牛津通识读本：记忆 [5]
广度（span）这个术语通常用来指代一个人能够在短时记忆里存储信息的容量。20世纪50年代，乔治· 米勒曾将短时记忆的典型容量定义为7±2个单元，这是对健康的年轻人而言的。识记单词表的例子可以说明短时记忆的机制：我们对单词表末尾的几个词记得最清楚，因为这些单词仍然存储在我们的短时记忆中。这就像莎士比亚在《理查二世》中所写的，“像宴席最后的甜食，意味最悠远，比任何往事更能铭刻在心里边”。还有些专家认为，短时记忆的广度与语音速度有关，一个人能够越快地一口气说出单词、字母或数字来，他的短时记忆的广度就越大。
现在已有充分的证据表明，工作记忆并不是单一的实体，而是由至少三个部分组成的（见图6）。巴德利在他影响甚广的工作记忆模型中对这些组成部分加以形式化，将其定义为中央执行系统和两个附属子系统——语音回路和视空画板（visuospatial sketchpad）。后来，巴德利在修订后的工作记忆模型中又增加了情景缓冲区这一概念。对于这些组成部分的功能角色，巴德利提出：1）由中央执行系统控制注意力，并协调附属的子系统；2）语音回路包括了语音存储和发音控制过程，也使内部言语能够进行；3）视空画板负责建立和处理心理图像；4）情景缓冲区（图6中未标注）用于整合处理工作记忆中的材料。
语音回路
有大量研究针对语音（或者说发音）回路而展开。研究者普遍认为，语音回路对于儿童的语言发展、对成人理解复杂的语言材料都起着重要的作用。许多实验证明，人们在记忆广度方面的表现通常在很大程度上取决于发音编码的使用，比如你能正确复述的单词个数取决于单词的复杂程度。这一类的发现证实了语音回路的存在。在实验中，研究者采取一种叫作“发音抑制”的技术，让受试者大声重复或者默诵一个简单的声音或单词，比如“啦啦啦”或是“这这这”，这样可以暂时阻止语音回路吸纳新的信息。对比使用或不使用发音抑制手段的情况下受试者的表现，就可以看出语音回路的作用。
图6 1974年，巴德利和格雷厄姆· 希契提出了工作记忆的模型，将短时记忆细分为三个基本组成部分：中央执行系统、语音回路和视空画板
语音回路的容量有限。那么到底是记忆项目个数的限量还是时间限量能更好地描述语音回路的容量呢？研究表明，一个人的记忆广度（即他在听完后能够正确复述的单词个数）是由他说出这些单词所需要的时间来体现的。在短时记忆测试中，“cold（感冒）、cat（猫）、France（法国）、Kansas（堪萨斯州）、iron（铁）”这样的短单词列表，要比“emphysema（肺气肿）、rhinoceros（犀牛）、Mozambique（莫桑比克）、Connecticut（康涅狄格州）、magnesium（镁）”这样的长单词列表容易记忆得多，尽管这两个列表拥有同样的单词数量，并选自相同的语义范畴（分别为：疾病、动物、国家名、美国州名和金属名）——这就是词长效应。但是，如果受试者在学习这些单词时进行了发音抑制，那么词长效应便会消失。另一个有关词长效应的例子是，在不同的语言中从1数到10需要用的时间不同：对于使用不同语言的人，其数字记忆的广度与他们用各自语言的发音读出数字的速度紧密相关。这些发现以及其他相关研究表明，语音回路的时间（而不是记忆项目）容量是有限的。
视空画板
与语音回路相反，视空画板提供的是暂时存储和处理图像的媒介。有研究表明，就短时记忆的容量而言，并行的视觉、空间记忆任务会相互干扰，由这一现象可以推断出视空画板的存在。如果你试图同时完成两个非语言的任务（例如，同时轻拍头顶和按摩肚皮），两个任务结合在一起有可能令视空画板超负荷运转，于是这两个任务都完成不好（相较于两个任务分别单独执行时的表现而言）。科学研究显示，人们下国际象棋的时候会用到视空画板，这表明短时空间记忆在处理棋盘布局的任务中发挥着作用。
中央执行系统
迄今为止，巴德利的工作记忆模型中描述得最不清晰的部分就是“中央执行系统”了，它的作用被认为是协调工作记忆所需要的注意力和运转策略。如果语音回路和视空画板在同时运转，例如，当你试图记住一组单词并同时进行一项空间运动（正如我们在一些实验中要求受试者去做的那样），这时候中央执行系统便可能用于协调这两者的认知资源。在对中央执行系统进行研究时，巴德利和他的同事们就采用了这样的双项任务法：受试者所做的第一项任务旨在让他们的中央执行系统保持在忙碌状态，而研究者则对第二项任务的执行情况进行衡量，从而判断中央执行系统是否也参与了第二项任务。如果第二项任务的完成情况由于与第一项任务同时进行而变差了，则可以推断出中央执行系统也参与了第二项任务。为了让受试者的中央执行系统保持在忙碌状态，研究者设计出多种任务，“生成随机字母序列”便是其中一种。受试者被要求编写出许多字母序列，但需要避免实际生活中具有意义的字母序列，例如“C—A—T”、“A—B—C”或者“S—U—V”。受试者在编写字母序列的同时不断留意着字母的选择，这使得中央执行系统保持忙碌状态。实验表明，专业国际象棋棋手对实际比赛中棋子位置的记忆表现会受到这种字母生成任务的干扰，但却不会受到上文提到的发音抑制手段的影响。这说明，记忆棋子位置的任务会使用到中央执行系统，但并未使用语音回路。从临床角度来说，如果中央执行系统的运行出现中断，其后果从“执行缺陷综合征”（这与大脑额叶的损伤有关，参见第五章和第六章）中的无组织、无计划行为中可见一斑。
情景缓冲区
在最新版本的工作记忆模型中，巴德利提出了“情景缓冲区”这一功能组件。根据巴德利修订后的模型，从长时记忆中提取的信息通常需要与当前的需求相结合，而这些需求是由工作记忆来实现的。巴德利在2001年的论文中将这一认知功能归结为情景缓冲区的作用。巴德利举了一个例子：我们有能力想象一头大象玩冰球的样子。他提出，我们有能力超越长时记忆所提供给我们的关于大象和冰球的信息，进一步去想象这头大象是粉色的，想象大象握住球棒的样子，甚至想象它可能在球场上打什么位置。因此，情景缓冲区能让我们超越长时记忆中所存储的现有信息，用新的方式将信息组合起来，从而用这些信息去创造新鲜的情境，并基于这些新情境采取未来的行动。
记忆的隐喻
工作记忆可以被比作你的台式电脑的内存容量。当前运行的操作占用了内存，也就是电脑的“工作记忆”。而电脑的硬盘就好像长时记忆，你可以把信息放到硬盘上无限期地存储，即便你晚上将电脑关机，信息仍然存在那儿。关机类似人的睡眠。经过一夜的良好睡眠，第二天早晨醒来，我们仍然可以访问存储在长时记忆中的信息（比如我们的姓名、出生年月、我们有多少兄弟姐妹，以及在过去某个特别多彩的日子里所发生的事情）。但是，当我们早上醒来，通常想不起入睡前的工作记忆中的最后一些想法，因为这些信息通常不会在我们睡着前转移到长时记忆中。如果我们恰恰在进入梦乡前的几分钟内想到一个很棒的主意，可能就比较让人沮丧了。还有一个与此相关的类比：给一家先前从未去过的餐厅打个一次性的电话，这时使用的是短时记忆；与此不同的是，有时我们会创建新的长时记忆，比如当我们搬了新家，就需要创建对新家的电话号码的记忆。
关于电脑磁盘驱动器的比喻也有助于我们理解记忆的编码、存储和提取之间的区分。想一想互联网上存在的海量数据。这可以被想象成一个巨大的长时记忆系统。但是，如果没有搜索和提取互联网信息的有效工具，那些信息就是根本无用的：虽然理论上这些信息是可用的，但当你需要它们时，是否真的可以获取这些信息？这就是为什么当谷歌和雅虎这样的高效搜索工具出现，它们为近年来互联网的使用带来了巨大转变。
说完了工作记忆以及学者们所提出的工作记忆流程组件，我们现在来探讨长时记忆的不同功能要素。研究者提出这些不同的要素是为了有效阐述相关研究的结果，而这些文献是在对健康个体以及大脑受到不同损伤的个体进行评估后得到的——这两类来源都为人类记忆的组成情况提供了宝贵的信息。
语义、情景和程序记忆
心理学家提出的一种可能比较有用的区分是关于情景记忆和语义记忆的，这一区分在第一章中已经提及，它们代表着两种不同的可以有意识取用的长时记忆。具体来说，图尔文曾提出，情景记忆涉及对具体事件的记忆，而语义记忆从本质上来说关系到对世界的一般认识。情景记忆包括对时间、地点以及事件发生时的内心情绪的回忆。（自传式记忆，即对个体过往经历的记忆，代表了情景记忆的一个分支，近年来受到了大量关注。）
简单来说，情景记忆可被定义为你对自己经历过的事件的记忆。这些记忆自然往往包括你经历这些事件时的相关具体情形。回想你上周末做了什么，或者记起你参加驾驶考试的过程中发生的事情，这都是情景记忆的例子。
情景记忆和语义记忆既存在着差异，又彼此相互作用。语义记忆是对事实和概念的记忆，它可以被定义为与接收信息时的具体情形无关的知识。事实上，我们常常无意识地将情景记忆和语义记忆结合混用。例如，当我们试着回忆自己婚礼当天发生的事情，我们对那一天的记忆很有可能既包括对婚礼的期待心情，也包括对典型婚礼流程的语义记忆。
以下的例子可以说明什么是语义记忆：
法国的首都是哪个城市？
一周有多少天？
现任的英国首相是谁？
告诉我一种会飞的哺乳动物。
水的化学式是什么？
如果你从伦敦飞往约翰内斯堡，你在往哪个方向行进？
这些问题的难度不等，但它们都需要发掘我们所积累的关于世界的大量一般性知识。我们在一生中逐渐积累着这些知识，往