为什么记忆力时好时坏?

解释记忆悖论

你还记得一周前的今天晚餐吃了什么吗?很可能,你无法确切地回忆起来。但是,至少在用餐后的一小段时间内,你清楚地知道自己吃了什么,并且可以轻松地回忆起盘子里食物的细节。从那时到现在,你的记忆发生了什么?是逐渐消退了吗?还是一下子就消失了?

视觉图像(例如,晚餐的盘子)的记忆存储在所谓的视觉记忆中。我们的大脑使用视觉记忆来执行最简单的计算;从记住我们刚认识的人的脸,到记住我们上次查看时间是什么时候。没有视觉记忆,我们就无法存储——并稍后检索——我们看到的一切。正如计算机的内存容量限制了它的能力一样,视觉记忆容量与许多更高的认知能力相关,包括学业成功、流体智力(解决新问题的能力)和一般的理解能力。

因此,出于许多原因,了解视觉记忆如何促进这些心理操作,以及如何限制我们执行这些操作的能力,将非常有用。然而,尽管这些大问题长期以来一直被讨论,但我们现在才开始回答它们。


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像你晚餐吃什么的记忆存储在视觉短期记忆中——特别是,存储在一种通常被称为“视觉工作记忆”的短期记忆中。视觉工作记忆是视觉图像暂时存储的地方,同时你的大脑在处理其他任务——就像一块白板,上面短暂地写着东西,然后被擦掉。我们在短时间内记住事物时依赖视觉工作记忆,例如将讲义抄写到笔记本上时。

问题是:这些记忆什么时候会被擦掉?当它们被擦掉时,我们还能辨别出最初“写”的内容的痕迹吗?还是什么都没有留下?如果视觉短期记忆只是逐渐被擦掉,那么这些记忆的残余仍然应该是可检索的;但是,如果这些记忆一下子被擦掉,那么我们应该无法以任何形式检索它们。

加州大学戴维斯分校的心理学家魏伟张(音译)和史蒂文·勒克已经阐明了这个问题。在他们的实验中,参与者在计算机屏幕上短暂地看到三个彩色方块闪烁,并被要求记住每个方块的颜色。然后,在1、4或10秒后,这些方块重新出现,但这次它们的颜色丢失了,所以所有可见的都是用白色勾勒出的黑色方块。参与者有一项简单的任务:回忆一个特定方块的颜色,事先不知道他们会被要求回忆哪个方块。
心理学家假设测量视觉工作记忆在不断增加的需求(即持续时间增加的 1、4 或 10 秒)下的表现,将揭示该系统的工作原理。

如果短期视觉记忆会逐渐消退——如果它们从白板上逐渐被擦掉——那么在较长的间隔后,参与者在记住颜色方面的准确性仍然应该很高,仅与方块的原始颜色略有偏差。但是,如果这些记忆一下子被擦掉——如果白板保持原样,直到一下子被擦干净——那么参与者应该做出非常精确的反应(对应于记忆仍然完好无损的情况),然后在间隔时间过长后,做出非常随机的猜测。

这正是发生的情况:张和勒克发现参与者要么非常精确,要么完全是猜测;也就是说,他们要么非常准确地记住了方块的颜色,要么完全忘记了。这几乎就像他们的记忆表现得像计算机上的文件:你的Microsoft Word文档不会随着时间的推移而丢失字母,你的数码照片也不会变黄;相反,它们会继续存在,直到你将它们移动到垃圾箱——在那里它们一下子被擦掉。

但是,事实证明,并非所有的记忆都是如此。在最近的论文中,麻省理工学院和哈佛大学的研究人员发现,如果记忆能够足够长久地存活到所谓的“视觉长期记忆”中,那么它根本不必被擦掉。塔莉亚·孔克及其同事向参与者展示了三千张不同场景的图像流,例如海浪、高尔夫球场或游乐园。然后,向参与者展示了两百图像——一张他们在第一个任务中看到的旧图像和一张全新的图像——并要求他们指出哪张是旧的。

参与者在发现新旧图像之间的差异方面非常准确——准确率达到96%。换句话说,尽管需要记住将近3,000张图像,但他们的表现仍然几乎完美。

然而,事实证明,只有当新旧图像来自不同类型的场景(例如,高尔夫球场和游乐园)时,他们才如此准确。为了测试这些记忆的细节程度,心理学家还分析了当图像来自相同类型的场景(例如,两个不同的游乐园)时,参与者的表现如何。由于来自相同场景类型的图像之间的差异少于来自不同场景类型的图像之间的差异,因此参与者能够成功指出这些相似图像之间差异的唯一方法是,他们记住了大量真实的细节。

正如你可能预料的那样,参与者在区分相同类别的图像方面表现较差,但差距不大,得分高达84%。事实上,即使实验者增加了参与者最初需要记住的给定类型场景的图像数量,参与者仍然擅长区分旧图像和新图像——性能只有轻微下降。也就是说,记忆性能有所下降的事实表明,尽管我们的记忆非常详细,但它们并非过目不忘

这两个独立的实验提出了一个悖论:为什么我们在某些情况下能够记住大量细节的图像,而在其他情况下,甚至在几秒钟后也记不住一些图像?是什么决定了图像是存储在长期记忆还是短期记忆中?

在最近的综述中,哈佛大学和麻省理工学院的研究人员认为,关键因素是被记住的图像的意义程度——你看到的图像内容是否与关于它们的既有知识相关联。在张和勒克的实验中,你试图记住毫无意义、不相关的颜色,因此没有与存储的知识建立联系;这就像在你有机会将涂鸦抄到笔记本上之前,白板就被擦干净了。但是在孔克等人的实验中,你看到了你已经有有意义知识的可识别场景的图像——例如,过山车相对于地面可能在哪里。这种先前的知识改变了这些图像的处理方式,允许将数千张图像从短期记忆的白板转移到长期记忆的保险库,在那里它们以惊人的细节存储。

总而言之,这些实验表明,为什么记忆不会被同等消除——事实上,有些似乎根本没有被消除。这或许也能解释为什么我们在记住某些事情时如此无望,而在记住其他事情时却如此厉害。

您是专门研究神经科学、认知科学或心理学的科学家吗?您是否读过最近发表的同行评审论文,并且想撰写关于该论文的文章?请将建议发送给《思维事项》编辑加雷思·库克,他是《波士顿环球报》一位获得普利策奖的记者。可以通过 garethideas AT gmail.com 或 Twitter @garethideas 联系到他。

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