牛津通识读本：记忆 [4]
不同类型的记忆：记忆的功能结构
在柏拉图的时代，人们是基于自己的感受和印象对人类的头脑进行推测的。直到现在有些人依然是这样，他们对有关人类大脑和心智的科学发现毫不在意，认为那些只不过是“常识”罢了。但如今我们有了来自实验的（通常被称为“实证性的”）发现，可以用作我们理论的基础。我们展开缜密的、严格控制的实验，用来搜集关于人类记忆运作方式的客观信息（参见第一章）。我们将会看到，其中一些已成定论的发现，恰与许多人所依赖的“常识”相悖。
为了理解记忆，实验研究者们运用了种种系统性技术，其中一种是将记忆这一宽泛的领域细分为作用不同的几个部分。想一想你上次进家门时的穿着。这样一种记忆，比起回想一年中哪几个月有30天，或者说出20到30之间的质数，或是记起怎么做煎蛋卷，有何区别？直观地讲，这些似乎确实是不同类型的记忆。但这样说的科学依据又是什么呢？事实上，过去一百多年中最重要的发现之一就在于：记忆是由多个部分组成的，而不是一个单一的实体。在本章以及书中其他章节里，我们会进一步讨论这些组成部分之间的区别。
在20世纪60年代，对记忆的细分开始通行，这种细分建立在计算机信息处理模型的基础之上。随着“二战”后信息技术的快速发展，人们对计算机处理过程中的信息存储条件的认识有了长足进步，并随后发展出了关于记忆处理的三阶段模型。其中，阿特金森和希夫林于60年代所提出的模型最为完善。在这些阶段模型中，信息首先被短暂地储存于感官记忆中，随后又被有选择地转移到短时记忆中。之后，又有更小的一部分信息进入了长时记忆。
这些不同存储模式的特点概述如下。
图5 记忆的多重存储（或多种情态）模型，由阿特金森和希夫林在1968年首次加以描述。这一模型为理解记忆提供了一种非常有益的启发性框架
感官记忆
感官记忆似乎是在意识层面以下发挥作用的。它从各种感官那里获得信息，保留很短的时间，而在这短短的时间中我们将会决定去注意其中的哪些信息。所谓“鸡尾酒会现象”就是一个例子：在喧闹的环境中，你听到某个角落里有人说了你的名字，于是自动地将注意力转向他们的对话。另一个常见的情形是，我们有时会要求某人重复一个动作，或重复他说过的什么话，因为我们相信自己已经忘记了这些内容。但同时我们也发现，事实上，我们对先前的信息仍然是有印象的。在感官记忆中，我们所忽视的信息都会迅速丢失，无法再取回——从感官的角度来说，这些信息的消退就如同光线减弱、声音消散。所以，如果某人在说话而你没有注意听，有时候你也能抓住一些片断，但片刻之后，这些片段就会完全消失。
一些实验结果验证了感官记忆的存在。例如在斯珀林于1960年所进行的实验中，受试者在极短的时间（比如50毫秒）内会看到12个字母。虽然事后这些受试者只说得出四个字母，但斯珀林怀疑他们实际上有能力记住更多的字母，只是信息消失得太快，他们来不及复述出来。为了验证这一假设，斯珀林巧妙地设计了一种视觉矩阵，由三行字母组成。受试者在看到这三行字母后的极短时间内会听到一个声音，他们被要求根据音调的高低，有选择地复述视觉矩阵中某一行的内容。通过这种部分复述的方式，斯珀林发现，人们可以回忆出任意一个包含四个字母的行列中的三个字母。这便意味着，在很短的时间内，12个字母中有将近九个是可能被复述出来的。
根据这一类的研究，研究者们推断出了感官记忆的存在。感官记忆可以非常短暂地存储大量不断涌现的感官信息，而大脑只会选择其中的一部分内容加以处理。储存视觉信息的感官记忆叫作图像记忆，储存声音信息的感官记忆叫作回声记忆。感官记忆的普遍特点是丰富（就其内容而言）但非常短暂（就其存留时间而言）。
短时记忆
20世纪60年代所推崇的信息处理模型认为，在感官记忆之外还存在着一个或多个短时记忆系统，能将信息留存约几秒钟。我们对某些信息加以注意，便可以将其引入短时记忆（有时也被称为初级记忆或短时存储）中。短时记忆能存储大约七项内容，比如拨打新的电话号码时我们用的就是短时记忆。因为容量有限，一旦短时记忆的空间被填满，旧的信息就会被新的信息所取代。短时记忆储存的是相对不太重要的内容（例如，某个今天需要拨打但以后不会再用到的电话号码），使用后便会逐渐消失，就像你打电话给电影院询问今天晚上放映什么电影，你只需要将电话号码记住一小会儿，之后就可以将它丢弃。
在科学文献中，言语短时记忆受到了相当多的关注。至少从某种程度上说，这种记忆的存在是从自由回忆的近因效应推断出来的。例如，波斯特曼和菲利普斯曾要求受试者们回忆由10个、20个或30个单词组成的单词表。如果受试者们在刚刚看过单词后便立即开始回忆，他们对单词表末尾部分的记忆会比单词表中间部分的清晰许多，这一现象被称为近因效应。但如果回忆测试延后了哪怕仅仅15秒，而且在延迟的过程中受试者进行了某种言语行为（例如倒数数字），这一效应就不再出现了。研究者对这类发现的解读是，近因效应的发生是因为短时记忆的容量有限，当人们从短时记忆中提取最新存储进来的几个记忆项，便会发现这些内容的记忆效果最佳。
艾伦· 巴德利在20世纪60年代曾进一步提出，言语短时记忆主要以声音或语音的形式来存储信息。其他学者曾观察到，短时回忆中出现的错误往往是语音上的混淆，这从侧面支持了巴德利的观点。即便记忆材料最初是通过视觉形式呈现的，这种现象依然会发生，这便意味着信息在存储的过程中被转化成了语音编码。例如，康拉德和赫尔就证明，在以视觉形式呈现给受试者之后，发音相似的字母序列（如P、D、B、V、C、T）比发音不相似的字母序列（如W、K、L、Y、R、Z）更难被准确地回忆出来。
长时记忆
持续地关注某些信息，在大脑里反复思考它或背诵它，就能将这些信息转化为长时记忆（有时又被称为次级记忆）。长时记忆似乎有无穷的容量。较为重要的信息（比如搬家后需要记住的新电话号码，银行密码，或者你的出生日期）都被存放在长时记忆中。记忆的长期特性将是本章讨论的重点。
短时记忆以语音形式存储信息，而学者们认为长时记忆主要是根据信息的意义来实现存储的。因此，如果选择一些有意义的句子给人们看，再要求他们进行回忆，他们通常并不能复述出完全一样的用词，但能够说出句子的大意或要点。正如我们在第一章中探讨巴特利特的研究时所看到的，“自上而下”人为添加的意义往往会导致记忆的扭曲和偏差，就像人们复述“鬼的战争”那则故事时所表现出的一样。我们在第四章探讨目击者证词时，会再回过头来讨论长时记忆的偏差。
上文简要提到的阿特金森和希夫林所提出的记忆三阶段模型以及类似的其他模型，可以简化体现复杂的人类记忆的某些特点。然而，正是由于记忆是如此复杂，我们需要不断对这些模型进行调整，从而让它们吸纳新的观察结果。
前面提到的信息处理模型提出了两个基本假设：一、信息必须首先进入短时记忆，然后才能进入长时记忆；二、练习复诵短时记忆中的信息，不仅可以将信息留存在短时记忆中，也使它更有可能转化为长时记忆。但是，第一种假设因为一些重要临床案例的发现而受到了挑战。案例中，一些脑部受伤的患者的短时记忆能力表现出严重的损伤，也就是说，根据阿特金森和希夫林的模型，他们的短时记忆存储环节受到了严重破坏。然而，这些患者似乎在长时记忆方面并不存在障碍。阿特金森和希夫林模型的第二种假设也受到了其他研究的质疑，在一些研究中，受试者用更长的时间来背诵单词表末尾的单词，但他们对这些内容的长时记忆并未体现出任何改善。在某些情况下，研究者们发现，在多种不同场合接触相同的信息（按照合理的假设，这也就意味着更多次的重复练习）并不足以使人记住这些信息。就像我们在第一章中所说的，人们每天都会接触到硬币，但当他们回忆硬币上人物头像的细节时，他们的表现并不好。
区分长时和短时记忆的其他论据也引发了争议。比如我们之前所讨论的，自由回忆中的近因效应一直被归结为短时记忆运作的结果，因为如果在回忆前的几秒钟内要求受试者倒数数字或进行其他语音活动，这一效应便会减弱。然而，当受试者尝试记住这些单词，并将单词表上的词语进行倒数后，他们对末尾几个单词的记忆仍然比中间位置的单词更为清晰。这一类的发现并不符合阿特金森和希夫林的模型，因为按照他们的模型，短时记忆应该被倒数这一任务“填满”，从而无法观察到任何近因效应才对。语义编码（即基于语义的信息处理）在合适的情况下也会在短时记忆中显现，这说明语音编码并非短时记忆中信息表述的唯一形式。
阿特金森和希夫林的信息处理模型所存在的问题得到确认后，出现了两种主要的回应。其中一种思路是，根据短时记忆模型的已知局限对模型本身进行改善。巴德利及其同事的研究就与这种思路密切相关，同时他们还力图进一步描述短时记忆在认知过程中的作用。这一研究视角上的改变催生了巴德利开创（随后又加以修订）的“工作记忆”模型。而对阿特金森和希夫林模型的另一种回应思路关注的问题更为普遍。这种思路质疑的是为何该模型要将关注焦点放在记忆的存储及其容量的局限上，并提出应该采取另一种研究路径，重点关注记忆的信息处理过程，并研究信息处理过程对记忆成果的影响。
无论哪一种记忆模型最令人信服，许多关于记忆的理论都对短时记忆和长时记忆进行了宽泛却根本的区分。我们将会看到，支持短时与长时记忆二元区分的论证来自两方面，既有一系列针对正常健康个体而进行的实验，也有对脑部受伤、记忆存在缺陷的病人的研究。基础生物研究也提供了集中的证据，支持短时和长时记忆之间存在区别的观点。
工作记忆
进一步考察短时记忆，我们会发现短时记忆和工作记忆之间的区别往往比较模糊。短时记忆先前曾被或多或少地看作一种被动的过程。但现在我们知道了，人们在短时记忆中并不仅仅是