В психологии и нейробиологии объем памяти — это самый длинный список элементов , которые человек может повторить в правильном порядке сразу после предъявления в 50% всех попыток. Элементы могут включать слова , числа или буквы . Задача известна как цифровой охват , когда используются числа. Объем памяти — это распространенная мера рабочей памяти и кратковременной памяти . Он также является компонентом тестов когнитивных способностей, таких как шкала интеллекта взрослых Векслера (WAIS). Обратный объем памяти — это более сложная вариация, которая включает в себя припоминание элементов в обратном порядке.
Функционально объем памяти используется для измерения количества дискретных единиц, на которые индивид может последовательно распределить свое внимание и при этом организовать их в рабочую единицу. Обобщая, это относится к способности индивида воспроизводить немедленно, после одного предъявления, ряд дискретных стимулов в их первоначальном порядке. [1]
Эксперименты по объему памяти показали, что чем лучше человек знаком с типом представленного ему предмета, тем лучше он его запомнит в новой обстановке. Например, человек лучше запомнит последовательность на своем родном языке, чем на втором языке; человек также лучше запомнит последовательность слов, чем последовательность бессмысленных слогов. [2]
Согласно теории Алана Бэддели и Грэма Хитча , рабочая память находится под влиянием трех ключевых механизмов : визуально-пространственного блокнота, центрального исполнительного механизма и фонологической петли. Позднее к модели был добавлен механизм, называемый эпизодическим буфером. Фонологическая петля — это механизм, который облегчает обучение и запоминание путем хранения информации (в артикуляционной петле) и ее обновления или повторения в памяти (в акустическом хранилище). [3] Эффект фонологического сходства заключается в том, что когда элементы в списке имеют схожие черты (например, схожий звук), их труднее запомнить. Аналогично, чем больше различаются элементы в списке, тем легче их вспомнить. [4] Задачи на объем памяти с момента формулировки теории Бэддели и Хитча были полезны в качестве поддержки фонологической петли как части рабочей памяти. [5] [6]
Структурное определение объема памяти дать трудно, поскольку сразу же возникают различия между предпосылками объема памяти и реальными процессами, которые в нем задействованы. «Ассоциативность» требуется для объема памяти. Этот термин относится к способности субъекта группировать ряд элементов вместе: воспринимать связи между рядами, чтобы лучше их воспроизводить. Тем не менее, еще один процесс, вовлеченный в объем памяти, — это процесс воображения. Чтобы субъект мог воспроизвести представленный ряд, он должен уметь представлять его в виде образа. Фактическое воспроизведение ряда стимулов включает процесс памяти. Если бы у человека вообще не было памяти, воспроизведение ряда было бы невозможным. Также известно, что объем памяти и память различаются по продолжительности времени, в течение которого возможно воспроизведение. Объем памяти является преходящим; память довольно постоянна. Кроме того, количество материала, вовлеченного в объем памяти, обычно намного меньше количества материала, вовлеченного в память. Воспроизведение ряда также включает некоторые другие «факторы воспроизведения», такие как языковые способности и арифметические навыки. [7]
Задача на набор цифр используется для измерения объема памяти рабочей памяти . Участники видят или слышат последовательность числовых цифр и должны правильно вспомнить последовательность, при этом в каждом испытании проверяются все более длинные последовательности. Диапазон участника — это самое длинное количество последовательных цифр, которые он может точно запомнить. Задачи на набор цифр могут быть даны в прямом или обратном порядке, то есть после предъявления последовательности участнику предлагается либо вспомнить последовательность в нормальном, либо в обратном порядке. [8] Задачи на набор цифр являются наиболее часто используемым тестом на объем памяти, отчасти потому, что на выполнение задачи на набор цифр не могут влиять такие факторы, как семантика, частота появления в повседневной жизни, сложность и т. д. [2]
Вербальная рабочая память задействована во многих повседневных задачах, таких как запоминание номера телефона друга при вводе его в телефон и понимание длинных и сложных предложений. [9] [ требуется ссылка ] Вербальная рабочая память также считается одним из элементов, лежащих в основе интеллекта (часто называемого IQ , что означает « коэффициент интеллекта »); таким образом, задача на набор цифр является общим компонентом многих тестов IQ, включая широко используемую шкалу интеллекта взрослых Векслера (WAIS). Выполнение задачи на набор цифр также тесно связано со способностями к изучению языка; поэтому улучшение возможностей вербальной памяти может помочь в освоении нового языка. [10] [11] [12]
Существует ряд факторов, которые влияют на объем памяти. Некоторые из факторов являются внешними или присутствуют в самой ситуации тестирования. Эти факторы, если их тщательно не контролировать, делают тест на объем памяти статистически ненадежным. Хотя существование многих из этих факторов было признано, обширные исследования их важности еще предстоит провести. Некоторые из этих внешних факторов включают группировку стимулов, группировку ответов, скорость предъявления и совместимость SR. [13]
Другие факторы присущи индивидууму, и именно эти факторы являются основой «истинного» объема памяти. Хотя на объем памяти влияют многочисленные факторы, тест демонстрирует удивительно высокую надежность. Результаты, полученные разными исследователями, показывают, что коэффициенты надежности для объема памяти довольно высоки. [ необходима цитата ]
Существуют определенные внутренние факторы, присущие каждому человеку и способные влиять на объем или продолжительность рабочей памяти.
Возраст человека влияет на объем его рабочей памяти. В детстве и подростковом возрасте объем памяти улучшается с возрастом. После достижения зрелого возраста объем памяти медленно уменьшается по мере того, как человек приближается к старости. Уменьшение объема памяти с возрастом связано с уменьшением хранения и обработки рабочей памяти, а возрастная разница в рабочей памяти становится больше по мере того, как задачи, выполняемые памятью, становятся более сложными. [23] Как правило, уменьшение рабочей памяти и задач на объем памяти в старости объясняется снижением общего когнитивного контроля. Одним из ключевых аспектов рабочей памяти является способность подавлять отвлечения и сосредотачиваться на стимулирующих сигналах. По мере старения человека эти способности уменьшаются, что снижает эффективную память. [24]
Музыкальное обучение улучшает объем вербальной памяти, но среди исследователей нет единого мнения относительно того, улучшает ли оно объем визуальной рабочей памяти. Чем больше тренировок, тем лучше улучшается память. [25] [26] Дошкольники, прошедшие краткосрочное музыкальное обучение, показали улучшение исполнительной функции и объема вербальной памяти. [27] Дети от шестидесяти до восьмидесяти пяти лет, получавшие уроки игры на фортепиано, показали снижение возрастного снижения памяти, а также улучшение исполнительной функции и рабочей памяти. [28] Музыканты также показывают значительно лучшие результаты в тесте на ритмический диапазон (результаты которого значительно коррелируют с результатами теста на цифровой диапазон). [29] [30] Музыканты лучше справляются с задачами на вербальный тональный диапазон памяти, чем немузыканты; однако они не показывают лучших результатов, чем немузыканты, если тоны в вербальном задании охватывают несколько слов. [31]
В типичном тесте на объем памяти список случайных чисел или букв зачитывается вслух или отображается на экране компьютера со скоростью одно число в секунду. Тест начинается с двух-трех чисел, увеличиваясь до тех пор, пока человек не совершит ошибки. Следует избегать узнаваемых шаблонов (например, 2, 4, 6, 8). В конце последовательности тестируемого человека просят вспомнить элементы по порядку. Средний объем цифр для нормальных взрослых без ошибок составляет семь плюс-минус два . [32] Однако объем памяти можно значительно расширить — в одном случае до 80 цифр — изучив сложную мнемоническую систему правил перекодирования, с помощью которой подстроки из 5–10 цифр переводятся в один новый фрагмент. [33] В декабре 2019 года Рю Сон И вошел в Книгу рекордов Гиннесса за запоминание последовательности из 547 цифр, произнесенных вслух со скоростью одно число в секунду на чемпионате мира по памяти в Ухане, Китай. [34]
В задании на воспроизведение цифр в обратном порядке процедура во многом та же самая, за исключением того, что испытуемым предлагается вспомнить цифры в обратном порядке (например, если предъявлена следующая строка цифр «1 5 9 2 3», испытуемому будет предложено вспомнить цифры в обратном порядке; в этом случае правильным ответом будет «3 2 9 5 1»).
Другие тесты на объем памяти фокусируются как на задаче обработки, так и на задаче хранения в памяти. Как правило, задача включает в себя чередование задачи, требующей умственной обработки и познания, и слова или цифры, которые необходимо запомнить. Например, вопрос на обработку может включать проверку участником правильности арифметической задачи или чтение предложения и ответ на вопрос на понимание о его значении. Затем участнику будет предложено слово для запоминания, прежде чем он перейдет к следующему вопросу на обработку. Когда упражнение будет завершено, участник попытается вспомнить как можно больше слов. Когда Дейнман и Карпентер исследовали этот метод в 1980 году, они обнаружили сильную корреляцию между количеством запомненных слов и эффективностью понимания для вопросов на обработку. Другими словами, те, у кого был высокий балл объема памяти и кто мог вспомнить многие слова, также хорошо справились с вопросами на обработку. [35]
Исследования 1970-х годов показали, что объем памяти с цифрами и словами слабо связан с производительностью в сложных когнитивных задачах, таких как понимание текста, которые, как предполагается, зависят от кратковременной памяти. [36] Это поставило под сомнение интерпретацию объема памяти как меры емкости центральной кратковременной памяти или рабочей памяти . Дейнман и Карпентер представили расширенную версию задачи на объем памяти, которую они назвали объемом чтения . [37]
Задача на чтение была первым примером семейства сложных задач на чтение, которые отличаются от традиционных простых задач на чтение тем, что к требованию запомнить список элементов добавляются требования по обработке. В сложных задачах на чтение кодирование элементов памяти (например, слов) чередуется с краткими эпизодами обработки (например, чтением предложений). Например, задача на чтение объединяет проверку кратких математических уравнений, таких как «2+6/2 = 5?» с запоминанием слова или буквы, которая следует сразу после каждого уравнения. [38] Также было показано, что сложные задачи на чтение тесно связаны со многими другими аспектами сложной когнитивной деятельности, помимо понимания языка, среди прочего, с показателями подвижного интеллекта. [39] [40]
Существует вероятность того, что восприимчивость к проактивным помехам (PI) влияет на производительность по показателям объема памяти. Для пожилых людей оценки объема памяти увеличивались с каждой манипуляцией, уменьшающей PI; для молодых людей баллы увеличивались, когда объединялись несколько манипуляций PI или когда манипуляции, уменьшающие PI, использовались в парадигмах, в которых внутризадачный PI был особенно высок. Предполагается, что PI критически влияет на производительность объема памяти. Может быть вероятность того, что склонность к помехам может влиять на когнитивное поведение, которое ранее считалось регулируемым емкостью.
Процедуры, уменьшающие PI, действительно улучшили показатели охвата во многих случаях. Влияние PI больше для пожилых людей, чем для молодых людей. Пожилые люди показали относительно плохие результаты охвата, когда PI был максимальным. Напротив, молодые люди улучшились только тогда, когда были объединены сокращения PI, что предполагает, что они относительно устойчивы к PI. Тот факт, что PI способствует эффективности охвата, открывает ряд интересных возможностей в отношении ранее сделанных предположений, основанных на эффективности охвата памяти. Задания на объем рабочей памяти могут измерять склонность к помехам в дополнение к способности как пожилых, так и молодых людей, предполагая, что устойчивость к помехам может также влиять на производительность многих когнитивных задач. Действительно, другие исследования показывают, что индивидуальные различия в восприимчивости к PI являются предикторами оценок в стандартных тестах на достижения. [41]