热门问题
时间线
聊天
视角
巴德利工作記憶模型
人類記憶模型 来自维基百科，自由的百科全书
Remove ads
巴德利工作記憶模型（英文：Baddeley's model of working memory）是巴德利（Alan Baddeley）和希奇（Graham Hitch）在1974年提出的工作记忆模型，試圖呈現更準確的初級記憶模型（通常称为短期记忆 ）。工作記憶将初級記憶分成多个元件，而不是单个统一构造。 [1]
歷史
巴德利和希奇在1968年提出工作记忆模型，由三個元件組成，目的是為了取代由艾金生（Atkinson）和謝扶潤（Shiffrin）提出的多重记忆模型之中的「短期記憶」。后来巴德利和其他同事扩展了这个模型，增加了第四个元件，並成为工作记忆领域的主流观点。然而，有其他的替代模型正在开发中（参见工作记忆 ），为工作记忆系统提供了不同的觀點。
巴德利和希奇的原始模型由三个主要元件组成：「中央執行」（作为监督系统，控制著與從屬系统之間的資訊流动），以及兩個從屬系統「語音循環」、「視覺空間寫生板」 。語音循環储存语言内容，視覺空間寫生板储存视觉空间数据，而這两个從屬系統皆仅作為短期储存中心。 巴德利於2000年的時候在他的模型中加入了第三个從屬系統，即「情节缓冲區」。
在巴德利和希奇的在旧模型中，区分出两个从属系统的论点来自雙作業派典的实验结果。受試者會同時執行兩個任務，當使用兩個分立的感知區時（即视觉和口头任务），执行結果的效率几乎与单独执行任务一样。反之，当受試者试图使用相同感知區，同时执行两个任务时，执行效率則低于单独执行任务时的效率。 [2]
經過25年之後，加入了巴德利模型的第四个元件，用以补充中央执行系统。第三个从属系统是种有限容量的系统「情节缓冲区」，藉由结合从属系统資訊以及长期记忆來形成单个情節表徵，從而暫時储存資訊。 [3]
Remove ads
元件
中央執行是個靈活的系統，負責控制和調節認知過程。它引導注意力和瞄準資訊，使工作記憶和長期記憶一起工作。可以把它認為是個監控系統，控制認知過程，確保短期記憶積極工作，並在它們誤入歧途時進行干預，防止分心。[4]
它具有以下功能：
- 更新、對輸入資訊編碼和替換舊資訊
中央執行系統主要有兩個系統:視覺空間寫生板（visuo-spatial sketchpad）和語音循環（phonological loop）[5]。
例如，巴德利和厄斯（Erses）使用雙任務範式發現，即使單個任務的難度與他們的能力相適應，阿茲海默症患者在同時執行多個任務時的表現會減弱。兩個任務包括記憶任務和追踪任務。單個動作完成得很好，但隨著阿茲海默症在病人身上變得越來越顯著[6]，執行多個動作會變得越來越困難。這項研究表明，阿茲海默症患者的中央執行功能正在惡化[7]。
最近關於執行功能的研究表明，「中央」執行並不像巴德利和希奇的模型中設想的那麼核心。相反，在個體之間似乎存在單獨的執行功能，這些功能有很大程度上彼此獨立的差異，並且可以選擇性地受損或免於腦損傷[8]。
語音循環（或「發音循環」)作為處理聲音或音韻資訊的整體。由兩個部分組成:一種是短期音韻儲存器，帶有易迅速衰減的聽覺記憶痕跡，另一種是發音複述元件（有時稱為發音循環），可以恢復記憶痕跡。
任何聽覺語言資訊都被假定自動進入語音儲存。視覺呈現的語言可以透過無聲的發音轉換為語音代碼（phonological code），從而編碼到語音儲存中。發音控制過程促進了這種轉換。音韻儲存器就像「內耳」，按時間順序記憶語音，而發音過程就像「內在聲音」，循環重複一系列單詞（或其他語音元素），以防止它們衰減。尤其是在幼兒期，語音循環可能對詞彙習得起著關鍵作用[9]。另外，對於學習第二語言也至關重要。
五個主要發現為語音循環提供了證據:
- 語音相似性的影響: 一組聽起來相似的單詞表，比聽起來不同的單詞表更難記住。語義相似（意義相似）的影響相對較小，因此，這項發現佐證了，語言資訊在工作記憶中主要是以語音來編碼的假設[10]。
- 發音抑制的效果: 當人們被要求大聲說出一些不相干的東西時，他們對口頭材料的記憶就會受損。這被認為是為了阻止發音複述過程，導致記憶痕跡在語音循環衰減[11]。
- 代碼之間的資訊傳遞: 對於視覺呈現的項目，成年人通常會將其命名並默念，因此資訊會從視覺上轉移到描述上。而發音抑制阻止了這種轉移，在這種情況下，上述語音相似性的效果被消除了[12]。
- 神經心理學的證據: 對語音短期記憶有特定缺陷的患者，可以用語音儲存缺陷解釋患者的行為。另外，由於發音複述過程的缺失，發展性言語障礙失語症患者無法建立發音所需的言語運動代碼[13]。
- 另一方面，對吶語症（Dysarthria）患者而言，其言語問題是次要的，他們能表現出正常的複述能力。這表明默讀複述至關重要[14]。
Remove ads
幾十年來，文學積累為音韻STS理論提供了強而有力的支持。在1971年的一項研究中，斯蒂芬·馬迪根（Stephen Madigan）證明，在正向序列回憶中，當以聽覺而非視覺的方式呈現一個列表時，近因效應效果更大。（在後向序列回憶中，效果較小。）在他的研究中，聽覺呈現導致對最接近的研究項目回憶更強[15]。凱瑟琳·彭尼（Catherine Penney）對這一發現進行了擴展，發現在自由回憶任務中也可以發現模態效應（modality effects）[16]。在1965年，達利特（Dallett）發現在列表中加入「後綴」項（無法被回想的干擾）會大幅減少觀察到的模態效應。[17]。羅伯特·格林（Robert Greene）在1987年利用這一觀察發現，與視覺相比，後綴效應對列表的聽覺學習（而非視覺學習）有更大的影響[18]。這些結果都有力地支持了這個理論，即存在一個透過語音來儲存近期所學的短期儲存區。此外，布魯姆（Bloom）和瓦特金斯（Watkins）發現，當後綴無法被解釋為語音時，後綴效應會大大減弱，這與音韻短期儲存理論相一致，因為它在很大程度上不受非語言干擾的影響[19]。
Remove ads
艾倫·巴德利的工作記憶理論還可以從另一方面儲存短期記憶。視覺空間寫生板是個可供操作的視覺資訊儲存區。視覺空間寫生板被認為它本身有自己的工作記憶儲存區[20]，因為它不會干擾語音循環的短期歷程。在研究中發現，視覺空間寫生板可以與語音循環同時工作，處理聽覺和視覺刺激，而任一過程均不受其它過程影響[21]。巴德利將短期記憶理論重新定義為工作記憶來解釋這一現象。在最初的短期記憶理論中，人們認為只有一個即時資訊處理儲存器，它只能在很短的時間內（有時是幾秒鐘的事情）儲存7個加2或減2個項目。數字廣度測試（The digit-span test）是經典地定義了短期記憶的完美測量例子。從本質上講，如果一個人不能在幾分鐘內，找到一種將資訊轉移到長期記憶中的現有關聯，來編碼7加減2個項目，那麼這些資訊就會丟失，並且永遠不會被編碼[22]。
然而，視覺空間短期記憶可以在短時間內保留視覺和空間資訊[22]。當這種記憶被使用時，個體能夠暫時創造心像並一再重新審視，還可以在複雜的空間定位任務中操縱它。有些人的大腦區域存在差異，這是由於不同類型的腦損傷造成的[21]。視覺空間短期記憶與暫時性記憶（如視覺感覺記憶）的區別上也可能存在誤解。暫時性記憶只是一種短暫的感覺記憶。因此，由於視覺感覺記憶是感覺記憶的一種，但資訊儲存的時間只有一秒鐘左右。常見視覺感覺記憶的效果：個體可能記得那些看過的，但其實不在此地的東西，或者不記得在視線範圍內的特定事物。記憶只是瞬間的，如果不在幾秒鐘內被注意到，它就會消失[20]。
大腦中有兩種不同的途徑，分別控制視覺空間寫生板的不同功能。寫生板由「空間短期記憶」和「對象記憶」兩部分組成。空間短期記憶是指，人們如何能夠學習從而記住在與其他對象的比較表徵中，這個對象所處的位置「在哪裡」。對象記憶則是學習和記憶這個對象「是什麼」[22]的關鍵。這兩種不同的視覺能力之間的差異，在很大程度上是能力在大腦中的通路不同所致。大腦中偵測到空間表徵的視覺通路是背側流。決定物體形狀、大小、顏色和其他決定性特徵的視覺通路稱為腹側流[21]。這兩種流各自獨立運行，因此視覺系統可以只處理其中一種而不處理另一種（例如在腦損傷中），或同時處理兩種流。這兩個流彼此獨立，所以如果其中一種正在運作，另一個仍然可以發送資訊。
Remove ads
Logie提出視覺空間寫生板可以進一步細分為兩個部分:
- 視覺快取，負責儲存種類和顏色相關的資訊。
- 內部抄寫器，負責處理空間和運動資訊。它還會排練在視覺快取中的資訊，並將其傳輸給中央執行系統[23]。
三個主要發現，為視覺空間寫生板內視覺和空間部分的區別，提供了證據:
2000年，巴德利在模型中加入了第四個元件，情節緩衝區（Episodic buffer）。這個元件是有限容量的被動系統[26]，致力於將跨域資訊連接起來，形成具有時間順序（或情節時間順序[26]）的視覺、空間和口語資訊的整合單元，例如故事或電影場景的記憶。情節緩衝也被認為與長期記憶和語義有聯繫[27]。
「它就像緩衝儲存器，不僅在工作記憶的各個元件之間，而且還把工作記憶、感知和長期記憶聯繫起來[26]。」巴德利假設「藉由有意識地覺察，可從緩衝區中提取」[26]。情節緩衝區允許個人使用整合的資訊單元，他們已經不得不想像新的概念。因為這可能是一個「需要注意力的過程…… 緩衝區在很大程度上取決於中央執行機構」[26]。
引入這一成分的主要動機，是因為觀察到，雖然一些失憶症患者（尤其是高智商患者）可能沒辦法在長期記憶中編碼新資訊，但他們對故事的短期記憶很好，能回憶起比語音循環中所能記住的還要多出很多的資訊[28]。「情節緩衝出現了…… 能夠儲存綁定的特性，並使它們可被有意識的覺察所用，但本身不負責綁定的過程」[29]。
據推測「有意識地使用語音循環或寫生板，可透過緩衝區來進行」[30]。這是基於這樣的假設:視覺空間寫生板和語音循環都是次要的緩衝器，在它們的感覺區域內結合資訊。另外，情節性緩衝區也可能與嗅覺和味覺相互作用[30]。
Remove ads
生物學/神經科學
有很多證據表明，短期記憶緩衝區與長期記憶不同。語音循環似乎與左半球的激活有關，尤其是顳葉。而視覺空間寫生板則根據任務難度，激活不同區域; 較低強度的任務似乎激活枕葉，而更複雜的任務激活頂葉。儘管中央執行系統似乎位於大腦的額葉，但仍然是個未解之謎。情節性緩衝區似乎位於兩個半球（雙側），額葉和顳葉都有激活，甚至海馬迴的左側也有激活。就遺傳學而言，ROBO1基因與語音緩衝區的完整性或長度有關。
模型的有效性
巴德利模型的优势在于，它能够将大量的研究成果整合到短期记忆及工作记忆中。此外，從屬系統的机制（特别是语音循环）激发了大量实验心理学、神经心理学、认知神经科学的研究。
然而，一些對模型的批评已经提出，例如在语音循环的部分，最初的巴德利-希奇模型很难解释包括「7加減2规则」争议在內的一些细节。 [31] [32]
情节缓冲區被認为是有助於工作记忆模型的補充，但尚未进行广泛研究，其功能仍不清楚。 [33]
參見
参考文獻
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads