為什麼記憶力時好時壞?

解釋記憶悖論

你還記得一週前的今天晚餐吃了什麼嗎?很可能,你無法確切地回憶起來。但是,至少在用餐後的一小段時間內,你清楚地知道自己吃了什麼,並且可以輕鬆地回憶起盤子裡食物的細節。從那時到現在,你的記憶發生了什麼?是逐漸消退了嗎?還是一下子就消失了?

視覺影像(例如,晚餐的盤子)的記憶儲存在所謂的視覺記憶中。我們的大腦使用視覺記憶來執行最簡單的計算;從記住我們剛認識的人的臉,到記住我們上次檢視時間是什麼時候。沒有視覺記憶,我們就無法儲存——並稍後檢索——我們看到的一切。正如計算機的記憶體容量限制了它的能力一樣,視覺記憶容量與許多更高的認知能力相關,包括學業成功、流體智力(解決新問題的能力)和一般的理解能力。

因此,出於許多原因,瞭解視覺記憶如何促進這些心理操作,以及如何限制我們執行這些操作的能力,將非常有用。然而,儘管這些大問題長期以來一直被討論,但我們現在才開始回答它們。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠產生關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。


像你晚餐吃什麼的記憶儲存在視覺短期記憶中——特別是,儲存在一種通常被稱為“視覺工作記憶”的短期記憶中。視覺工作記憶是視覺影像暫時儲存的地方,同時你的大腦在處理其他任務——就像一塊白板,上面短暫地寫著東西,然後被擦掉。我們在短時間內記住事物時依賴視覺工作記憶,例如將講義抄寫到筆記本上時。

問題是:這些記憶什麼時候會被擦掉?當它們被擦掉時,我們還能辨別出最初“寫”的內容的痕跡嗎?還是什麼都沒有留下?如果視覺短期記憶只是逐漸被擦掉,那麼這些記憶的殘餘仍然應該是可檢索的;但是,如果這些記憶一下子被擦掉,那麼我們應該無法以任何形式檢索它們。

加州大學戴維斯分校的心理學家魏偉張(音譯)和史蒂文·勒克已經闡明瞭這個問題。在他們的實驗中,參與者在計算機螢幕上短暫地看到三個彩色方塊閃爍,並被要求記住每個方塊的顏色。然後,在1、4或10秒後,這些方塊重新出現,但這次它們的顏色丟失了,所以所有可見的都是用白色勾勒出的黑色方塊。參與者有一項簡單的任務:回憶一個特定方塊的顏色,事先不知道他們會被要求回憶哪個方塊。
心理學家假設測量視覺工作記憶在不斷增加的需求(即持續時間增加的 1、4 或 10 秒)下的表現,將揭示該系統的工作原理。

如果短期視覺記憶會逐漸消退——如果它們從白板上逐漸被擦掉——那麼在較長的間隔後,參與者在記住顏色方面的準確性仍然應該很高,僅與方塊的原始顏色略有偏差。但是,如果這些記憶一下子被擦掉——如果白板保持原樣,直到一下子被擦乾淨——那麼參與者應該做出非常精確的反應(對應於記憶仍然完好無損的情況),然後在間隔時間過長後,做出非常隨機的猜測。

這正是發生的情況:張和勒克發現參與者要麼非常精確,要麼完全是猜測;也就是說,他們要麼非常準確地記住了方塊的顏色,要麼完全忘記了。這幾乎就像他們的記憶表現得像計算機上的檔案:你的Microsoft Word文件不會隨著時間的推移而丟失字母,你的數碼照片也不會變黃;相反,它們會繼續存在,直到你將它們移動到垃圾箱——在那裡它們一下子被擦掉。

但是,事實證明,並非所有的記憶都是如此。在最近的論文中,麻省理工學院和哈佛大學的研究人員發現,如果記憶能夠足夠長久地存活到所謂的“視覺長期記憶”中,那麼它根本不必被擦掉。塔莉亞·孔克及其同事向參與者展示了三千張不同場景的影像流,例如海浪、高爾夫球場或遊樂園。然後,向參與者展示了兩百影像——一張他們在第一個任務中看到的舊影像和一張全新的影像——並要求他們指出哪張是舊的。

參與者在發現新舊影像之間的差異方面非常準確——準確率達到96%。換句話說,儘管需要記住將近3,000張影像,但他們的表現仍然幾乎完美。

然而,事實證明,只有當新舊影像來自不同型別的場景(例如,高爾夫球場和遊樂園)時,他們才如此準確。為了測試這些記憶的細節程度,心理學家還分析了當影像來自相同型別的場景(例如,兩個不同的遊樂園)時,參與者的表現如何。由於來自相同場景型別的影像之間的差異少於來自不同場景型別的影像之間的差異,因此參與者能夠成功指出這些相似影像之間差異的唯一方法是,他們記住了大量真實的細節。

正如你可能預料的那樣,參與者在區分相同類別的影像方面表現較差,但差距不大,得分高達84%。事實上,即使實驗者增加了參與者最初需要記住的給定型別場景的影像數量,參與者仍然擅長區分舊影像和新影像——效能只有輕微下降。也就是說,記憶效能有所下降的事實表明,儘管我們的記憶非常詳細,但它們並非過目不忘

這兩個獨立的實驗提出了一個悖論:為什麼我們在某些情況下能夠記住大量細節的影像,而在其他情況下,甚至在幾秒鐘後也記不住一些影像?是什麼決定了影像是儲存在長期記憶還是短期記憶中?

在最近的綜述中,哈佛大學和麻省理工學院的研究人員認為,關鍵因素是被記住的影像的意義程度——你看到的影像內容是否與關於它們的既有知識相關聯。在張和勒克的實驗中,你試圖記住毫無意義、不相關的顏色,因此沒有與儲存的知識建立聯絡;這就像在你有機會將塗鴉抄到筆記本上之前,白板就被擦乾淨了。但是在孔克等人的實驗中,你看到了你已經有有意義知識的可識別場景的影像——例如,過山車相對於地面可能在哪裡。這種先前的知識改變了這些影像的處理方式,允許將數千張影像從短期記憶的白板轉移到長期記憶的保險庫,在那裡它們以驚人的細節儲存。

總而言之,這些實驗表明,為什麼記憶不會被同等消除——事實上,有些似乎根本沒有被消除。這或許也能解釋為什麼我們在記住某些事情時如此無望,而在記住其他事情時卻如此厲害。

您是專門研究神經科學、認知科學或心理學的科學家嗎?您是否讀過最近發表的同行評審論文,並且想撰寫關於該論文的文章?請將建議傳送給《思維事項》編輯加雷思·庫克,他是《波士頓環球報》一位獲得普利策獎的記者。可以透過 garethideas AT gmail.com 或 Twitter @garethideas 聯絡到他。

© .