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記憶，是人類對過去感知過的事物再度進(jìn)行知覺的方式。既是一切自我認(rèn)知、社會交往和思維活動的基礎(chǔ)，又是一切獲取知識和學(xué)習(xí)行為的結(jié)果。諸多電影、文學(xué)作品都刻畫過一旦失去記憶，人的生活將面臨的種種挑戰(zhàn)。
從生理結(jié)構(gòu)層面，神經(jīng)科學(xué)已經(jīng)為我們揭示了記憶的神經(jīng)機(jī)制。大腦，作為人體最具有可塑性的器官，在人的一生中，幾乎無時(shí)不刻都在機(jī)體內(nèi)外環(huán)境的影響下，發(fā)生著改變。
隨著神經(jīng)突觸的連接增強(qiáng)，新的神經(jīng)回路產(chǎn)生，神經(jīng)元間的連接效率提升，使得某項(xiàng)認(rèn)知任務(wù)變得越發(fā)容易完成，新的技能就隨之習(xí)得。
大腦前額葉，參與學(xué)習(xí)和記憶形成的主要過程；而位于顳葉皮層內(nèi)部的海馬及其周邊結(jié)構(gòu)，對于長時(shí)記憶留存的關(guān)鍵——長時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)（Long-Term Processing）有著重要的作用。
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息論和人工智能理論的發(fā)展，讓人們?nèi)諠u認(rèn)識到人類記憶的過程，與一臺計(jì)算機(jī)對于信息的處理，有著高度的相似性。
因此，認(rèn)知心理學(xué)按照計(jì)算機(jī)的工作流程，將人類對信息的學(xué)習(xí)與記憶，分為從編碼（encoding），到存儲（storage），最后提取（retrieval）的過程。
記憶研究領(lǐng)域的鼻祖，圖爾文（Endel Tulving），將記憶描述為「精神的時(shí)間旅行」，猶如一桶陳年發(fā)酵的紅酒，其成分蘊(yùn)含著時(shí)間的維度。根據(jù)在記憶在時(shí)間層面的保持長短，可將其分為感覺記憶、短時(shí)記憶、長時(shí)記憶。
感覺記憶，是指感官信息傳入人腦效應(yīng)器官后，被極為短暫地保存的現(xiàn)象。比如，注冊一個(gè)賬號的時(shí)候給你發(fā)送的短信驗(yàn)證碼中的 4 個(gè)數(shù)字，雖然在十幾秒的時(shí)間內(nèi)還有印象，但一轉(zhuǎn)眼就再也想不起來。
斯伯林，用部分報(bào)告法（partial-report procedure）的方式，讓被試根據(jù)隨機(jī)呈現(xiàn)的音調(diào)，直接回憶相匹配的那行字母，發(fā)現(xiàn)平均每 4 個(gè)字母中，能回憶出大約 3.4 個(gè)。由于提供的記憶材料總共 3 行，因此推算出感覺記憶中的圖像記憶容量大約在 9 個(gè)左右。
認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家，借助 ERP，記錄下來，與原刺激音調(diào)不同的聲音在 10 秒以內(nèi)呈現(xiàn)，都會在聽覺皮層中引發(fā)一種失匹配負(fù)波（MMN），從而標(biāo)識出了聽覺感覺記憶的持續(xù)時(shí)間。
短時(shí)記憶（short-term memory）的理論模型，從布羅德本特（Broadbent）觀點(diǎn)發(fā)展而來，構(gòu)建在沃和諾納曼（Waugh & Norman）的理論框架之上。
它假設(shè)人類信息加工過程是存在分立階段的。其中，連接來自環(huán)境中的感覺信息，和相對持久保存的長時(shí)記憶的中繼站，就是短時(shí)記憶。
感覺信息能否進(jìn)入短時(shí)記憶，主要取決于注意力的指向，而從短時(shí)記憶再要轉(zhuǎn)換成長時(shí)記憶，則需要不斷的復(fù)述。
然而，值得許多習(xí)慣于埋頭苦學(xué)的人深思的一點(diǎn)是，根據(jù)克雷克和洛克哈特（Craik & Lockhart）的加工深度理論，被動的復(fù)述實(shí)際上幾乎無益于記憶的保持。只有在有意義的深度加工基礎(chǔ)上的復(fù)述，才能促進(jìn)記憶。
甚至，有研究表明，若是采取足夠有深度有意義的加工方式，信息可以直接從感覺記憶進(jìn)入長時(shí)記憶。因此，關(guān)于「短時(shí)記憶」這個(gè)中繼站的存在，以及整個(gè)模型的結(jié)構(gòu)，正在受到越來越多學(xué)者的質(zhì)疑。
更多的研究已經(jīng)支持的理論，是巴德利（Baddeley）提出的工作記憶（working memory）模型，這是一種不涉及長時(shí)記憶存儲的復(fù)述過程的理論。
他認(rèn)為，工作記憶，是用以保存我們執(zhí)行當(dāng)下認(rèn)知任務(wù)時(shí)所需信息的，容量有限的系統(tǒng)，其處理的內(nèi)容既可以來自感覺記憶，也可以從長時(shí)記憶中提取而來。
因此，相比于短時(shí)記憶的「暫存」功能，工作記憶更強(qiáng)調(diào)對當(dāng)下處理信息的一種注意的集中與維持狀態(tài)。它包括四個(gè)子系統(tǒng)。
中央執(zhí)行系統(tǒng)（central executive）控制著信息在不同子系統(tǒng)中的保持與轉(zhuǎn)化；視覺空間模板（visuospatial sketchpad）專門處理以視覺和空間形態(tài)進(jìn)行編碼的信息；語音環(huán)路（phonological loop）則是一種通道特異的對聲音信息進(jìn)行編碼的系統(tǒng)，包含發(fā)音回路和語音存儲兩種成分；情境緩沖器（episodic buffer）主要是對語音和視覺等信息進(jìn)行一些混合處理。
那么，是什么決定了長時(shí)記憶中的信息，提取到工作記憶中的難易程度呢？
美國著名認(rèn)知心理學(xué)家，安德森（John R. Anderson）在《認(rèn)知心理學(xué)及其啟示》中，提到了他所開創(chuàng)的 ACT（adaptive control of thought，思維的自適應(yīng)控制）理論。
擴(kuò)散激活（spreading activation），指當(dāng)前受到注意的項(xiàng)目使與之相關(guān)聯(lián)的記憶變得更加容易提取的過程。研究表明，記憶中信息的聯(lián)想擴(kuò)散能夠有效促進(jìn)閱讀單詞的速率。
ACT 理論假定，激活（activation）的水平，決定了記憶的可能性和速度，激活的容易程度反映了當(dāng)下長時(shí)記憶中最活躍的信息內(nèi)容。
ACT 理論的精妙之處，在于用一個(gè)簡潔的激活計(jì)算公式，表現(xiàn)出在人的自由聯(lián)想過程中，特定元素 i 的激活程度 A_i 是如何反映整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的和狀況的。
比如，給出「圣經(jīng)」、「動物」、「洪水」三個(gè)詞，人們最有可能快速聯(lián)想到的就是「諾亞方舟」。但是，單獨(dú)三個(gè)詞中的任一，聯(lián)想結(jié)果都更有可能是其他詞。
根據(jù)公式，單獨(dú)給出「圣經(jīng)」的時(shí)候，「諾亞方舟」激活程度為：A=1+(1x2)=3，而「耶穌」的激活程度為：A=3+(1x2)=5，由此可見，從「圣經(jīng)」聯(lián)想到「耶穌」有更強(qiáng)的激活水平，因此意味著更容易在第一時(shí)間想起。
而當(dāng)同時(shí)給出三個(gè)詞時(shí)，根據(jù)公式，「諾亞方舟」的激活程度 A=1+(1x2)+(1x2)+(1x2)=7。更高的激活程度，意味著更小的提取難度。因此就不難解釋上面的情境了。
遺忘，被認(rèn)知心理學(xué)家定義為：記憶變得難以提取的過程。
從艾賓浩斯使用無意義音節(jié)，繪制出記憶保持量隨著時(shí)間減少的冪函數(shù)圖像起，無數(shù)研究已經(jīng)將遺忘的進(jìn)程，抽象為非常有規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。但是，對于遺忘發(fā)生的原因，兩大主要流派仍然存在爭議。
消退理論（decay theory）認(rèn)為，識記過的知識會在大腦中留下痕跡，而遺忘就是由于未得到充分的重復(fù)，記憶痕跡的強(qiáng)度簡單地隨著時(shí)間消退減弱。
其隱含假設(shè)是，時(shí)間因素，是整個(gè)模型中的唯一產(chǎn)生影響的自變量。
干擾理論（interference theory）卻認(rèn)為，記憶的保持受到干擾材料的強(qiáng)烈影響。各種研究表明，學(xué)習(xí)新的信息，會導(dǎo)致對舊信息的遺忘。
從安德森的激活方程中可以看到，干擾效應(yīng)與從刺激到記憶結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散激活量有關(guān)。
由于從一個(gè)刺激源能擴(kuò)散的激活總量是有限的，因此與一個(gè)源相關(guān)聯(lián)的對象越多，能夠擴(kuò)散到其中任何一個(gè)特定的記憶結(jié)構(gòu)的激活量就越少，反應(yīng)時(shí)間也越長。
該效應(yīng)，被安德森命名為「扇面效應(yīng)（fan effect）」，如下圖所示，當(dāng)由一個(gè)概念（如「律師」）發(fā)出的擴(kuò)散激活通路變多，通路形成的夾角扇面面積增大，每個(gè)通路受到更多干擾，因而被激活的強(qiáng)度和速度都會降低。
相反，如果一個(gè)概念只有單一激活通路（如「醫(yī)生-銀行」），回憶再認(rèn)的速度就會很快。
通過對記憶模型的初步了解，不難得到一個(gè)結(jié)論，那就是決定記憶效果的最重要因素，是我們對于需要記憶的材料的學(xué)習(xí)和練習(xí)情況。
前文中也提到，簡單的重復(fù)，并不能改善記憶成績，關(guān)鍵在于進(jìn)行深層次的加工。同時(shí)，所要記憶的材料內(nèi)容對人們自身而言越有意義，越能更好地被記住。
為此，安德森等人提出了另一個(gè)概念，增細(xì)加工（Elaborative processing），即創(chuàng)建與需要記憶的事物有關(guān)且對它有所補(bǔ)充和擴(kuò)展的額外信息。
在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，他們讓被試記憶一些簡單的句子，如「醫(yī)生恨律師」，讓一組被試僅僅學(xué)習(xí)句子本身，而另一組被試則要根據(jù)自己的理解生成相關(guān)細(xì)節(jié)（如「由于治療不當(dāng)導(dǎo)致的訴訟」）。
隨后對兩組被試的記憶測驗(yàn)表明，增加細(xì)節(jié)所帶來的信息冗余，為記憶的保持提供了優(yōu)勢：擴(kuò)展了用以啟動原信息的線索，使得提取變得更容易，回憶的成績顯著提升。
值得注意的是，由于增細(xì)加工中的信息，與原信息存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)，因此并不會產(chǎn)生扇面效應(yīng)帶來的無關(guān)信息間的干擾，相反，會易化對信息的激活。
人類對于記憶的探索，雖然在過去的一個(gè)多世紀(jì)中有了質(zhì)的飛躍，但相比于大腦認(rèn)知機(jī)制的復(fù)雜性而言，卻只能算是尚處萌芽階段。
現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)的進(jìn)步，已經(jīng)為科學(xué)家提供了更一步觀察和定位整個(gè)記憶周期中對應(yīng)腦機(jī)制的運(yùn)作，更多的實(shí)驗(yàn)成果也已經(jīng)開始運(yùn)用在諸如對遺忘癥和阿爾茲海默癥的治療中。
我們有理由展望，也許當(dāng)腦機(jī)接口等新技術(shù)更為成熟的未來，人類現(xiàn)有記憶的限制將被突破：
更為增強(qiáng)的感覺記憶將帶來更豐富的感官體驗(yàn)；更大容量的工作記憶將極大擴(kuò)展人類解決復(fù)雜高級認(rèn)知活動的能力；隨意調(diào)用的無限量長時(shí)記憶會極大擴(kuò)展思維的廣度和深度；可自主操控的遺忘進(jìn)程也會給人類身心更多自由。
這些場景，已經(jīng)不只是停留在科幻作品中，它正在逐步變成我們所經(jīng)歷的現(xiàn)實(shí)，而所有的未來有一天也都會成為人類的記憶。
那么，可以選擇的話，你想要帶著什么樣的記憶，進(jìn)入未來呢？
答案就在此時(shí)此刻你所做出的每一個(gè)決定當(dāng)中。■
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