Кратковременная память - первичный или активный вид памяти, при котором важную роль играет информация, которую мы обрабатываем в настоящее время. Во фрейдистской психологии этот вид памяти называется сознанием. Информация, содержащаяся в кратковременной памяти, зависит от сенсорного восприятия.

Продолжительность кратковременной памяти

Большая часть информации, содержащейся в кратковременной памяти, хранится в течение примерно 20 - 30 секунд, но это время может сократиться до всего лишь нескольких секунд, если отсутствует повторение информации или активное поддержание её в памяти. Многие из наших краткосрочных воспоминаний быстро забываются, уступая место этой информации, содержащейся в памяти долговременной.

Ёмкость кратковременной памяти

Количество информации, которое может храниться в кратковременной памяти, может варьироваться в зависимости от способностей человека.Часто приводится цифра «7±2,», выбранная на основе результатов известного эксперимента на тему кратковременной памяти. В весьма известной статье под названием «Магическое число 7±2» психолог Джордж Миллер предположил, что люди могут хранить в кратковременной памяти от пяти до девяти элементов информации. Более поздние исследования показывают, однако, что в кратковременной памяти люди способны хранить около четырёх элементов.

Отличия кратковременной и оперативной памяти

Термин «кратковременная память» часто используется наравне с термином «оперативная память», но эти два вида памяти нужно чётко различать. Оперативная память подразумевает процесс временного хранения информации, её организации и управления ей. Кратковременная же память, с другой стороны, относится только к временному хранению информации в памяти.

Страница 27 из 42

Кратковременная память.

Следующим этапом переработки информации является кратковремен­ная память – подсистема памяти, обеспечивающая оперативное удержание и преобразование данных, поступающих от органов чувств и из долговременной памяти. Ее основные характеристики:

1) время хранения информации при отсутствии повторения – от 20 до 30 секунд;

2) емкость КП – ограничена, объем КП не превышает 7 ± 2 элемента;

3) форма хранения информации – акустический код (гипотеза, принимаемая большинством исследователей, альтернативная гипотеза предполагает наличие зрительных кодов в КП);

4) механизм забывания – замещение или вытеснение.

Существует ряд фактов, доказывающих правомерность выделения КП как отдельной подсистемы памяти. Одним из них является синдром Милнер – поражение определенной области головного мозга (гиппокампа), при котором давно прошедшие события вспоминаются легко, а недавние практически не сохраняются . В литературе описана история болезни музыкального продюсера К.В., который перенес редкую форму энцефалита. Его воспоминания о текущих событиях исчезали очень быстро – он не мог вспомнить, что он ел на завтрак, какую песню только что спел и т.д. Однако его музыкальные способности сохранились – он мог дирижировать хором, помнил наизусть множество музыкальных партий, выученных до болезни и т. д. Можно предположить, что кратковременная память в данном случае нарушена, а долговременная сохранна, т.е. существуют две различные подсистемы памяти.

Другим доказательством служат различные ошибки припоминания из КП и ДП. Этот же факт доказывает, что информация в КП хранится в акустической форме: при воспроизведении из КП обычно отмечаются акустические ошибки припоминания, т.е. воспроизведение слова, сходного по звучанию с искомым – например слово “брат” может быть воспроизведено как “брак”. При воспроизведении из ДП чаще встречаются семантические ошибки , т.е. воспроизведение слова, близкого по значению (труд – работа). Согласно представлениям об акустическом кодировании, когда мы читаем букву “А” мы удерживаем ее в КП путем кодирования в звук “А”.

Согласно Р. Клацки, КП хранит и обрабатывает информацию аналогично тому, как плотник работает на верстаке: имеющееся место он может использовать для работы или хранения, так что выделение места для одного означает сокращение места для другого. В КП может одновременно обрабатываться примерно 7 ± 2 элемента (слова, буквы, более крупные единицы), т.е. имеется в среднем 7 ячеек (рабочих мест), и удаление прежних элементов (забывание) происходит при помощи вытеснения их новыми элементами, т.е. в результате замещения. Однако мы можем удерживать информацию в КП неограниченное время, если будем ее повторять (петля повторения, см. рис.8: например, если необходимо запомнить номер телефона, а записать его нет возможности, то приходится его повторять про себя или вслух. Обобщая сказанное, можно сформулировать три функции повторения : 1) удержание информации в КП в течение долгого времени, 2) перевод информации из КП в ДП (т.е. запоминается надолго), 3) упрочение следов памяти в ДП.

Эксперимент М. Познера. Существуют доказательства, что информация в КП кодируется не только акустически, но и зрительно. М. Познер и его коллеги провели эксперимент, основные результаты которого представлены на рис 10. Испытуемым предъявлялись две буквы, которые должны быть опознаны как одинаковые или разные; регистрировалось время реакции (ВР) – испытуемый давал ответ и нажимал на кнопку. Схема предъявления букв в эксперименте М. Познера дана в табл. 3. Интервал предъявления - 0,2 с.

Оказалось, что время реакции при предъявлении пары Аа по сравнению с парой АА было больше. Этого не могло произойти, если буквы определялись только по слуховым кодам, ведь они произносятся одинаково. Результаты можно объяснить следующим образом: одинаковые буквы сравнивались по их внешним, зрительным характеристикам, что потребовало меньше времени, тогда как разные по внешнему виду буквы необходимо еще дополнительно проверять по вербальным характеристикам, что увеличивает время реакции. Следовательно, эксперимент Познера доказывает существование зрительных кодов в КП.

Кратковременная память (КВП) может быть определена как механизм памяти, который позволяет нам хранить ограниченное количество информации в течение короткого периода времени. Кратковременная память временно удерживает обработанную информацию до того, как она будет забыта или перейдёт в хранилище долговременной памяти. Таким образом, кратковременная память имеет два основных свойства: ограниченную ёмкость и конечную длительность.

• Ёмкость кратковременной памяти : если вас попросят запомнить серию из 10 цифр, скорее всего, вы запомните от 5 до 9 цифр. Это происходит потому, что количество информации, которое может сохранять кратковременная память, как правило, включает 7 элементов, с погрешностью плюс-минус 2 элемента. Естественно, что ёмкость КВП несколько вариативна, поэтому встречаются люди с большей или меньшей ёмкостью. Также КВП может варьироваться в зависимости от материала, который необходимо запомнить (важна длина слов, эмоциональное значение стимулов и другие индивидуальные отличия). Кроме того, в зависимости от типа организации информации (дробление), количество отдельных предметов, которые необходимо запомнить, увеличивается. Например, запоминая номер телефона, мы можем сгруппировать цифры в пары или тройки.
• Длительность кратковременной памяти : количество времени, на протяжении которого мы можем сохранять в памяти цифры или информацию, не является бесконечным. Наша кратковременная память может хранить информацию до 30 секунд. Тем не менее, мы можем продлить время хранения информации в КВП, если будем постоянно повторять эту информацию или придадим ей особый смысл (например, идентифицируем число Пи как набор цифр “3 – 1 – 4 – 1 – 5 – 9...”).

Кратковременная память выступает в качестве одной из дверей доступа к долговременной памяти , или как "хранилище", позволяющее нам сохранить информацию, которая не понадобится в будущем, но нужна в данный момент. Это означает, что повреждение КВП может помешать появлению новых воспоминаний в долговременной памяти.

В случае повреждения исключительно кратковременной памяти теряется способность сохранять информацию на короткий промежуток времени, необходимый для её работы. Таким образом, мы бы не смогли понять смысл длинных фраз и поддерживать беседу.

Кратковременная память и ее взаимосвязь с другими основными типами памяти

Когда мы говорим о памяти, обычно речь идёт о полученном опыте и воспоминаниях, но память включает в себя гораздо больше процессов. В целом можно выделить четыре относительно независимых друг от друга механизма памяти:

• Сенсорная память : сохраняет в течение очень короткого промежутка времени сенсорные стимулы, которые уже исчезли, чтобы обработать и отправить их в КВП.
• Кратковременная память (КВП) : сохраняет ограниченный объём информации в течение короткого периода времени.
• : это активный процесс, который позволяет управлять и работать с информацией, хранящейся в КВП.
• : сохраняет практически бесконечное количество информации, часть которой поступает из КВП, на неопределённый срок.

Таким образом, информация может пройти через разные фазы, прежде чем она будет забыта или сохранена:

• мы воспринимаем информацию, которая проходит через сенсорную память (наши органы чувств).
• Далее она передаётся в нашу кратковременную память, где она хранится в течение короткого периода времени.
• Иногда информация может быть реорганизована (например, упорядочена). В этом участвует наша рабочая память. Этот шаг выполняется не всегда.
• На последнем этапе наш мозг должен решить, будет ли эта информация актуальна, и мы должны сохранить её в памяти, или она более не является релевантной и может быть забыта. Если информация является ценной, воспоминание будет храниться в нашей долговременной памяти.

Кроме того, в случае повреждения кратковременной памяти претерпевают изменения системы, которые от неё зависят , например, рабочая (оперативная) и долговременная память. Если мы не сможем удержать информацию в кратковременной памяти, оперативная память не сможет обработать такую информацию. Что касается долговременной памяти, создание новых воспоминаний будет нарушено, так как передача информации от КВП к ДВП не может быть выполнена корректно по причине расстройства кратковременной памяти. Тем не менее, возможно восстановление воспоминаний, которые были ранее сформированы в долговременной памяти.

Примеры кратковременной памяти

• Чтобы понять длинное предложение в разговоре, мы должны помнить начало предложения, чтобы затем понять его конец. Кратковременная память помогает нам ненадолго запомнить начало предложения. После того, как мы поняли информацию, и нам больше не требуется хранить в памяти начало предложения, мы забываем конкретные слова.
• Когда мы читаем, наша кратковременная память действует так же, как и в предыдущем примере. Мы должны сохранить в памяти начало фразы, чтобы понять её смысл. Длинное и сложное предложение будет гораздо труднее понять, чем короткое и простое. Так, при обучении очень важно иметь хорошую кратковременную память, так как это связано с правильным пониманием чтения, которое имеет решающее значение для академической успеваемости.
• Когда кто-то диктует нам номер телефона, на протяжении времени, которое проходит с момента восприятия информации на слух до записи номера, работает наша кратковременная память.
• Как правило, процессы создания долгосрочных воспоминаний требуют предварительной работы кратковременной памяти. Поэтому, когда мы пытаемся выучить материал учебника, запомнить пароль или несколько строк стихотворения, работает наша кратковременная память.

Патологии и расстройства, связанные с потерей кратковременной памяти

Если бы различные типы памяти не были независимыми, ошибка одного всегда приводила бы к сбою в работе другого. К счастью, для каждого типа памяти предназначены различные области мозга, так что изменения в ДВП, например, не должны влиять на КВП. Как правило, все виды памяти работают сообща, и было бы очень трудно определить, в какой момент начинает работу один, и завершает другой. Когда один из видов памяти повреждён, наш мозг не может полноценно выполнять свои функции, что влечёт за собой негативные последствия в нашей повседневной жизни.

Нарушение кратковременной памяти может сократить как время, так и количество обрабатываемых элементов . Таким образом, при незначительном изменении, скорее всего, мы будем запоминать меньшее количество информации на меньшее время, поэтому ущерб будет незначительным. И наоборот, серьезный сбой в её работе может привести к потере функций КВП, с ощутимыми последствиями.

Кратковременная память может быть повреждена различными способами. Было установлено, что КВП нарушается при умеренных стадиях болезни Альцгеймера , хотя повреждение ДВП является более серьёзным при этом заболевании. Также наблюдается важность кратковременной памяти в случаях дислексии , потому что трудности хранения фонологической информации могут привести к проблемам в обучении чтению. Кроме того, употребление марихуаны является еще одним фактором, который может повлиять на целостность КВП. Повреждение головного мозга в результате инсульта или черепно-мозговой травмы также может ухудшить кратковременную память.

Как измерить и оценить кратковременную память?

Кратковременная память участвует в большинстве наших повседневных задач. Способность корректно взаимодействовать с внешней средой и окружающими людьми напрямую зависит от нашей кратковременной памяти. Таким образом, оценка кратковременной памяти и знание, в каком она состоянии, могут быть полезными в различных областях жизни: в учёбе (это позволит нам узнать, будет ли ребенок иметь трудности при обучении чтению или проблемы с пониманием длинных или сложных фраз), в медицинских областях (чтобы знать, что пациенту необходимо дать максимально простые указания, или что у него возникают проблемы при формировании новых воспоминаний), в профессиональных областях (кратковременная память может служить индикатором готовности усваивать новую информацию и работать со сложными задачами).

Можно оценить различные когнитивные функции, в том числе КВП, надёжно и эффективно с помощью . Тесты, которые предлагает CogniFit ("КогниФит") для оценки кратковременной памяти, разработаны на основе Методики Психометрической Оценки Памяти Векслера (WMS), Теста на Длительное Поддержание Функций (СРТ), Теста на Симуляцию Нарушений Памяти (ТОММ) и Теста "Лондонская башня". Помимо кратковременной памяти, эти тесты также измеряют пространственное восприятие, планирование, скорость обработки информации и рабочую (оперативную) память.

• : на экране появляется серия шаров с различными номерами. Необходимо запомнить ряд чисел, чтобы повторить их позже. Сначала серия будет состоять только из одного числа, но количество чисел будет постепенно увеличиваться до тех пор, пока не будет сделана ошибка. Потребуется воспроизвести каждый набор чисел после каждой презентации.
• : на экране будут попеременно появляться стимулы. Сохраняя порядок, стимулы будут подсвечиваться и сопровождаться звуком до завершения серии. Во время презентации необходимо обратить внимание на звук и освещение изображений. Пользователь, в свою очередь, должен будет запомнить порядок появления стимулов, чтобы затем воспроизвести их в том же порядке, как они были представлены.

Как восстановить или улучшить кратковременную память?

Кратковременную память можно тренировать и улучшать, как и другие когнитивные способности. CogniFit ("КогниФит") даёт вам возможность делать это профессионально.

Реабилитация кратковременной памяти основана на . CogniFit ("КогниФит") предлагает серию клинических упражнений, направленных на восстановление КВП и других когнитивных функций. Мозг и его нейронные связи усиливаются при использовании тех функций, в которых они задействованы. Поэтому, если регулярно тренировать кратковременную память, нейронные соединения задействованных мозговых структур будут укрепляться. За счёт этого соединения будут работать быстрее и эффективнее, улучшая кратковременную память.

CogniFit ("КогниФит") состоит из опытной команды профессионалов, специализирующихся на изучении синаптической пластичности и процессов нейрогенеза. Это позволило создать программу для персональной когнитивной стимуляции , которая адаптируется к потребностям каждого пользователя. Эта программа начинается с точной оценки кратковременной памяти и других фундаментальных когнитивных функций. На основании результатов оценки, программа когнитивной стимуляции от CogniFit ("КогниФит") автоматически предлагает режим персональных тренировок для усиления кратковременной памяти и других когнитивных функций, которые, по данным оценки, следует улучшить.

Регулярные и адекватные тренировки имеют важное значение для улучшения кратковременной памяти. CogniFit ("КогниФит") предлагает ряд инструментов для оценки и восстановления этой когнитивной функции. Для правильной стимуляции требуется уделять 15 минут в день, два или три раза в неделю .

Программа когнитивной стимуляции CogniFit ("КогниФит") доступна онлайн . Она содержит множество интерактивных упражнений в форме увлекательных игр для мозга, в которые можно играть с помощью компьютера. В конце каждой сессии CogniFit ("КогниФит") покажет подробную диаграмму с прогрессом вашего когнитивного состояния.

Кратковременная память содержит воспоминания, хранящиеся лишь в течение нескольких секунд. Однако даже в тех ситуациях, когда нам нужно запомнить информацию лишь на короткое время, процесс запоминания включает три стадии: кодирование, хранение и извлечение. Давайте более детально рассмотрим каждую из этих трех стадий по отношению к рабочей памяти.

Кодирование

Чтобы закодировать информацию в кратковременной памяти, надо сосредоточить на ней внимание. Поскольку мы избирательно направляем внимание (см. главу 5), в кратковременной памяти будет содержаться только отобранный материал. Это означает, что многое из того, что воздействует на человека, никогда не попадет в кратковременную память и, конечно, не будет доступно для последующего воспроизведения. Действительно, многие трудности, обозначаемые общим термином «проблемы с памятью», на самом деле связаны с ослаблением внимания. Если, например, вы покупаете что-то в бакалее и кто-то позднее спрашивает вас, какого цвета были глаза у продавщицы, вы не сможете ответить, но не потому, что подвела память, а прежде всего потому, что вы не обратили внимания на ее глаза.

Фонологическое (акустическое) кодирование

При кодировании запоминаемой информации она переводится в определенный код, или репрезентацию. Например, когда вы находите нужный номер телефона и держите его в памяти, пока не закончится набор, в каком виде вы представляете себе цифры? Является ли такая репрезентация зрительной - мысленным изображением цифр? Является ли она акустической - звучащими названиями цифр? Или она семантическая (основанная на значениях) и содержит некоторые значимые ассоциации с цифрами? Исследования показывают, что для кодирования информации в кратковременной памяти мы можем использовать любую из этих возможностей, но предпочитаем акустический код и, пытаясь удержать информацию в активном состоянии, повторяем ее, т. е. повторяем ее про себя снова и снова. Повторение - наиболее популярный прием, когда информация состоит из вербальных элементов - цифр, букв или слов.

Так, пытаясь запомнить номер телефона, мы чаще всего кодируем это число в виде звучащих названий цифр и повторяем эти звуки про себя, пока не наберем номер.

В классическом эксперименте, подтвердившем использование акустического кода, испытуемым на короткое время предъявляли набор из 6 согласных (например, RLBKSJ); когда буквы убирали, испытуемый должен был написать все 6 букв по порядку.

Хотя вся процедура занимала всего секунду или две, испытуемые временами ошибались. В случае ошибок неверные буквы по звучанию были сходны с верными. В приведенном примере испытуемый мог написать RLTKSJ, заменив В («би») на сходную по звучанию Т («ти») (Conrad, 1964). Этот результат подтверждает, что испытуемые кодировали каждую букву акустически (например; «би» для буквы В), иногда теряя часть этого кода (от звука «би» сохранилась только часть «и») и заменяя его буквой, подходящей к оставшейся части кода («ти»). Это также объясняет, почему труднее вспомнить элементы по порядку, когда они акустически похожи (например, TBCGVE - «ти, би, си, джи, ви, и»), чем когда они акустически различны (RLTKSJ - «ар, эль, ти, кей, эс, джей»).

Зрительное кодирование

При необходимости мы также можем хранить вербальные элементы в виде зрительной репрезентации. Однако эксперименты показывают, что хотя мы можем пользоваться зрительным кодированием для вербального материала, этот код быстро угасает. В тех случаях, когда человеку нужно запомнить невербальную информацию (например, изображения, которые трудно описать, а следовательно, трудно повторять фонологически), важную роль играет зрительное кодирование. Многие из нас могут удерживать зрительный образ в кратковременной памяти, но мало кто способен удерживать образы почти с фотографической точностью. Эта способность имеется в основном у детей. Такие дети могут быстро посмотреть на картинку и, когда ее убирают, все еще ощущать ее образ перед своими глазами. Они могут удерживать этот образ минутами, и когда их спрашивают о картинке, они воспроизводят множество деталей, например количество полосок на хвосте у кота (рис. 8.2). Такие дети, видимо, считывают детали непосредственно с эйдетического образа (Haber, 1969). Однако устойчивые эйдетические образы очень редки. Некоторые исследования с детьми показывают, что только около 5% из них сообщают о наличии долго длящихся образов с четкими деталями. Кроме того, когда критерии обладания действительно фотографическими образами ужесточаются - например, в них включают требование читать мысленно представляемую страницу снизу вверх так же легко, как и сверху вниз, - частота встречаемости эйдетических образов становится совсем маленькой, даже среди детей (Haber, 1979). Таким образом, зрительный код в кратковременной памяти - это что-то вроде фотографического отпечатка.

Рис. 8.2. Тесты для эйдетического образа. Эта тестовая картинка в течение 30 секунд предъявлялась детям из начальной школы. Когда картинку убрали, один мальчик разглядел в ее эйдетическом образе «около 14» полосок на хвосте у кота. Это рисунок Марджори Торри к «Алисе в стране чудес» в сокращенном варианте Джозетт Франк.

​Две системы кратковременной памяти

Существование и акустических и зрительных кодов привело исследователей к мнению, что кратковременная память состоит из двух хранилищ, или буферов. Один буфер - акустический, на короткое время сохраняющий информацию в акустических кодах; второе хранилище - зрительно-пространственный буфер, на короткое время сохраняющий информацию в зрительных или пространственных кодах (Baddeley, 1986). Некоторые недавние исследования с использованием сканеров мозга показывают, что работа этих двух буферов опосредуется различными мозговыми структурами.

В одном эксперименте испытуемые в каждой пробе видели последовательность букв, в которой название и положение буквы менялись от элемента к элементу (рис. 8.3). В некоторых пробах испытуемым надо было обращать внимание только на название буквы, и перед ними ставилась задача определить, совпадает ли каждая предъявляемая буква с той, что предъявлялась на три буквы раньше в этой последовательности. В других попытках испытуемым надо было обращать внимание только на пространственное положение букв, а задача заключалась в том, чтобы определить, совпадает ли положение каждой предъявляемой буквы с положением буквы, предъявленной на три позиции раньше (рис. 8.3). Таким образом, во всех случаях стимулы были одинаковыми, а менялся вид информации, хранимой испытуемыми, - это была либо вербальная (название буквы), либо пространственная (расположение буквы) информация. Преположительно, вербальная информация хранится в акустическом буфере, а пространственная - в зрительно-пространственном буфере. В акустических и пространственных пробах активность мозга замерялась при помощи ПЭТ-сканера. Результаты показали, что, грубо говоря, эти два буфера находятся в различных полушариях. Когда испытуемым надо было хранить вербальную информацию (акустический буфер), большая часть активности мозга приходилась на левое полушарие; а когда им надо было хранить пространственную информацию (зрительно-пространственный буфер), активность мозга была больше в правом полушарии.

Рис. 8.3. Эксперимент с акустическим и зрительным буферами. Испытуемым надо было решить, совпадает ли каждый предъявляемый элемент с тем, что предъявлялся в этой последовательности тремя позициями раньше. В верхней части рисунка показана типичная последовательность событий, когда испытуемый должен был обращать внимание только на название буквы, и реакции в ответ на предъявление каждого элемента. В нижней части рисунка показаны пробы, в которых испытуемый должен был обращать внимание только на положение буквы, и реакции в ответ на предъявление каждого элемента (по: Smith et al., 1995).

Видимо, эти два буфера являются отдельными системами (Smith et al, 1996). Эти результаты не удивительны, учитывая тенденцию мозга к специализации полушарий, рассмотренную в главе 2.

Хранение

Пожалуй, самое примечательное в кратковременной памяти -- это ее очень ограниченный объем. В среднем его предел составляет семь элементов плюс-минус два (7 ± 2). Некоторые люди могут хранить всего пять элементов; некоторые удерживают целых девять. Может казаться странным, что такое точное число приводится для всех людей, хотя ясно, что индивиды очень различаются по возможностям памяти. Однако эти различия относятся прежде всего к долговременной памяти. Кратковременная память у большинства взрослых имеет объем 7 ± 2 элементов. Это постоянство было известно с первых дней существования экспериментальной психологии. Герман Эббингауз, начавший экспериментальное изучение памяти в 1885 году, представил данные, по которым объем его кратковременной памяти составил 7 элементов. Почти 70 лет спустя эта константа так поразила Джорджа Миллера (Miller, 1956), что он назвал ее «магической семеркой», и сегодня мы знаем, что этот предел существует и в западных, и в незападных культурах (Yu et al., 1985).

Психологи определили это число, предъявляя испытуемым различные бессмысленные последовательности элементов (цифр, букв, слов) с задачей последующего воспроизведения их по порядку. Элементы предъявлялись быстро, и у испытуемого не было времени связать их с информацией, хранящейся в долговременной памяти; следовательно, количество воспроизведенных элементов отражает только объем хранения кратковременной памяти. В первоначальных пробах испытуемым надо было воспроизвести всего несколько элементов, скажем, 3-4 цифры, что было нетрудно. Затем количество цифр с каждой пробой возрастало, пока экспериментатор не определял максимальное их количество, которое испытуемый может воспроизвести в правильном порядке. Это максимальное число (почти всегда находящееся между 5 и 9) и есть объем памяти для данного испытуемого. Это настолько простая задача, что вы легко можете попытаться выполнить ее сами. В следующий раз, когда вы будете просматривать список имен (телефонную книгу офиса или университета, например), прочитайте список один раз, затем отвернитесь и проверьте, сколько имен вы можете воспроизвести по порядку. Вероятнее всего, от пяти до девяти.

Укрупнение

Как мы только что отметили, процедура определения объема памяти не позволяет испытуемым соотносить запоминаемые элементы с информацией в долговременной памяти. Когда такое соотнесение возможно, показатели испытуемых в задаче определения объема существенно меняются.

Чтобы проиллюстрировать это изменение, давайте представим, что вам предъявили буквенную последовательность SRUOYYLERECNIS. Поскольку объем вашей памяти равен 7 ± 2, вы не сможете повторить всю эту последовательность из 14 букв. Но если вы заметите, что эти буквы составляют фразу SINCERELY YOURS (англ. «Искренне Ваш» - стандартное окончание письма. - Прим. перев.), прочитанную в обратном порядке, ваша задача станет легкой. Пользуясь этим знанием, вы уменьшаете количество элементов, которые должны находиться в кратковременной памяти, с 1,4 до 2 (два слова). Но откуда поступает эта информация о чтении букв? Конечно, из долговременной памяти, где хранится информация о словах. Так вы можете использовать долговременную память для перекодирования нового материала в более крупные значимые единицы и затем хранить их в кратковременной памяти. Такие единицы называют блоками, а емкость кратковременной памяти лучше всего выражается числом 7 ± 2 блока (Miller, 1956). Объединение в блоки может производиться и с числами. Последовательность 149-2177-619-96 превышает допустимый объем, но последовательность 1492-1776-1996 (1492 год - открытие Америки, 1776 - принятие Декларации Независимости, - 1996 (год) - Прим. перев.) вполне в него укладывается. Общий принцип состоит в том, что возможности кратковременной памяти можно расширить, перегруппируя последовательности букв и цифр в такие единицы, которые можно найти в долговременной -памяти (Bower & Springston, 1970).

Забывание

Мы можем удерживать в кратковременной памяти до 7 элементов, но в большинстве случаев они вскоре забудутся. Забывание происходит или потому, что элементы угасают со временем, или потому, что они вытесняются новыми элементами.

Информация может со временем просто распадаться. О репрезентации в памяти элемента можно сказать, что это - след, угасающий за несколько секунд. Одно из лучших этому подтверждений состоит в том, что объем кратковременной памяти на слова уменьшается, когда они становятся длиннее: например, для таких длинных слов, как «калькулятор» или «антициклон», объем будет меньше, чем для таких коротких слов, как «ряса» или «скамья» (попробуйте произнести их сами, чтобы почувствовать различие в длительности). Этот эффект можно объяснить тем, что по мере предъявления слов мы произносим их про себя, и чем больше это требует времени, тем вероятнее, что некоторые следы слов угаснут прежде, чем их можно будет воспроизвести (Baddeley, Thompson & Buchanan, 1975).

Другая главная причина забывания в кратковременной памяти - вытеснение старых элементов новыми. Понятие вытеснения согласуется с фиксированным объемом кратковременной памяти.

Пребывание в кратковременной памяти можно сравнить с состоянием активации. Чем больше элементов мы пытаемся сохранить активными, тем меньше активации придется на каждый из них. По-видимому, только около семи элементов можно одновременно удерживать на таком уровне активации, который обеспечивает их воспроизведение. После активации семи элементов активация для нового элемента должна быть вычтена у ранее предъявленных элементов; следовательно, активация этих последних может упасть ниже критического уровня, необходимого для воспроизведения (Anderson, 1983).

Воспроизведение

Теперь снова представим себе содержимое кратковременной памяти как активную часть сознания. Интуиция подсказывает, что доступ к такой информации - немедленный. До нее не нужно докапываться; она прямо Здесь. Тогда воспроизведение не должно бы зависеть от числа элементов, входящих в сознание. Но здесь интуиция нас подвела.

Согласно экспериментальным данным, чем больше элементов находится в кратковременной памяти, тем медленнее происходит воспроизведение. Это подтверждается в экспериментах, типовой вариант которых был предложен Стернбергом (Sternberg, 1966). В каждой пробе такого эксперимента испытуемому показывают набор цифр (он называется запоминаемым списком), который он должен какое-то время удерживать в кратковременной памяти; испытуемому легко это сделать, поскольку каждый список содержит от одной до шести цифр. Затем этот список убирают из виду и предъявляют тестовую цифру.

Рис. 8.4. Воспроизведение как процесс поиска. Время принятия решения возрастает прямо пропорционально количеству элементов, находящихся в кратковременной памяти. Светлыми кружками показаны ответы «да», темными - ответы «нет». Время принятия тех и других решений расположено вдоль прямой линии. Поскольку время принятия решения очень мало, для его измерения требуется оборудование, обладающее миллисекундной точностью (до тысячных долей секунды) (по: Sternberg, 1966).

Испытуемый должен решить, была ли тестовая цифра в списке. Например, если список содержал цифры 3 6 1, а тестовая цифра была 6, то испытуемый должен ответить «да»; если список тот же, но тестовая цифра - 2, испытуемый должен ответить «нет». В этой задаче испытуемые редко ошибаются; представляет, однако, интерес время принятия решения, определяемое как время между предъявлением тестовой цифры и моментом, когда испытуемый нажал на кнопку «да» или «нет». На рис. 8.4 приведены результаты такого эксперимента, показывающие, что время решения возрастает пропорционально длине запоминаемого списка. Эти результаты примечательны тем, что времена реакции расположены вдоль прямой линии. Это означает, что каждый дополнительный элемент в кратковременной памяти увеличивает время воспроизведения на одну и ту же величину - примерно на 40 миллисекунд, т. е. на 1/25 секунды. Те же результаты были получены, когда в качестве элементов использовались буквы, слова, звуки или изображения человеческих лиц (Sternberg, 1975). Эти результаты привели некоторых исследователей к предположению, что для воспроизведения необходимо провести поиск в кратковременной памяти, во время которого элементы проверяются по одному. Вероятно, этот последовательный поиск в кратковременной памяти происходит со скоростью 1 элемент за 40 миллисекунд - слишком быстро, чтобы человек мог осознавать это (Sternberg, 1966). Однако если мы говорим, что кратковременная память - это состояние активации, мы должны иначе интерпретировать эти результаты. Можно предположить, что для воспроизведения элемента из кратковременной памяти нужно, чтобы его активация достигла критического уровня. То есть человек решает, что данный тестовый элемент находится в его кратковременной памяти, если репрезентация этого элемента превышает критический уровень активации, и, чем больше элементов находится в кратковременной памяти, тем ниже активация каждого из них (Monsel, 1979). Было показано, что такие активационные модели точно предсказывают многие особенности воспроизведения из кратковременной памяти (McElree & Doesher, 1989).

Кратковременная память и мышление

Кратковременная память играет важную роль в мышлении. Сознательно пытаясь решить задачу, мы часто пользуемся кратковременной памятью как мысленным рабочим пространством: используем ее для хранения элементов задачи, а также информации из долговременной памяти, существенной для ее решения. Для иллюстрации рассмотрим, как происходит умножение в уме 35 х 8. Кратковременная память нужна для хранения числовых данных (35 и 8), содержания выполняемой операции (умножения) и арифметических фактов, т. е. что 8 х 5 = 40 и 8 х 3 = 24. Неудивительно, что вычисления в уме заметно затрудняются, когда надо помнить одновременно несколько слов или чисел; попробуйте проделать указанное умножение в уме, помня одновременно номер телефона 745-1739 (Baddeley & Hitch, 1974). Учитывая роль кратковременной памяти в умственных вычислениях, исследователи все чаще называют ее «рабочей памятью», представляя ее как своего рода меловую доску, на которой разум проводит свои вычисления и где он размещает промежуточные результаты для их дальнейшего использования (Baddeley, 1986).

В других исследованиях было показано, что кратковременная память нужна не только для операций над числами, но и для целой гаммы других сложных задач. Среди них - геометрические аналогии, используемые иногда в тестах на интеллект (см., напр.: Ravens, 1955). Пример геометрической аналогии приведен на рис. 8.5. Попробуйте выполнить этот тест, чтобы получить интуитивное представление о роли рабочей памяти в решении задач. Вы заметите, что рабочая память нужна для хранения: 1) сходств и различий, найденных вами среди фигур ряда, и 2) правил, которые вы применяете для объяснения этих сходств и различий и которые затем используете для выбора правильного ответа. Оказывается, что чем больше объем рабочей памяти, тем лучше человек справляется с подобными задачами (несмотря на то что люди относительно слабо различаются по ее объему). Кроме того, когда решение людьми задач, подобных приведенной на рис. 8.5, моделируют на компьютере, одним из важнейших параметров, определяющих, насколько хороша программа, является величина рабочей памяти, заданной программистом. Видимо, нет сомнений, что трудность решения многих сложных задач частично связана с той нагрузкой, которая возлагается при этом на рабочую память (Carpenter, Just & Shell, 1990).

Рис. 8.5. Пример геометрической аналогии. Задача состоит в том, чтобы изучить фигуры, составляющие матрицу 3x3, нижний правый элемент которой отсутствует, и определить, какой из восьми вариантов, показанных внизу, подходит в качестве недостающего. Чтобы сделать это, надо просмотреть каждый ряд и определить, по какому закону меняются фигуры, и сделать то же самое для каждой колонки (по: Carpenter, Just & Shell, 1990).

Рабочая память играет также решающую роль в таких языковых процессах, как участие в диалоге или чтение текста. Когда задачей чтения является понимание, мы часто сознательно связываем новые предложения с ранее прочитанным материалом. Это связывание нового со старым, вероятно, происходит в рабочей памяти, поскольку люди, отличающиеся большим объемом рабочей памяти, получают более высокие оценки по тестам на усвоение прочитанного материала (Daneman & Carpenter, 1980; Just & Carpenter, 1992).

Перенос из кратковременной памяти в долговременную

Как мы узнали из предыдущего раздела, у кратковременной памяти две основные функции. Прежде всего, она хранит материал, необходимый на короткое время, и служит рабочим пространством для вычислений в уме. Другая ее возможная функция заключается в том, что она служит промежуточной станцией на пути в долговременную память. То есть пока информация кодируется или передается в долговременную память, она может размещаться в кратковременной (Raaijmakers, 1992; Atkinson & Shiffrin, 1971). Хотя существуют различные способы такого переноса, одним из наиболее изученных является повторение (репетиция), сознательное повторение информации, хранящейся в кратковременной памяти.

Повторение элемента не только удерживает его в кратковременной памяти, но и заставляет его перейти в долговременную память. Таким образом, термин «сохранительное повторение» используется для обозначения активных усилий по удержанию информации в рабочей памяти, а термин «развивающее повторение» служит для обозначения усилий по кодированию информации для ее переноса в долговременную память.

Наилучшее подтверждение этим идеям было получено в экспериментах со свободным воспроизведением. В них испытуемым сначала показывали слова, выбираемые из списка, например 40 бессвязных слов; слова предъявлялись по одному. После предъявления всех слов испытуемые должны были немедленно их вспомнить в любом порядке (отсюда название «свободное воспроизведение»). Результаты одного такого эксперимента показаны на рис. 8.6. На нем вероятность верного воспроизведения слова показана в зависимости от порядкового номера элемента в списке. Левая часть кривой относится к первым нескольким элементам, а правая часть - к последним.

Предполагается, что во время воспроизведения последние несколько предъявленных слов еще находятся в кратковременной памяти, тогда как остальные слова - в долговременной. Значит, следует ожидать высокой вероятности воспроизведения последних нескольких слов, поскольку из кратковременной памяти элементы воспроизвести легко. На рис. 8.6 видно, что так оно и есть. Но воспроизведение первых нескольких элементов тоже довольно хорошее. Почему так? Именно здесь в игру вступает повторение. Когда первые слова предъявлены, они вводятся в кратковременную память и повторяются. Поскольку кратковременная память еще почти не загружена, они повторяются часто и поэтому передаются в долговременную память.

Рис. 8.6. Результаты эксперимента на свободное воспроизведение. Вероятность воспроизведения меняется в зависимости от порядкового номера элемента в списке, причем наибольшая вероятность - примерно у последних пяти элементов, за ней по величине идет вероятность воспроизведения нескольких первых элементов, а наименьшая вероятность у элементов из середины списка. Воспроизведение нескольких последних элементов основано на кратковременной памяти, а остальных - на долговременной (по: Glanzer, 1972; Murdock, 1962).

По мере предъявления остальных элементов кратковременная память быстро переполняется и возможность для повторения каждого данного элемента и переноса его в долговременную память значительно уменьшается. Поэтому только у первых нескольких предъявленных элементов есть дополнительная возможность перехода в долговременную память, и вот почему они позднее так хорошо из нее воспроизводятся.

Таким образом, кратковременная память является системой, способной удерживать 7 ± 2 блока информации либо в фонологическом (акустическом), либо в визуальном формате. Информация из кратковременной памяти теряется вследствие угасания либо замещения и извлекается (воспроизводится) из этой системы посредством процесса, на функционирование которого оказывает влияние общее количество элементов памяти, активизированных в каждый конкретный момент времени. Наконец, кратковременная память используется для хранения и переработки информации, необходимой для решения задач, а потому играет важную роль в процессе мышления.

Долговременная память

Долговременная память необходима, когда информацию нужно удерживать или в течение всего нескольких минут (например, замечание в разговоре, сделанное ранее), или на всем протяжении жизни (например, воспоминания взрослого о детстве). В экспериментах с долговременной памятью психологи в общем изучали забывание по истечении нескольких минут, часов или недель, но было очень мало исследований, связанных с периодами длиной в годы и тем более десятилетия. Эксперименты, охватывающие многолетний период, часто включают воспроизведение личных переживаний (то, что называют автобиографической памятью), а не лабораторных материалов. В дальнейшем мы не будем различать исследования, использующие тот или иной материал, поскольку в них отразились во многом одни и те же принципы.

Обращаясь к вопросу о длительности хранения информации в кратковременной памяти, прежде всего стоит рассмотреть ставшие теперь уже классическими эксперименты, которые провели в самом конце 50-х гг. прошлого столетия американские психологи Лойд и Маргарет Петерсоны (Peterson & Peterson, 1959). Аналогичные исследования независимо от них примерно в то же время осуществил британский психолог Браун.

В этих экспериментах испытуемому предъявляли на слух ряд из трех согласных, например, PSQ. Такой ряд называется триграммой. Затем испытуемому называли трехзначное число, например 167. Он должен был производить обратный счет тройками (167, 164, 161,158...) в такт ударам метронома в течение некоторого временного интервала, от 3 до 18 с. Конец интервала обозначался специальным звуковым сигналом, по которому испытуемый должен был немедленно вспомнить предъявленные ранее буквы, составлявшие триграмму.

Оказалось, что после трехсекундного интервала удержания успешность припоминания триграммы составляла примерно 80%, через 6 с успешность снижалась до примерно 55%, через 9 с – до примерно 35%, через 12 с – до 20%, а через 15 с стабилизировалась примерно на 10%, существенно не изменяясь и к 18-секундному интервалу удержания.

Таким образом, можно предполагать, что время удержания информации в кратковременной памяти в отсутствие ее активной обработки посредством системы повторений (артикуляторной петли) составляет примерно 15 с. В течение этого интервала информация либо утрачивается вовсе, либо передается в долговременное хранение. Понятно, что с помощью системы повторений мы можем продлить процесс обработки и удержания информации в кратковременной памяти практически до бесконечности.

Также обратим внимание на то, что многолетние наблюдения за пациентом Η. М., страдавшим синдромом Милнер, также известным как синдром Корсакова, о котором мы упоминали в первой главе, показали: он мог удерживать новую информацию до 10 мин, после чего информация полностью утрачивалась, не переходя в долговременное хранение. Существуют также некоторые нейрофизиологические данные, которые позволяют говорить о том, что кратковременный след возбуждения в центральной нервной системе может удерживаться в течение нескольких суток. Однако в целом принято считать, что время хранения информации в кратковременной памяти все же соизмеримо с 1 мин.

Соответственно, возникают вопросы о том, почему информация не остается в кратковременной памяти в течение неопределенно долгого времени и какие процессы обеспечивают забывание этой информации?

В качестве ответов были предложены две альтернативные гипотезы. Одна из них, получившая название гипотезы угасания, предполагает, что в кратковременной памяти происходит быстрая деградация следа вследствие его старения с течением времени. Вторая гипотеза указывает на то, что информация, сохраняющаяся в кратковременной памяти, постоянно испытывает влияние вновь поступающей из сенсорных регистров (ультракратковременной памяти) информации. Новая информация мешает обработке старой, уже хранящейся в кратковременной памяти, как бы "выталкивая" ее. Эта гипотеза получила название гипотезы интерференции.

Важно отметить различие этих двух гипотез. В первом случае утверждается, что процесс забывания целиком обусловлен фактором времени (и никакие другие причинные факторы здесь не участвуют), тогда как во втором случае фактор времени является несущественным: ослабление следа памяти обусловлено не просто течением времени, а появлением в памяти новой информации.

В чистом виде эксперимент, который бы позволил разделить предсказания этих двух гипотез, по-видимому, невозможен, так как в нем нельзя полностью исключить временной фактор.

Считается, что хорошим приближением к идеальному может служить уже рассмотренный нами эксперимент Петерсона и Петерсон (Peterson & Peterson, 1959). Результаты, полученные этими исследователями, на первый взгляд свидетельствуют в пользу гипотезы угасания, так как обратный счет тройками чисел вряд ли интерферирует с удержанием в памяти триграмм, состоящих из согласных букв. Но Кеппель и Андервуд (Keppel & Underwood, 1962) подвергли сомнению этот вывод.

Дело в том, что в эксперименте Петерсона и Петерсон испытуемые должны были воспроизводить не одну, а несколько триграмм, т.е. эксперимент включал в себя несколько проб. Результат оценивался статистически как среднее по всем пробам. Кеппель и Андервуд (Keppel & Underwood, 1962) исследовали зависимость успешности воспроизведения триграмм от интервала удержания отдельно для первой, второй и третьей пробы. Оказалось, что эффект постепенного снижения успешности припоминания триграммы в течение 15 с в первой пробе не наблюдался вовсе: успешность припоминания и через три, и через девять, и через 15 с составляла около 100%. Однако этот эффект постепенного снижения появляется во второй и третьей пробе. Следовательно, наблюдаемое снижение эффективности припоминания является следствием не угасания следа памяти с течением времени, а интерференции последовательных проб.

Также в пользу эффекта интерференции свидетельствуют еще одни экспериментальные данные, полученные Д. Норманом и Н. Во. Исследователи применяли метод зонда, суть которого состоит в следующем.

Испытуемому на слух предъявляется последовательность цифр, например: 147951264387290 5. По завершении этого предъявления звучит сигнал, который указывает на то, что последняя цифра должна использоваться как зондовая. Иными словами, испытуемый должен воспроизвести цифру, которая следует за зондовой цифрой в первый раз ее предъявления. В данном примере правильным ответом будет цифра 1, так как именно она появляется сразу за первым появлением цифры пять в этой последовательности. Заметим также, что между цифрой, которую нужно воспроизвести, и зондом в конце списка в нашем примере расположены еще 9 цифр.

В экспериментах Нормана и Во варьировалось расстояние между зондом и целевой цифрой, а также скорость предъявления последовательности цифр. Если забывание определяется только временем, то ускорение предъявления должно благоприятно сказываться на успешности воспроизведения целевой цифры, так как будет недостаточно времени для полного угасания следа. Если же основным фактором забывания является интерференция, изменение темпа предъявления цифр в ряду не должно сказываться на успешности поиска целевой цифры. Она будет целиком зависеть только от расстояния от конца последовательности до целевой цифры. Именно такой результат и получили в своих экспериментах Д. Норман и Н. Во.

Тем не менее гипотезу угасания нельзя отвергать целиком. Известен, например, эффект, который получил название эффекта хрупкости следа. Он состоит в том, что фактор интерференции оказывается гораздо более значимым в ситуации, когда информация в кратковременной памяти удерживается уже в течение достаточно долгого срока, скажем, нескольких минут. В этом случае даже самые незначительные влияния извне могут быть губительными для процесса удержания информации в памяти.

Представьте себе, например, что вам нужно записать чей-то телефон. Пока вы ищете, куда его записать, вы не перестаете повторять эту последовательность цифр. Оказывается, что если вы будете механически повторять эти цифры хотя бы в течение минуты, существует очень большая вероятность того, что малейшее отвлечение на что-либо еще приведет к тому, что вы навсегда забудете этот номер, так и не зафиксировав его в своей записной книжке. Это и есть эффект хрупкости следа. И он, по-видимому, указывает на то, что с течением времени действительно происходит деградация следа памяти, даже если вы активно обрабатываете информацию путем ее многократного повторения.

Таким образом, мы можем заключить, что информация в кратковременной памяти может удерживаться в течение времени, соизмеримого с одной или несколькими минутами, а механизмами ее утраты являются процессы интерференции и в меньшей степени угасания.