以下文章经 The Conversation许可转载,The Conversation是一个报道最新研究的在线出版物。

当您需要记住电话号码、购物清单或一系列指令时,您依赖于心理学家和神经科学家所称的工作记忆。 它是在短时间内在脑海中保持和处理信息的能力。 它适用于对您现在很重要的事情,而不是 20 年后的事情。
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研究人员认为工作记忆是大脑功能的核心。 它与许多更 general 的能力和结果相关——例如 智力 和 学业成就——并且与基本的感官过程有关。
鉴于工作记忆在我们精神生活中的核心作用,以及我们至少意识到其某些内容这一事实,工作记忆可能在我们探索理解意识本身的过程中变得重要。 心理学家和神经科学家在研究工作记忆时侧重于不同的方面:心理学家试图绘制系统的功能,而神经科学家则更多地关注其神经基础。 这是目前研究现状的快照。
我们有多少工作记忆?
容量是有限的——我们在任何一个时间只能将一定量的信息“记在脑中”。 但研究人员对这一限制的性质存在争议。
许多人认为工作记忆可以存储 有限数量的“项目”或“信息块”。 这些可以是数字、字母、单词或其他单位。 研究表明,可以保存在记忆中的比特数可能取决于项目的类型——可供选择的冰淇淋口味与圆周率的位数。
另一种理论认为,工作记忆充当一种 连续资源,该资源在所有记住的信息之间共享。 根据您的目标,记住的信息的不同部分可以接收不同数量的资源。 神经科学家认为,这种资源可能是 神经活动,记住的信息的不同部分根据当前的优先级分配不同数量的活动。
另一种理论方法则认为,容量限制的产生是因为不同的 项目会在记忆中相互干扰。
当然,记忆会随着时间推移而衰退,尽管排练工作记忆中的信息似乎可以减轻这个过程。 研究人员称之为保持性复述,包括在心理上重复信息而不考虑其含义——例如,浏览购物清单,只记住项目作为单词,而不考虑它们将成为什么餐。
相比之下,精细复述涉及赋予信息意义并将其与其他信息相关联。 例如,助记符通过将项目列表的每个首字母与已存储在记忆中的其他信息相关联来促进精细复述。 似乎只有精细复述才能帮助将工作记忆中的信息巩固成更持久的形式——称为长期记忆。
在视觉领域, 复述可能涉及眼球运动,视觉信息与空间位置相关联。 换句话说,人们可能会在记住的信息消失后查看其位置,以提醒他们信息在哪里。
工作记忆与长期记忆
长期记忆的特点是存储容量更大。 它保存的信息也更持久和稳定。 长期记忆可以包含有关一个人生活中的事件、语义或知识的信息,以及更隐式类型的信息,例如如何使用物体或以特定方式移动身体(运动技能)。
研究人员长期以来一直将工作记忆视为进入长期存储的门户。 在工作记忆中充分排练信息,记忆就会变得更持久。
神经科学对两者进行了明确的区分。 它认为工作记忆与大脑中神经元的暂时激活有关。 相比之下,长期记忆被认为与神经元及其连接的物理变化有关。 这可以解释工作记忆的短期性质以及它更容易受到中断或物理冲击的影响。
工作记忆在一生中如何变化?
工作记忆测试的表现在整个童年时期都有所提高。 它的容量是认知发展的主要驱动力。 评估测试的表现在 整个婴儿期、童年和青少年时期稳步增长。 然后,表现在青年时期达到顶峰。 另一方面,工作记忆是对衰老最敏感的认知能力之一,这些测试的表现在老年时会下降。
工作记忆容量在一生中的上升和下降被认为与大脑前额叶皮层的正常发育和退化有关,前额叶皮层是负责更高级认知功能的区域。
我们知道,前额叶皮层的损伤会导致工作记忆缺陷(以及许多其他变化)。 前额叶皮层神经元活动的记录表明,该区域在“延迟期”内处于活跃状态,即刺激呈现给观察者到他必须做出反应之间的时间——也就是说,他试图记住信息的时间。
几种精神疾病,包括精神分裂症和抑郁症,与前额叶皮层功能下降有关,这可以通过神经影像学揭示。 出于同样的原因,这些疾病也与工作记忆能力下降有关。 有趣的是,对于精神分裂症患者,这种缺陷在视觉工作记忆任务中比在语言工作记忆任务中更明显。 在儿童时期,工作记忆缺陷与注意力、阅读和语言方面的困难有关。
工作记忆和其他认知功能
前额叶皮层与许多其他重要功能相关,包括个性、计划和决策。 该区域功能的任何下降都可能影响认知、情感和行为的许多不同方面。
至关重要的是,许多这些前额叶功能被认为与工作记忆密切相关,甚至可能依赖于工作记忆。 例如,计划和决策要求我们已经“记在脑中”相关信息,以便制定行动方案。
一种称为全局工作空间理论的认知架构理论依赖于工作记忆。 它表明,暂时“记在脑中”的信息是大脑中“全局工作空间”的一部分,该工作空间连接到许多其他认知过程,并决定我们在任何给定时刻的意识内容。 鉴于该理论表明工作记忆决定了我们的意识内容,更多地了解它可能成为解开意识之谜的重要组成部分。
改善您的工作记忆
有一些证据表明,可以使用交互式任务来训练您的工作记忆,例如涉及记忆能力的儿童简单游戏。 有人认为,这种训练可以帮助提高其他类型任务的分数,例如涉及词汇和数学的任务。 还有一些证据表明,加强工作记忆的训练可以提高患有特定疾病的儿童的成绩,例如 ADHD。 然而,研究综述通常得出结论,认为益处是短暂的并且特定于训练的任务。
此外,在其中一些研究中发现的增强可能是由于学习如何更有效地利用自己的工作记忆资源,而不是增加其容量。 这种训练的希望是,我们可以找到相对简单的任务,这些任务不仅可以提高任务本身的性能,还可以转移到一系列其他应用中。
本文最初发表于 The Conversation。 阅读原文。