Модель уровней обработки , созданная Фергусом И. М. Крейком и Робертом С. Локхартом в 1972 году, описывает припоминание стимулов как функцию глубины ментальной обработки. Более глубокий анализ производит более сложную и сильную память, чем более низкие уровни обработки. Глубина обработки находится в континууме от мелкой до глубокой. [ необходима цитата ] Неглубокая обработка (например, обработка на основе фонематических и орфографических компонентов) приводит к хрупкому следу памяти, который подвержен быстрому распаду. И наоборот, глубокая обработка (например, семантическая обработка ) приводит к более прочному следу памяти. [1] В этой модели есть три уровня обработки. Структурная обработка, или визуальная, — это когда мы помним только физическое качество слова (например, как слово пишется и как выглядят буквы). Фонематическая обработка включает в себя запоминание слова по тому, как оно звучит (например, слово tall рифмуется с fall). Наконец, у нас есть семантическая обработка, при которой мы кодируем значение слова с помощью другого слова, которое похоже или имеет похожее значение. Как только слово воспринято, мозг включает более глубокую обработку.
Эта теория противоречит модели памяти Аткинсона-Шиффрина с несколькими хранилищами , которая представляет силу памяти как нечто непрерывно изменяющееся, предполагая, что повторение всегда улучшает долговременную память. Они утверждали, что повторение, которое состоит просто из повторения предыдущих анализов (повторение поддержания), не улучшает долговременную память. [2]
В исследовании 1975 года (Крейк и Тулвинг ) участникам давали список из 60 слов. Каждое слово сопровождалось тремя вопросами. Участник должен был ответить на один из них. Эти три вопроса относились к одной из трех категорий. Одна категория вопросов касалась визуального представления слова («Слово выделено курсивом ? »). Вторая категория вопросов касалась фонемных качеств слова («Слово начинается со звука «пчела»?»). Третья категория вопросов была представлена таким образом, чтобы читатель был вынужден думать о слове в определенном контексте («Можете ли вы встретить кого-то на улице [друга]»?). Результат этого исследования показал, что слова, которые содержали глубокую обработку (последние), запоминались лучше. [3]
Знакомство , соответствующая переносу обработка , эффект самореферентности и явный характер стимула изменяют эффект уровней обработки, манипулируя факторами глубины ментальной обработки.
Стимул будет иметь более высокую ценность отзыва , если он в высокой степени совместим с уже существующими семантическими структурами (Craik, 1972). Согласно теориям семантических сетей , это происходит потому, что такой стимул будет иметь много связей с другими закодированными воспоминаниями, которые активируются на основе близости в структуре семантической сети. [4] Эта активация усиливает когнитивный анализ, увеличивая силу представления памяти. Модификатор знакомства был протестирован в экспериментах с неявной памятью , где субъекты сообщали о ложных воспоминаниях при предъявлении связанных стимулов. [5]
Специфичность обработки описывает повышенную ценность отзыва стимула, когда он представлен в том методе, с помощью которого он был введен. Например, слуховые стимулы (произносимые слова и звуки) имеют самую высокую ценность отзыва, когда они произнесены, а визуальные стимулы имеют самую высокую ценность отзыва, когда субъекту предъявляются изображения. [6] В письменных заданиях слова наиболее эффективно вспоминаются с помощью семантических подсказок (запрос слов с определенным значением), если они закодированы семантически (самостоятельно сгенерированы субъектом как связанные с определенным значением). Слова наиболее эффективно вспоминаются с помощью подсказок, управляемых данными (дополнение слов), если они прочитаны, а не сгенерированы субъектом. [7]
Уровни обработки были неотъемлемой частью изучения памяти. Эффект самореферентности описывает большую способность к припоминанию определенного стимула, если он семантически связан с субъектом. Это можно рассматривать как следствие модификатора знакомства, поскольку стимулы, конкретно связанные с событием в жизни человека, будут иметь широкую активацию в семантической сети этого человека. [8] Например, ценность припоминания прилагательного черты личности выше, когда субъектов спрашивают, применимо ли прилагательное черты к ним, чем когда спрашивают, имеет ли прилагательное черты значение, похожее на значение другой черты. [9]
Тесты на неявную память, в отличие от тестов на явную память, измеряют ценность припоминания конкретного стимула на основе более позднего выполнения задач, связанных со стимулом. Во время этих задач субъект явно не вспоминает стимул, но предыдущий стимул все равно влияет на производительность. [10] Например, в задаче на неявную память на завершение слов, если субъект читает список, содержащий слово «собака», он с большей готовностью называет это слово, когда его просят назвать трехбуквенные слова, начинающиеся на «d». Эффект уровней обработки обнаруживается только для тестов на явную память. Одно исследование показало, что задачи на завершение слов не были затронуты уровнями семантических кодировок, достигнутых с использованием трех слов с различными уровнями общего значения. [11] Другое исследование показало, что типичные эффекты уровня обработки меняются местами в задачах на завершение слов; субъекты вспоминали пары изображений более полно, если им показывали слово, представляющее изображение, а не просили оценить изображение по степени приятности (семантическое кодирование). [12] Типичная теория уровня обработки предсказывает, что кодирование изображений приведет к более глубокой обработке, чем лексическое кодирование.
«Считалось, что краткосрочная и долгосрочная память во многом различаются по объему, базовым нейронным субстратам и типам процессов, поддерживающих производительность». [13]
Мы особенно хорошо запоминаем информацию, если связываем ее с собой. Повреждение гиппокампа приводит к неспособности формировать или извлекать новые долгосрочные воспоминания, но способность поддерживать и воспроизводить небольшой подмножество информации в течение короткого периода времени обычно сохраняется. [14]
Различные сенсорные режимы по своей природе предполагают различную глубину обработки, как правило, производя более высокую ценность припоминания в определенных чувствах, чем в других. Однако существует значительный простор для модификаторов, упомянутых ранее, чтобы влиять на уровни обработки, которые будут активированы в каждом сенсорном режиме.
Визуальный ввод создает самую сильную ценность припоминания из всех чувств, а также допускает самый широкий спектр модификаторов уровней обработки. Он также является одним из наиболее широко изученных. В визуальных исследованиях было показано, что изображения имеют большую ценность припоминания, чем слова — эффект превосходства изображения . Однако семантические ассоциации имеют обратный эффект в воспоминаниях о изображениях, по-видимому, противоположный эффекту в других воспоминаниях. Когда подчеркиваются логические детали, а не физические, ценность припоминания изображения становится ниже. [15] При сравнении орфографических (заглавные буквы, буквы и форма слова), фонологических (звучание слова) и семантических (значение слова) кодирующих сигналов, самые высокие уровни припоминания были обнаружены со значениями слов, за которыми следовали их звуки, и, наконец, было обнаружено, что письменные и основанные на форме сигналы генерируют наименьшую способность стимулировать припоминание. [16]
Слуховые стимулы следуют обычным правилам уровней обработки, хотя они несколько слабее в общей ценности припоминания по сравнению со зрением. Некоторые исследования показывают, что слуховая слабость присутствует только для явной памяти (прямое припоминание), а не для неявной памяти . [17] Когда испытуемым предъявляются слуховые, а не визуальные словесные подсказки, они показывают худшие результаты только при направленном припоминании произнесенного слова по сравнению с увиденным словом и показывают примерно одинаковые результаты в неявных тестах на свободную ассоциацию. В пределах слуховых стимулов семантический анализ обеспечивает самые высокие уровни способности припоминания для стимулов. Эксперименты показывают, что уровни обработки на слуховом уровне напрямую коррелируют с нейронной активацией. [18]
Тактильные представления памяти по своей природе схожи со зрительными представлениями, хотя недостаточно данных для надежного сравнения силы двух видов стимулов. Одно исследование предполагает, что существует разница в уровне умственной обработки из-за врожденных различий между визуальными и тактильными представлениями стимулов. [19] В этом исследовании испытуемым был представлен объект как в визуальной, так и в тактильной форме (испытуемому показывали сферу, но он не мог ее коснуться, а позже ему давали похожую сферу, чтобы он только держал ее, но не смотрел). У испытуемых было больше проблем с определением разницы в размерах в полях зрения, чем с использованием тактильной обратной связи. Предположение о более низком уровне обработки размера в полях зрения заключается в том, что это является результатом высокой дисперсии в размере рассматриваемого объекта из-за перспективы и расстояния.
Память на запахи слабее зрительной памяти, достигая успешной идентификации только в 70-80% от зрительной памяти. [20] Уровни эффектов обработки были обнаружены в памяти на запахи, если испытуемых просили «визуализировать» запахи и связывать их с определенной картинкой. Испытуемые, которые выполняют это задание, имеют иную ценность припоминания в тестах на явную память, чем испытуемые, которые запоминают запахи, используя самостоятельно выбранные методы. Однако разница в ценности припоминания зависит от испытуемого и его способности формировать образы из запахов. Приписывание вербальных атрибутов запахам имеет схожие эффекты. Семантическая обработка запахов (например, приписывание запаха «грязи» «запаху лужи»), как выяснилось, имеет наиболее положительное влияние на припоминание.
Несколько исследований визуализации мозга с использованием методов позитронно-эмиссионной томографии и функциональной магнитно-резонансной томографии показали, что более высокие уровни обработки коррелируют с большей мозговой активностью и активностью в различных частях мозга, чем более низкие уровни. Например, в задаче лексического анализа испытуемые проявляли активность в левой нижней префронтальной коре только при определении того, представляет ли слово живой или неживой объект, и не при определении того, содержит ли слово букву «а». [21] Аналогичным образом, задача слухового анализа показала повышенную активацию в левой нижней префронтальной коре, когда испытуемые выполняли все более семантические манипуляции со словами. [18] Синаптические аспекты распознавания слов были связаны с левой лобной покрышкой и корой, выстилающей соединение нижней лобной и нижней прецентральной борозд. [22] Эффект самореферентности также имеет нейронные корреляты с областью медиальной префронтальной коры , которая была активирована в эксперименте, где испытуемые анализировали релевантность данных для себя. [23] Специфичность обработки объясняется на неврологической основе исследованиями, которые показывают активность мозга в одном и том же месте, когда кодируется и извлекается зрительная память, а лексическая память — в другом месте. [6] Зоны зрительной памяти в основном располагались в билатеральной экстрастриарной зрительной коре .
Эффекты уровней обработки взаимодействуют различными способами с психическими расстройствами . В частности, эффекты уровней обработки, по-видимому, усиливаются у пациентов с возрастной деградацией памяти , избирательно усиливаются у пациентов с паническим расстройством , не затрагиваются у пациентов с болезнью Альцгеймера и обращаются вспять у пациентов с аутизмом .
Сила кодирования памяти, полученная из более высоких уровней обработки, по-видимому, сохраняется, несмотря на другие потери в функции памяти с возрастом. Несколько исследований показывают, что у пожилых людей способность обрабатывать семантически в отличие от несемантически улучшается из-за этого различия. Исследования нейронной визуализации показывают снижение активности левой префронтальной коры , когда слова и изображения предъявляются пожилым испытуемым, чем молодым, но примерно одинаковую активность при оценке семантических связей. [24]
Панические расстройства, по-видимому, изменяют уровни обработки, увеличивая способность вспоминать слова с угрожающим значением по сравнению с положительными и нейтральными словами. В одном исследовании как неявное (свободное вспоминание), так и явное (память об эмоциональных аспектах) запоминание списков слов было улучшено угрожающим значением у таких пациентов. [25]
Современные исследования показывают повышенный эффект уровней обработки у пациентов с болезнью Альцгеймера. В частности, наблюдается значительно более высокая ценность запоминания для семантически закодированных стимулов по сравнению с физически закодированными стимулами. В одном из таких экспериментов испытуемые поддерживали более высокую ценность запоминания слов, выбранных по значению, по сравнению со словами, выбранными по порядку чисел. [26]
У пациентов с аутизмом эффекты уровней обработки обратны, так как семантически представленные стимулы имеют более низкую ценность запоминания, чем физически представленные стимулы. В одном исследовании фонологическая и орфографическая обработка создали более высокую ценность запоминания в тестах на запоминание списка слов. [27] Другие исследования явно обнаружили, что несемантически обработанные стимулы более точно обрабатываются пациентами с аутизмом, чем пациентами без аутизма. [28] Не было сделано четких выводов относительно причины этой странности.