Кратковременная память (или « первичная », или « активная память ») — это способность удерживать небольшое количество информации в активном, легкодоступном состоянии в течение короткого интервала времени. Например, в кратковременной памяти хранится только что произнесенный номер телефона. Продолжительность кратковременной памяти (при отсутствии репетиций или активного поддержания) оценивается примерно в несколько секунд. Обычно упоминаемая вместимость в 7 предметов, найденная в законе Миллера , была заменена 4±1 предметами. [1] Напротив, долговременная память хранит информацию неопределенно долго.
Кратковременная память — это не то же самое, что рабочая память , которая относится к структурам и процессам, используемым для временного хранения и манипулирования информацией.
Идея раздельной памяти для краткосрочного и долговременного хранения возникла в 19 веке. Модель памяти, разработанная в 1960-х годах, предполагала, что все воспоминания формируются в одном хранилище и через небольшой промежуток времени передаются в другие хранилища. Эта модель называется «модальной моделью», наиболее подробно описанной Шиффрином . [2] Модель утверждает, что память сначала сохраняется в сенсорной памяти, которая имеет большую емкость, но может сохранять информацию только в течение миллисекунд. [3] Представление об этой быстро разрушающейся памяти перемещается в кратковременную память. Кратковременная память не обладает такой большой емкостью, как сенсорная память, но сохраняет информацию в течение нескольких секунд или минут. Последним хранилищем является долговременная память, которая имеет очень большую емкость и способна хранить информацию, возможно, на всю жизнь.
Точные механизмы, с помощью которых происходит эта передача, независимо от того, сохраняются ли все воспоминания или только некоторые из них постоянно, и даже существует ли подлинное различие между хранилищами, остаются спорными.
Одним из доказательств существования краткосрочного запаса является антероградная амнезия , неспособность усваивать новые факты и эпизоды. Пациенты с этой формой амнезии обладают сохраненной способностью сохранять небольшие объемы информации в течение коротких периодов времени (до 30 секунд), но имеют небольшую способность формировать долговременные воспоминания (на примере пациента Х.М. ). Это интерпретируется как демонстрация того, что краткосрочный запас защищен от повреждений и болезней. [4]
Другие данные получены в результате экспериментальных исследований, показывающих, что некоторые манипуляции ухудшают память на 3–5 последних выученных слов из списка (предполагается, что они сохраняются в кратковременной памяти). Вызов слов из более раннего списка (предположительно, хранящихся в долговременной памяти) не затрагивается. Другие манипуляции (например, семантическое сходство слов) влияют только на память для более ранних слов списка [5] , но не влияют на память на несколько последних слов. Эти результаты показывают, что на краткосрочное припоминание (нарушение репетиции) и долговременное припоминание (семантическое сходство) влияют разные факторы. В совокупности эти результаты показывают, что долговременная и кратковременная память могут различаться независимо друг от друга.
Не все исследователи согласны с тем, что кратковременная и долговременная память — отдельные системы. Альтернативная унитарная модель предполагает, что кратковременная память состоит из временных активаций долгосрочных представлений (что существует одна память, которая ведет себя по-разному во всех временных масштабах, от миллисекунд до лет). [6] [7] Было трудно определить резкую границу между кратковременной и долговременной памятью. Например, Тарнов сообщил, что кривая зависимости вероятности вспоминания от задержки представляет собой прямую линию от 6 до 600 секунд, при этом вероятность невозможности вспомнить насыщается только через 600 секунд. [8] Если в этом временном интервале работали два разных магазина, разумно ожидать разрыва этой кривой. Другое исследование показало, что детальная картина ошибок при воспроизведении очень похожа на воспроизведение списка сразу после заучивания (предположительно, из кратковременной памяти) и вспоминание через 24 часа (обязательно из долговременной памяти). [9]
Дополнительные доказательства существования единого хранилища получены в экспериментах с постоянными отвлекающими задачами. В 1974 году Бьорк и Уиттен предложили испытуемым пары слов для запоминания; до и после каждой пары слов испытуемые выполняли простое задание на умножение в течение 12 секунд. После последней пары слов испытуемые в течение 20 секунд выполняли задание на умножение. Они сообщили, что эффект новизны (повышение вероятности запоминания последних изученных предметов) и эффект первичности (повышение вероятности запоминания первых нескольких предметов) сохранялись. Эти результаты несовместимы с отдельной кратковременной памятью, поскольку элементы-дистракторы должны были сместить некоторые пары слов в буфере, тем самым ослабляя связанную с ними силу элементов в долговременной памяти. [10]
Ценг (1973) сообщил о случае, когда эффект новизны при свободном воспоминании, по-видимому, не связан с хранилищем кратковременной памяти. Испытуемым были предложены четыре периода исследования-тестирования по 10 списков слов с постоянным отвлекающим заданием (20-секундный период обратного счета). В конце каждого списка участники должны были вспомнить как можно больше слов. После вспоминания четвертого списка участникам было предложено вспомнить пункты из всех четырех списков. Как первоначальный, так и окончательный отзыв продемонстрировал эффект новизны. Эти результаты нарушили предсказания модели кратковременной памяти, в которой не следует ожидать эффекта новизны. [11]
Коппенаал и Гланцер (1990) попытались объяснить эти явления результатом адаптации испытуемых к задаче с отвлекающим фактором, которая позволила им сохранить хотя бы некоторые возможности кратковременной памяти. В их эксперименте долговременный эффект новизны исчезал, когда дистрактор после последнего предмета отличался от дистракторов, которые предшествовали и следовали за другими предметами (например, отвлекающее задание по арифметике и отвлекающее задание по чтению слов). Тапар и Грин оспорили эту теорию. В одном из экспериментов участникам давали разные отвлекающие задания после каждого предмета исследования. Согласно теории Коппенаала и Гланцера, не следует ожидать эффекта новизны, поскольку испытуемые не успели бы адаптироваться к отвлекающему фактору; тем не менее, такой эффект новизны оставался в эксперименте. [12]
Одно из предложенных объяснений новизны в условиях постоянного дистрактора и ее исчезновения в задаче с конечным отвлекающим фактором заключается в влиянии контекстуальных и отличительных процессов. [13] Согласно этой модели, новизна является результатом сходства контекста обработки конечных элементов с контекстом обработки других элементов и отличительного положения конечных элементов по сравнению с промежуточными элементами. В задаче конечного дистрактора контекст обработки последних элементов больше не похож на контекст обработки других элементов списка. В то же время поиск этих предметов уже не так эффективен, как без отвлекающего фактора. Таким образом, новизна отступает или исчезает. Однако когда задачи-отвлекатели размещаются до и после каждого элемента, актуальность возвращается, поскольку все элементы списка имеют одинаковый контекст обработки. [13]
Различные исследователи предположили, что стимулы кодируются в кратковременной памяти за счет истощения передатчика. [14] [15] Согласно этой гипотезе, стимул активирует пространственный паттерн активности нейронов в определенной области мозга. Когда эти нейроны срабатывают, доступные нейротрансмиттеры истощаются. Этот паттерн истощения представляет информацию о стимулах и функционирует как след памяти. След памяти со временем разрушается из-за механизмов обратного захвата нейромедиаторов, которые восстанавливают нейротрансмиттеры до прежних уровней.
Взаимосвязь между кратковременной памятью и рабочей памятью описывается различными теориями, но обычно эти две концепции считаются разными. Ни один из них не хранит информацию долго, но кратковременная память представляет собой простое хранилище, а рабочая память позволяет ею манипулировать. [16] Кратковременная память является частью рабочей памяти, но это не одно и то же.
Рабочая память относится к структурам и процессам, используемым для временного хранения и манипулирования информацией. Рабочая память получила название рабочего внимания . Рабочая память и внимание вместе играют важную роль в мыслительном процессе. Кратковременная память в целом относится к кратковременному хранению информации и не включает манипуляции или организацию памяти. Таким образом, хотя компоненты кратковременной памяти появляются в моделях рабочей памяти, концепция кратковременной памяти отличается от других концепций.
В рамках влиятельной модели рабочей памяти Бэддели 1986 года появляются два механизма кратковременного хранения: фонологическая петля и зрительно-пространственный блокнот . Большая часть приведенных выше исследований затрагивает фонологическую петлю, поскольку большая часть работ по кратковременной памяти использует вербальный материал. Однако с 1990-х годов исследования зрительной кратковременной памяти [17] и пространственной кратковременной памяти расширились. [18]
Ограниченная продолжительность кратковременной памяти (~18 секунд без повторения ) [19] позволяет предположить, что ее содержимое со временем самопроизвольно разрушается. [20] [ нужна цитата ] Предположение о распаде является частью многих теорий кратковременной памяти. Наиболее примечательной из них является модель рабочей памяти Бэддели . Предположение о распаде обычно сочетается с идеей быстрой скрытой репетиции: чтобы сохранить информацию дольше, ее необходимо периодически повторять или репетировать, либо формулируя ее вслух, либо мысленно моделируя. Другой тип повторения, который может улучшить кратковременную память, — это повторение, основанное на внимании. Информация мысленно ищется в определенной последовательности. [16] После вызова информация снова попадает в кратковременную память и затем сохраняется в течение дальнейшего периода.
Нэрн и Левандоски и др. ал. спорят о том, что спонтанный распад играет существенную роль в кратковременном забывании, [21] [22] , и доказательства не являются убедительными. [23]
Одна альтернатива утверждает, что несколько элементов (таких как цифры , слова , изображения или логотипы) хранятся в кратковременной памяти одновременно, их представления конкурируют друг с другом за запоминание, ухудшая друг друга. Таким образом, новый контент постепенно заменяет старый контент, если только старый контент не защищен активно. [24]
Какова бы ни была причина(ы) кратковременного забывания, консенсус утверждает, что оно ограничивает количество сохраняемой новой информации в краткосрочной перспективе. Этот предел называется конечной емкостью кратковременной памяти. Объем кратковременной памяти часто называют объемом памяти в связи с общепринятой процедурой измерения. В тесте на объем памяти экспериментатор представляет список элементов (например, цифр или слов) увеличивающейся длины. Интервал индивидуума определяется как наибольшая длина списка, который он или она может правильно вспомнить в заданном порядке в половине или более испытаниях.
В одной из первых и влиятельных статей « Магическое число семь, плюс-минус два » [25] Миллер предположил, что человеческая кратковременная память имеет объем оперативной памяти, равный примерно семи плюс-минус два элемента, и что это было хорошо известно еще в время (видимо, исходящее от Вундта). Более поздние исследования показали, что это «магическое число семь» примерно точно подходит для студентов колледжей, запоминающих списки цифр, но объем памяти сильно различается в зависимости от группы населения и материала. Например, способность вспоминать слова по порядку зависит от характеристик этих слов: можно вспомнить меньше слов, если слова произносятся дольше; это известно как эффект длины слова [26] или когда звуки их речи похожи друг на друга ; это называется эффектом фонологического сходства . [27] Можно вспомнить больше слов, если они хорошо знакомы или часто встречаются в речи. [28] Производительность запоминания выше, когда все слова взяты из одной семантической категории (например, игры), чем когда слова выбираются случайным образом. [29] Более поздняя оценка объема кратковременной памяти показала, что объем составляет около четырех частей или «кусков» информации. [30] Другие известные теории выступают против измерения емкости с точки зрения количества элементов. [31] [32] [33]
В визуальной сфере несколько исследований сообщают об отсутствии фиксированного ограничения на общее количество предметов, которые можно сохранить. Вместо этого некоторые исследователи выступают за ограниченный ресурс, который можно гибко распределять между объектами, хранящимися в кратковременной памяти, при этом некоторым объектам (находящимся в фокусе внимания) выделяется больше ресурсов, и они вспоминаются с большей точностью. [31] [32] Во многих из этих экспериментов использовались задачи с отложенным ответом, которые имеют непрерывное аналоговое пространство ответов, а не метод бинарного (правильного/неправильного) отзыва, который часто используется в задачах обнаружения изменений. Вместо того, чтобы просить людей сообщать, произошло ли изменение между памятью и массивом датчиков, задачи отложенного воспроизведения требуют от участников воспроизвести точное качество визуальной особенности, например, ориентацию или цвет объекта. [34] [35] [36]
Репетиция — это процесс повторения информации, которую необходимо сохранить, якобы сохраняя ее в кратковременной памяти. Каждое повторение повторно вводит информацию в кратковременную память, сохраняя ее, таким образом, еще на 10–20 секунд (среднее время хранения в кратковременной памяти). [37]
Чанкинг — это метод, который позволяет памяти запоминать больше вещей. Разделение на части предполагает организацию материала в значимые группы. Разбиение на части может значительно увеличить емкость запоминаемости. Например, при запоминании номера телефона разбивайте цифры на три группы (код города, префикс и добавочный номер). Этот метод запоминания телефонных номеров гораздо более эффективен, чем попытка запомнить строку из 10 цифр.
Практика и использование существующей информации в долговременной памяти может привести к дополнительным улучшениям в фрагментировании. В ходе одной из сессий тестирования американский бегун по пересеченной местности смог вспомнить строку из 79 цифр, услышав их только один раз, разделив их на группы размером с время бега. [38]
Заболевания, вызывающие нейродегенерацию, такие как болезнь Альцгеймера , могут повредить как краткосрочную, так и долговременную память. [39] Повреждения определенных разделов [ каких? ] головного мозга из-за этого заболевания вызывает сморщивание коры головного мозга, что ухудшает способность мыслить и вспоминать. [40]
На работу кратковременной памяти влияет диета. Сообщалось, что большее потребление черники улучшает кратковременную память после постоянного употребления, тогда как алкоголь снижает ее эффективность. [41]
Потеря памяти – это естественный процесс старения. Исследования показали, что с возрастом кратковременная память снижается. Спад кажется постоянным и непрерывным, начиная с двадцатых годов.
В одном исследовании использовались данные предыдущего исследования, в котором были собраны нормативные данные французского языка для трех задач на кратковременную память (вербальную, зрительную и пространственную). Они обнаружили нарушения у участников в возрасте от 55 до 85 лет. [42]
Пожилой возраст также связан с ухудшением эпизодической памяти. Связанный с этим недостаток заключается в том, что различия в запоминании узнавания отражают трудности в связывании компонентов эпизода памяти и связанных единиц. [43] В предыдущем исследовании использовались смешанные и блокированные тесты и сообщалось об ассоциативном дефиците у пожилых людей. [44]
Даже при отсутствии неврологических заболеваний и нарушений в последующие годы проявляется прогрессирующая и постепенная потеря некоторых интеллектуальных функций. Несколько тестов оценивают психофизические характеристики пожилых людей, такие как тест функционального охвата (FR) и мини-обследование психического состояния (MMSE). FR — это индекс способности сохранять равновесие в вертикальном положении, а тест MMSE — глобальный индекс когнитивных способностей. Эти тесты были использованы Costarella et al. [45] для оценки психофизических характеристик пожилых людей. Они обнаружили потерю физической работоспособности (FR, связанную с ростом), а также потерю когнитивных способностей (MMSE). [ нужна цитата ]
Искажение памяти при болезни Альцгеймера — расстройство, часто встречающееся у пожилых людей. В одном исследовании сравнивали пациентов с болезнью Альцгеймера легкой и средней степени тяжести со здоровыми взрослыми того же возраста. [46] У пациентов с болезнью Альцгеймера кратковременная память была более сильно снижена. Зрительная кратковременная память также нарушается при спорадической, поздней, а также семейной болезни Альцгеймера, если оценивать ее с помощью задач отсроченной репродукции. [39] [47] [48] Эти исследования указывают на дефицит связывания зрительных функций как важный компонент дефицита. Эпизодическая память и семантические способности ухудшаются на ранних стадиях болезни Альцгеймера. Поскольку когнитивная система включает в себя взаимосвязанные и взаимно влияющие нейронные сети, одно исследование предположило, что стимуляция лексико-семантических способностей может принести пользу семантически структурированной эпизодической памяти. Они обнаружили, что лексико-семантическая стимуляция может улучшить эпизодическую память. [49]
Афазии обычно возникают после инсульта левого полушария или при нейродегенеративных состояниях, таких как первично-прогрессирующие афазии . [50] Пациенты с левыми височно-теменными очаговыми поражениями могут страдать дефицитом вербальной кратковременной памяти, что также может быть признаком логопенической первичной прогрессирующей афазии . [51] [52] [53]
Многие пациенты с нарушениями речи жалуются на дефицит кратковременной памяти. Члены семьи подтверждают, что пациентам трудно вспомнить ранее известные имена и события. Эти сигналы подтверждаются исследованиями, в которых сообщается, что у многих афазиков также возникают проблемы с задачами, требующими зрительной памяти. [54] Были сообщения о дефиците вербальной кратковременной памяти, связанной с кратковременной памятью. Эти дефициты труднее лечить, поскольку существует меньше измерений вербальной кратковременной памяти. [55]
Основные симптомы пациентов с шизофренией связаны с когнитивным дефицитом. Одним из игнорируемых факторов, который способствует этому дефициту, является понимание времени . [56] Шизофреники не способны осознать, сколько времени прошло. Они не могут обработать это, потому что у них нарушена обработка временной информации. Они не могут сказать, какое сейчас время, какой сейчас день недели, какой сейчас месяц или какой сейчас год. Некоторым кажется, что время либо ускоряется, либо замедляется. Из-за этого у них нестабильность в жизни. Неспособность определить время или узнать, в каком году они сейчас, лишает их возможности вести стабильную жизнь. Шизофреники неспособны обнаруживать нарушения ритма и оценивать продолжительность времени. Это влияет на вербальные и психические способности. Им труднее выносить суждения между несколькими событиями, потому что для них все они связаны как единое целое. [57]
Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) связано с измененной обработкой эмоционального материала с сильным смещением внимания к информации, связанной с травмой. Это мешает когнитивной обработке. Помимо особенностей обработки травмы, с состоянием ПТСР связан ряд когнитивных нарушений, включая дефицит внимания и вербальной памяти. [58]
Было проведено мало исследований взаимосвязи между кратковременной памятью и интеллектом. В одном исследовании проверялось, имеют ли люди с посттравматическим стрессовым расстройством эквивалентные уровни кратковременной невербальной памяти по тесту на зрительное запоминание Бентона (BVRT) и имеют ли они эквивалентные уровни интеллекта по стандартным прогрессивным матрицам Равена (RSPM) . Они обнаружили, что люди с посттравматическим стрессовым расстройством имели худшую кратковременную невербальную память по BVRT, несмотря на сопоставимый уровень интеллекта по RSPM, и пришли к выводу, что нарушения памяти влияют на оценки интеллекта у испытуемых. [59]