記憶 行為學派大多用動物來研究學習 學習必然有記憶 認知學派用人類來研究記憶 記憶的階段性 • 師法資訊科學的「訊息處理模型information processing model」:將記憶分成登錄encoding、 貯存storage、及提取retrieval三個階段。 • 認知心理學家依據記憶的形式(modal)及其歷程, 將記憶分成感官記憶、短期記憶(工作記憶)、 及長期記憶三個階段。採這種理論架構的,叫 「形式記憶模型」modal memory model。 (a) The information processing model compares the working of memory to the actions of a computer. (b) The modal memory model serves as a useful framework for thinking about the basic stages of memory. 感官記憶 • 訊息短暫停留在感官這種「緩衝器」的 階段,稱之為感官記憶。 • 區分記憶形式的標準:記憶容量(記憶 廣度) 、記憶時間。 感覺記憶:上課模擬實驗 • 下一片一出現,趕快注視「+」處 • 接下去的一片含英文字母與阿拉伯數字 • 這兩片的呈現時間不會超過50毫秒(1/20 秒)。我會快速地連按三下。 • 看完第二片後,立即寫下所看到的字母 或數字(冷靜地,不要「啊!」) 。 • 先練習一次。集中精神!預備── 叫你不要「啊」,還啊! 正式實驗。集中精神!別啊了!預備── (快寫!) 「實驗」結果 • 結果: • 結論: Sperling的「部分報告」實驗 • 類似剛做過的實驗。都注視正中央。 • 不同之處: 第二片閃過之後,左邊出現的若是 「上」,則立刻寫上面那一列; 「中」,則立刻寫中間那一列; 「下」,則立刻寫下面那一列。 • 會連續迅速按三下。預備! 下 • 再來一次。 中 感覺記憶的容量是多少? • 結果: • 推論: 容量─四個單位?十二個單位?無限大? 貯存時間? • 如何推論? Sperling的實驗 • 感官記憶的保存期間只有1/3秒。 • 記憶量是「全都錄」。 「全都錄」 • 假設網膜每0.33秒「拍一張照片」,每秒 拍幾張? • 如果網膜每秒拍20張,每張記憶多久? • 電影每張「照片」停格的時間約50~60 ms(毫秒)。 • 感覺記憶的有何功能? 作業 • 關於感官記憶容量是「全都錄」的問題 ,Sperling是怎麼研究的? 答案至少須含下列四段。 1.他的假設是啥?為何會產生此假設? 2.他如何驗證此假設?從驗證的方法如何 推論出可以驗證此假設? 3.根據驗證方法,得到什麼結果? 4.根據該結果,經過推理,可以得到什麼 結論? 短期記憶 • 資訊的來源:感官記憶中被注意而擇出 之訊息,以及從長期記憶中提取出來的 訊息。 • 貯存多久:進來的訊息,若沒繼續處理 (複誦),就只能在「短期記憶緩衝器」 保存20秒。 短期記憶:上課時模擬實驗 • 以下數片含中文字或數字。看過之後, 盡量默寫出來。 預備! 730281 (快寫!) 0267412935 (快寫!) 305285720584 (快寫!) 檢驗短期記憶的容量 • 730281 • 0267412935 • 305285720584 • 最佳「記」錄是 多少? 太長了就記不住? 也要等我「一聲令下」。 987654321024680975 台北大學社會學系 大學部一年級 (快寫!) 接下來的「實驗」, 必須等到「快寫」字出現 才寫出先前看到的數字 134826759 (快寫!) 865197243 (快寫!) 972354861 346518927 等一等,別急 努力在心理複誦前兩片的數字 (快寫!) 檢查一下, 回憶的數字,順序上正確的數目 正確的數目 <4 5 6 7 8 9 134826759 865197243 972354861 346518927 Limited STM capacity & memory interference • Retroactive interference (逆向干擾) vs Proactive interference (順向干擾) 短期記憶 • 特徵 記憶時間:20秒~30秒 記憶單位:chunk 容量:7( + 2 )chunks4 chunks • 用「逆向干擾」來阻止複誦。在20秒內 進行干擾,記憶量減少。 Demo:聽完電話號碼後,一半的人大聲倒 著唸出上一句。唸完後全班寫出號碼。 工作記憶 • 初,短期記憶被認為只有一種,視、聽 共用;而且,它只是「短期記憶緩衝 器」,只執行「被動貯存功能」 • Baddeley主張,這個階段的記憶提供了解 決問題、推理、理解等等工作所需之訊 息;因此,這些訊息不該「被動地等 死」,可能被用到的訊息應該「積極保 存備用」。故稱之為工作記憶 。 例: 你 上 週 說 要 請 我 客 The working memory system details the components and processes of short-term memory. 工作記憶 系統 1. 「音韻迴路」: phonological loop and rehearsal(似 STM) 2. 「視覺空間寫生板」: visual sketchpad and rehearsal(似STM) 3. 事件緩衝器episodic buffer:從長期記憶提取出來 的與己有關之訊息。(近幾年才增添的想法) 4. 「中樞經理」 :central executive。它決定STM裡 哪些訊息需要暫存與將重要的「結論」送入LTM。 必要時從LTM提取訊息。是STMs與LTM的介面 執行者。 如何驗證有音韻迴路? • 請默唸下列子音 NLPKPDCS • 快速唸出每一個字: 指出哪些子音是之前的字母串裡出現過的。 繼續默唸英文字母串 指出哪些子音是 之前的字母串裡出現過的。 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. M L Q X C B T 有 0 30 0 0 30 0 0 沒有 3 長期記憶 輕鬆一下:小實驗 請數一數下面幾個英文單字是由 幾個字母所組成。 tomato normality graze 字串回憶: 序位效應 • 序位效應(Fig. 7.11) 初始效應 新近效應 • 劃分成長期與短期記憶 • 干擾與複誦的解釋 • 序位效應中的初始效應與新近效應的解 釋與實驗 • 但是,這種解釋不適用於日常生活的經 驗。昨天發生的事,記得比上週的多。 • H.M.的故事。 H.M.的故事 • 症狀: 1.為了治療癲癇動腦手術,傷及海馬。 2.與人聊天、下棋,如正常人;但事件結束後,隨 即忘得一乾二淨。 3.聞知叔叔過世,傷心。再聽到,宛如初次知道, 又傷心。 4.換新家,一直找不到路回家。 • H.M.有LTM?有WM?他的問題出在哪兒? LTM只有一種?還是有好幾種? H.M.的另一種貢獻 Different memory systems • Explicit (declarative) memory ── Episodic memory; semantic memory • Implicit memory ── Procedure (motor) memory[H.M.’s mirror-drawing]; Attitude: 形象好的人代言商品好商品; False fame effect; tom___; nor___; gra___. (repetition priming促發) • Prospective memory:記得未來何時或何種狀 況下該做某事,如問路、約會。行事曆,何用? 資訊如何組織成長期記憶? 貯存的東西,要找得到才有用! 貯存需有組織 *LTM的處理過程,依序有三步驟 • Encoding:將知覺到的東西「轉譯」成 代碼(code=mental representation 心理表 徵) • Storage:將表徵保存,被保存之表徵即 為memory。神經系統對應地改變。 • Retrieval:從腦海提取出所需之資訊 (explicitly or implicitly) *LTM以啥為基礎? 以下三片,用「心」解答即可 • 填充題 They have to cross the ___ to reach the castle. The mouse is killed by a ___. The flower, ___, is a symbol of love. We use our ___ to run a bicycle. “921” disaster was caused by an ____. In 2012, we will ____ for our President. The “year of rabbit” is already gone and the “year of ___” is coming. A tourist uses a ___ to locate his hotel in the city that he has never visited before. • 配對題:請各舉一個母音相同的字 Coat School Bat Cut Hell Tall That Tire • 大小寫題:下列單字,哪些是用大寫的? 哪些是用小寫的? bank OCEAN mountain teeth DRESS flower BUILDING STATION 請依序回憶 • • • 配對題:將那些單字與你所想到的同音 字,配對寫出來。 大小寫題:將那些單字,依大小寫分類 寫出來。 填充題:將所填的那些單字寫出來。 調查結果: Participants are asked to consider a list of words according to how the words are printed, how they sound, or what they mean. 記憶的良痞決定於推敲的深淺 • Maintenance rehearsal:維持性複誦。死背。 • Elaborative rehearsal :(精緻複誦)推敲式 複誦。將新東西納入LTM原有的知識架構 裡,使新東西變得有意義。 知識架構因增添新資訊而增修(即,改變; 如此,才算學到新知識)。認知心理學家將 此種會變的架構,用「基模schema」來論述。 *基模(schema)與意義 • 不認得「徐嘉宏」時,「徐嘉宏」不具 意義。 • 我到北大社會系唸書,徐嘉宏是普心的 老師。 黃字部分組成「基模」,「徐嘉宏」對 「我」才具意義。 • 基模schema:是一種理論性的架構。此 架構由相關的代碼組成,有助於訊息的 知覺、組織、處理、及運用。 基模與登錄之例──1 • 某類函數是涉及時間序列的函數,有限 狀態機可以處理這樣的函數。它可以執 行隨時間改變的函數,也就是不但與目 前的輸入值有關,也受之前輸入值影響 的函數。 基模與登錄之例──2 • 自動原子筆是有限狀態機,可以處理涉 及時間序列的函數。它有兩種可能的狀 態:伸出筆芯和縮回筆芯,而且還可以 記得它的按鈕被按了奇數次還是偶數次 。 有基模時,較易理解與記憶。 若原無基模,需建新基模。 基模與提取 請記住下列詞彙(一分鐘) • • • • • • • • 液體 美觀 用過的柔性東西 攪拌 太陽 衛生 電力 家庭 • 風 • 粉末 「洗衣服」的基模可幫助記憶 但是,基模也會因偏見而扭曲記憶 *心理表徵mental representation 的網狀組織 請花兩分鐘背一背 滾滾長江東逝水,浪花淘盡英雄。 是非成敗轉成空, 青山依舊在,幾度夕陽紅。 請默寫剛才看的詩! • 反省一下,是如何背出來的? 網狀組織與樹狀結構 • 「在英國工業城市所進行的白蛾黑蛾研究, 顯示天擇對變異的影響。」要理解這句話, 必須先從LTM中找出黃色部分的基模;由 天擇,再提取出「演化論基模」。 • 觸類旁通,是由一「節」擴散激發 (spreading activation)到所連結的其他諸 「節」。提取是透過這種方式的「搜尋」 來完成。 • 樹狀結構(如,章節層次),也是有效提 取的組織。 *提取的線索 (選擇題的線索比問答題多) • 基模是以所要記住的「標的」為核心而建 構出來的網狀組織。在此網路中,可以 「觸類旁通」地進行提取。 • 然而,但與「標的」並無知識上的必要關 連、卻同時存在之刺激,居然也有助於提 取。 Encoding specificity principle 1. Context-dependent memory 2. State-dependent memory 腦如何處理記憶? • 記憶雕痕(engram)的追索 1.Pavlov: CS與US分別在大腦皮層激起漣漪。初, 無交集;配對次數一多,漣漪有交集,與CS、 US有關的神經細胞形成連結(=engram) ,條 件化就成功。 2.Lashley:(1)如果神經細胞間形成新連結即 是記憶(前提);如果令新連結無法形成, 則無學習(推論);將皮層割切,切斷軸突, 以阻斷新連結形成(方法);預期(迷津) 學習變差。(結果)YES! (續 ) (2)如果記憶貯存於「一個地方」,則破壞 此區,將無學習。此區在哪裡?分別在皮 層不同地區予以燒毀。學習表現?有燒毀, 學習就變差;毀區越大,學習越差;而且, 不論何處!等潛律與質量作用律 (equipotentiality and mass action) 3.Lashley是在追尋「功能區位」的問題(記 憶是一種「功能」),結果沒找到。敗因: 1.所用的學習作業是迷津,迷津學習時, 動用了可用的各種感覺,而有「等潛」之 表象;2.毀區大,傷及皮層下之組織,而 有「質量作用」之表象 功能區位問題的現狀 • 顳葉:登錄新記憶、陳述性記憶。 • 小腦:運動記憶 • 基底核:運動記憶、古典條件化(見美 食,流口水)。 • 杏仁核:與害怕有關之古典條件化。 *內側顳葉與 陳述性記憶的鞏固歷程 • 內側顳葉含海馬、杏仁核、嗅皮層。 • H.M.的海馬被切除,得「順向失憶症」。 • 鞏固歷程consolidation:將STM的內容轉到LTM的 歷程,稱之。它是使神經連結強度增強的歷程。 • 顳葉與鞏固歷程的關係。神經連結強度增強的「地 點」應該在:學習作業所涉及之知覺與分析發生之 處。顳葉負責使「神經連結強度增強」得以產生。 • 神經連結強度增強的「地點」,因所用知覺系統而 異:狗像與狗吠的實驗。 • reconsolidation Four horizontally sliced brain images acquired using magnetic resonance imaging indicate that regions of the sensory cortex are reactivated when we remember sensory-specific information. 海馬的另一種功能:空間記憶 • 空間記憶:物體環境的訊息包括物件、 物件位置、自身位置與物件間的方向、 物體環境的認知圖等等之記憶。 • 海馬有「位置細胞」:處在熟習的環境 中的特定地點時就會激發之細胞。(記 得螞蟻取捷徑回巢的實驗?雖然牠沒海 馬) • 需要貯存果實的鳥,其海馬較大。 額葉與記憶 • 與登錄有關 • 與工作記憶有關 • 與提取有關 額葉與記憶 • 涉及之記憶:逸事記憶、工作記憶、空間記憶、 時間順序等等,以及登錄與提取。 • 逸事記憶涉及人、物、事、空間位置、時序等 等,這些記憶分別貯存於其他地區,回憶時一 一提取到額葉來「作業」─即,工作記憶。 • 與登錄之關係:推敲程度越深,額葉激發越強, 記得越好。(額葉之內,還可分區;與「自己」 有關的記憶,在「內側前額葉」) 額葉與短期記憶 • 用delayed matching to the sample task來驗 證工作記憶。額葉受損或發展尚未成熟, 在此作業的表現差。 • 利用fMRI。1.在背字詞時同時記錄額葉 的興奮狀態;2.之後,回憶所背之字詞 (根據表現,分出記住與忘記兩大類字 詞);3.將「記住」之字詞的先前fMRI 記錄與「忘記」者比較。 The amount of brain activation and the areas activated in the brain depend on the type and timing of the material being remembered. 記憶的左右腦差異 • Tulving:左額葉與登錄有關,右額葉與 提取有關。 • Kelley:前述結論其實是因所用研究素材 而有之表象。實際的半腦差異應該是: 與語言有關之記憶會激發左半腦;與影 像有關之記憶,激發右半腦。 *神經化學與記憶 • 記憶等於神經突觸連結有改變(鞏固歷程)。 • 神經傳導質在突觸的功能,若非激發下一個 神經細胞,而是幫助或阻礙「神經突觸連結 的改變」時,稱之為「記憶調節質」 modulater。 • 外在物理世界的眾多訊息中,對自己「有意 義」的刺激才值得貯存。是演化的結果。 • 有意義的刺激引發情緒,情緒引發特定化學 物質的釋放,「化學信息」最終啟動記憶調 節質、影響記憶。 腎上腺素與記憶 • 興奮時,交感神經活躍,腎上腺增加分 泌腎上腺素,它令血糖增加、杏仁核內 之「正腎上腺素」(記憶調節質)增加, 記憶較深刻。 杏仁核與記憶 • 讓杏仁核無法運作(毀除、孤立、麻 醉),無法形成與害怕有關的新記憶。 • 害怕使腎上腺分泌增加,最終使杏仁核 內的「正腎上腺受體」的活性增強,使 與害怕經驗有關的訊息得以「記牢」 (但,貯存在別的地方)。 • 情緒的反應與記憶有性別差異:男在右 杏仁核,女在左。 • PTSD與強迫性回憶(含情緒)。 *什麼時候會有「遺忘」? 請回憶小學一年級的同學 六年級的、國一的、高三的。 有哪些因素,讓這些人能雀屏中選? 記憶與遺忘 • 記憶是針對有意義的訊息,遺忘則是以沒 有或不再具有意義的訊息為對象。 • 「意義」如何決定? • 「意義」能否創造出來? • 遺忘:須是記住過,才有遺忘的資格!記 住過,撐多久?1秒?20秒?1小時?3年? 先驅:Ebbinghaus(1850-1909) • 受試者:他自己。 • 實驗材料:無意義字(MUY、KIR、 XAJ、DEQ等等) • 方法:一字一卡片。20片一組,依序讀 過一遍,默寫一遍;再讀,再寫;直到 完全依序默寫出來。記錄遍數(A0)。 N日後,取出同組卡片,再背一回合,記 錄遍數(AN)。 • 記憶保留比率=100*(A0-AN)/A0 節省 分數 與 艾 氏 記憶 曲 線 短命的記憶源於干擾─ 長期記憶之貯存失敗 • 順向干擾 • 逆向干擾 暫時性的記憶阻塞─ 提取失敗 • 回台大,找不到腳踏車。再動用逸事記 憶,回想上週用車經驗,還是可以找到。 • 舌尖現象:你叫…你叫…你叫…你叫馮 友蘭!(填充)目不暇﹍;不寒而﹍; ﹍兔賽跑;烏煙﹍氣;焚膏繼﹍。 心不在焉導致沒注意到細節 • 心不在焉,登錄「不夠深刻」,遺忘難 免。 Change blindness 「更變盲目」現象: • 大學同學改戴隱形眼鏡的頭一天,她看著我一會 兒,說:你沒注意到我沒戴框架眼鏡! • 實驗:路人甲、乙朝你走來。甲朝前一步向你問 路,還沒回答,搬運工抬一塊大木板從中穿過後 (同時,甲、乙互換位置),你在繼續回答時, 會注意到問者對調了嗎?居然有一半的人沒注意 到!老人有此現象的比大學生多? • 居然有一半的人沒注意到! 失憶症是長期記憶出狀況 • 失憶症源於腦傷或創傷經驗 • 後向失憶症 • 前向失憶症 扭曲的記憶 例子 • 瞬間的清晰記憶: • 隱匿失憶症:聽過、看過許多論述。有 一天,忽然自覺有了創意,就說該創意 是自己想出來的──不小心犯了剽竊行為。 • 目擊證人的證詞 長期記憶靠建構,回憶靠重構。 • 建構與重構,都是靠基模,使整個基模 「合理」。 • 沒注意到的細節,運用基模來「填補」 • 「填補」之處,可能失真;據之再行推 理,就生「扭曲」。 形, visual coding, ionic memory 內側顳葉之內的「功能區位」 • 海馬回與環繞其前端之嗅皮層: Mishikin’s “delayed nonmatching to sample task” experiment:需記住sample,且習得 「遊戲規則」。(那個是工作記憶?長 期記憶?) 啥樣的資訊 才有資格進駐長期記憶? (1)複誦夠多次者 分散練習 VS 密集練習 (2)重要的、有意義的訊息以十元硬幣為例 正面的人頭像,是蔣中正? 人頭像的右耳看不見? 「中華民國八十三年」是順時鐘排列? 「10」刻在正面? 反面刻的是「拾圓」?