维混乱、思维碎片化,思维效率很低。在思考问题时,记不住相关信息,记不住思考的中间步骤、中间结果,注意力就会转移到其他事情上,思维过程不可能连贯地、有条理地进行下去。心理学认为,严重的工作记忆能力缺失,会使一个人注意涣散、情绪飘忽、行为不稳定,是一种心理疾病。
虚假记忆(pseudo
memory)是大脑记忆的信息之间自动的组合导致不真实的回忆。每个人的大脑都可能产生虚假的记忆,或将事物的真实情况扭曲。人们会对自己的记忆坚信不疑,甚至会对大脑编造的谎言信以为真。这并非一种发病过程。所有人都会产生虚假记忆”,特别是关于童年时期亲身经历的场景的记忆。
虚假记忆最早被注意是由于发现犯罪现场的目击证人的证词并不一定可靠,虽然证人自己确实认为他当时看到的情况就是这样,但常常会因为情景信息的混淆,而导致对罪犯的错误指认或情景的错误描述。例如,证人并没有看清罪犯的长相,但在回忆时会把以前看到过的并不熟悉的人脸指认为罪犯;证人对犯罪现场的细节根本没有看清,但在回忆时会根据自己的经验填充,而且确认是当时看到的情景。
美国杜克大学研究人员揭开了这个秘密,认为虚假记忆是大脑中负责处理记忆的部分区域活动增强所致。
为了解为什么有些人对虚假的记忆可以如此自信,杜克大学医学中心神经学家罗伯特·卡贝萨和他的同事,对参加记忆实验的健康志愿者的脑部进行了核磁共振成像扫描,结果显示那些不能够准确回忆起曾经发生过的事情的人,他们的大脑底部负责过去发生事实的内侧颞叶的活动持续增强。
大脑底部额顶区的活动持续增强所致
虚假记忆是大脑记忆的信息之间自动的组合导致不真实的回忆。每个人的大脑都可能产生虚假的记忆,或将事物的真实情况扭曲。人们会对自己的记忆坚信不疑,甚至会对大脑编造的谎言信以为真。这并非一种发病过程。所有人都会产生虚假记忆”,特别是关于童年时期亲身经历的场景的记忆。
人的记忆为什么会发生变化,以至于产生并不存在的虚假记忆?最新的研究让科学家们相信,他们找到了大脑中部分负责记忆痕迹的细胞,并且能够通过操作这些细胞让动物产生虚假记忆。
记忆储存在哪里
在2007年,科学家们发现了一个十分有趣的现象。一些因为大脑海马体受损而患上失忆症的病人,在进行想象时也会出现困难。人们在设想未来的时候,脑部被激活的区域与回忆过去时是一样的。这让科学家们提出了对记忆的一种新的理解,它被称为“场景构建”。
这是一种在过去几年里引起科学家们很大兴趣的新理论。人们常常会认为记忆就像是录影带,每次回忆时只是找出相应时间内的某个段落。但场景构建的理论却提供了非常不同的机制。人脑在编码记忆的时候并不是像摄像机那样工作的,它只是会记录下一些碎片。而海马体中的神经网络给这些记忆碎片提供了一个空间,让它们能够在这里重新组合。不管是回忆还是想象,都是在这个空间里构建起来。
对于碎片的不连贯之处,回忆者会按照自己的逻辑和当下的信念来填补。所以回忆并不是从资料架上寻找光盘的过程,而是每回忆一次都要重新构建一次场景,并且结合了回忆发生时回忆者的想法。所以记忆总是会发生变化,甚至有时会出现对没有发生过的事件的记忆。
麻省理工学院的神经科学家们用光学及遗传学操作的组合在小鼠的脑子中植入了虚假的记忆,使得这些小鼠在一种完全不同的情况下回忆了某种在某一情况下所铸造的心智展现。研究人员说他们将虚假记忆移植到了老鼠的大脑里,并且这些虚假记忆和真实记忆的所产生的记忆痕迹在本质上是没有差别的。这项研究发表在Science杂志上。
麻省理工学院Picower学习和记忆中心研究员、该研究的主要负责人Susumu
Tonegawa教授说:“大脑唤醒虚假记忆和真实记忆的潜在机制是相同的。”该研究还进一步证明了Susumu
Tonegawa教授在去年发现的一个现象:记忆存储在神经元网络中形成记忆痕迹。
工作记忆是指在执行认知任务过程中,用于信息的暂时储存与加工的资源有限的系统。WM被形容为人类的认知中枢,是当前认知心理学和认知神经科学中最活跃的研究领域之一。由于WM在人类高级认知活动中的突出重要性,Goldman-Rakic把它评价为“也许是人类心理进化中最重要的成就”。目前针对WM的机制,国际上已经提出十几个有影响的理论模型,其中最著名的是Baddeley的多成分模型。该模型认为WM由语音回路、视觉空间模板和中央执行系统组成。语音回路负责以声音为基础的信息储存与控制,视觉空间模板主要负责储存和加工视觉信息,中央执行系统是WM的核心,负责各子系统之间以及它们与长时记忆的联系、注意资源的协调和策略的选择与计划等。围绕该模型的验证和完善的研究一直是WM研究的核心领域。
Baddeley提出的工作记忆包括三个部分:
包括注意控制系统——中枢执行系统,以及为其服务的两个子系统“负责视觉材料暂时存贮和处理的视空初步加工系统”
和 “负责口语材料暂时存贮和处理的语音回路”
1,基于语音的语音环。主要用于记住词的顺序,保持信息。
2,视空图像处理器。主要用于加工视觉和空间信息。
3,类似于注意的中枢系统。主要用于分配注意资源,控制加工过程,这是工作记忆的关键成分