人类的记忆运作方式,颇有几分类似于机场的行李扫描系统。
各式各样的行李,如同信息流般不断地被传送进来,又不断地被传送出去。在某个特定的时刻,扫描仪的屏幕上仅能容纳极少数几件行李的影像。即便如此,这些影像也只是短暂地停留在屏幕上,几乎转瞬即逝。
然而,一旦遇到重要的行李,工作人员会立即按下暂停键,将当前的画面精准地定格。这样一来,行李便能够在屏幕上停留更长的时间。
人类的记忆机制,与此别无二致。

每一天,我们通过视觉、听觉、嗅觉等多种感官接收到的信息,数量极其庞大,纷繁复杂。然而,这些信息仅仅在大脑的”显示屏”上停留了极短的时间。当大脑识别出某些关键信息时,它也会主动地按下暂停键,将这些信息长时间地保存在记忆中,以便日后能够随时调取。
这种记忆机制,实际上就是工作记忆,一种能够主动保存信息的记忆形式。虽然相较于那些稍纵即逝的感觉信息,工作记忆能够维持更长的时间,但与长期记忆相比,它的持续时间仍然相对较短,因此可以被归类为短期记忆,其维持时间大约在几秒到几十秒之间。
那么,那些未能进入工作记忆”视野”的信息,是否会被大脑完全忽略呢?如果事后发现其中包含了一些重要的人物或事件,情况又会如何呢?
无需担忧,大脑还拥有另一种专门应对此类情况的记忆机制:再认记忆。
再认记忆赋予了人们识别曾经接触过的事物的能力。对于那些未能引起工作记忆注意的事物,再认记忆会将其纳入考察范围,并告诉我们是否曾经遇到过。具体而言,再认记忆主要表现为一种熟悉感。这种熟悉感无需像工作记忆那样消耗大量的脑力资源进行主动记忆。大脑只需被动地接收外界信息,当再次遇到相似情境时,就会自动产生熟悉的感觉。然而,这种熟悉感仅仅是一种感觉,并不能提供任何具体的细节信息。这与工作记忆形成了鲜明的对比,工作记忆能够精确地回忆起细节内容。
熟悉感是再认记忆的一个基本组成部分,也是再认记忆的第一步,我们将重点探讨这一概念。
这两种记忆机制相互补充,共同构成了我们记忆系统的重要部分。工作记忆虽然容量有限,持续时间较短,但能够精确地记忆内容。而熟悉感则具有较大的容量和更长的持续时间,但其记忆内容相对模糊,只能告诉我们是否曾经见过某事物。
这两种记忆机制极大地便利了我们的生活,但也给研究它们的科学家带来了挑战。
在研究记忆的大脑机制时,科学家通常使用猴子、老鼠等动物进行实验。然而,这些动物无法直接向研究人员说明它们采用了哪种记忆策略来完成实验任务。
猴子正在进行认知任务
科学家研究短期记忆常用的实验任务是延迟匹配任务。在该任务中,猴子首先会在电脑屏幕上看到一张图片,然后图片会消失。接着是一个几秒到几分钟的延迟期,在此期间,屏幕上会保持空白。随后,屏幕上会出现四张图片,猴子需要从其中选出第一张图片。如果选择正确,猴子将获得食物或水的奖励。
延迟匹配任务
在延迟匹配任务中,猴子可以采用两种不同的策略。一种是主动的工作记忆策略:第一张图片消失后,猴子会主动地将图片信息保持在脑海中,然后在四张图片出现时,将它们与记忆中的信息进行比较。另一种策略是利用熟悉感:猴子不会消耗额外的脑力资源去记忆,而是被动地观察。当测试的四张图片出现时,猴子只需依靠大脑中自动产生的熟悉感来选择熟悉的图片。
猴子究竟是采用了哪种策略呢?
为了解答这个问题,科学家设计了一个双任务的实验,第一个任务是延迟匹配任务,第二个任务则穿插在延迟匹配任务的延迟期间进行。
如果猴子依靠工作记忆来完成延迟匹配任务,由于工作记忆需要消耗大量的脑力资源,那么在延迟匹配任务的延迟期间,插入的另一个消耗脑力资源的任务,很可能会与工作记忆产生竞争,最终导致猴子在延迟匹配任务中的判断正确率下降。并且,第二个任务越难,延迟匹配任务的正确率下降得也就越明显。
相反,如果猴子是利用熟悉感来完成延迟匹配任务,那么无论第二个任务的难易程度如何,都不会影响猴子的表现。因为熟悉感是一个自动化的过程,几乎不需要占用额外的脑力资源。
科学家设计了三个不同难度的认知任务。
- 在屏幕的特定位置出现蓝色方块时,触碰该方块。
- 在屏幕的特定位置出现彩色图片时,触碰该图片。
- 屏幕上出现一张图片,猴子需要将其归类为人、鱼、鸟、花中的一类,并触碰对应类别对应的几何图形。具体而言,人对应红色三角形、鱼对应蓝色十字、鸟对应黄色五角星、花对应绿色方块。
这三个任务所需的认知资源依次增加。
实验结果显示,当延迟匹配任务所使用的图片库较大时,猴子的表现不受第二个任务的影响,这意味着猴子采用了熟悉感策略来完成任务。而当图片库较小时,猴子的表现会受到第二个任务的影响,并且第二个任务越难,受到的影响就越大,这表明猴子采用了工作记忆策略来完成任务。
这也容易理解,当图片库很大时,每张图片都是独一无二的,猴子完全可以依赖熟悉感来完成任务。
而当图片库很小时,每张图片猴子都看过很多遍,每一张都同样熟悉,猴子也就无法仅仅依靠熟悉感来区分不同的图片。在这种情况下,猴子必须实际地记住图片信息,才能获得奖励。
读到这里,许多人可能会感到疑惑:如此显而易见的结论,为什么还需要花费精力去证明?
科学的严谨性就在于此,尤其是在认知实验领域。正是科学家的严谨态度,才揭示了一个容易被”显而易见”所掩盖的真相:无论图片库的大小如何,人类在任何时候都倾向于采用工作记忆来完成任务,而避免使用熟悉感。而猴子则不同,它们会尽可能地偷懒,只要有可能,就会选择使用熟悉感,而不会使用工作记忆。
不同物种的大脑结构,决定了它们在解决问题时惯用的策略。
关于这一主题的更多实验,请参考另一篇文章:[链接]