“我刚刚还记得呢”
“我的短时记忆还是挺好的,但是长时记忆真的需要改善。”我在讲座中越来越常听到类似这样的话。一般人都听说过记忆保留的时间长短是有区别的。坎德尔在他的研究中证实了,海兔也具有短时和长时两种记忆,而且相关的记忆机制区别巨大。在人类的记忆科学中也区分长短时记忆,不过在短时记忆之前还有第三个层面:瞬时记忆。
首先我们始终要清楚的一点是,这里谈到的记忆类型都是用来描述记忆的模型。在脑中并没有长时、短时和瞬时这样几个不同的“抽屉”。现实中的情况要比模型描述的复杂得多,天气预报就是很好的例子。气象学家每天多次根据实际情况调整他们的模型,这样在12点的时候就能更有把握地说:现在正下雨。在记忆研究中,模型的作用同样如此,它们可以用来更好地预测。在具体工作中每个细分领域都有无数的拓展、说法和各种变体。为了把记忆过程描述得更具体,使模型更精准地贴近现实情况,已经产生了不少专家。
不过对我们来说,看最简单的模型就够了,因为它们与我们平常的理解已经存在很大的区别。心理学家所说的“短时记忆”跟普通人所理解的常常不是一个意思。有时候用比喻可以使概念好理解一点儿,不过有趣的是随着时间流逝,用来做比喻的事物会根据不同的经验环境做出调整。古希腊时期,人们会把记忆比作蜡板或者档案。“脑中的抽屉”这一比喻一直沿用到今天,可能要归功于“抽屉思考”(既定思维)这个词。当然,最近人们常常会拿计算机来作比。保存时长模型有一个很好记的类比:通过键盘或扫描取得信息后立即将其传递下去的传感器大致相当于瞬时记忆,内存相当于短时记忆,而硬盘相当于长时记忆。
这里的问题在于,存储信息这个说法其实就不准确。相对于计算机对信息精确地复制、重复调用以及删除来说,记忆对信息的每一次调用都意味着更改、调整和诠释。它也不像U盘一样可以一下子清空——清空前还得先把U盘找回来。可能本书出版10年后有读者会问:“U盘是什么东西?”虽然如此,我还是会用到一些计算机的比喻。严格地讲,“调用”和“存储”这两个词也算是借喻。因为它们都属于计算机程序,而不是生物过程。由于我们还不能确切地理解后者,也没办法准确地命名,所以只好借用这些计算机科学领域的概念来描述想要表达的意思。假如我们说“脑经过与环境的交互作用发生了改变”只会听起来更复杂,还不如说“存储在脑里”来得明白。只不过重点是我们一定要明确,这个“存储”的说法只是一种比喻,脑中记忆的存储概念和计算机的绝非一回事。
瞬时记忆
在短时记忆之前的确是有另一种记忆——瞬时记忆,也叫“感觉记忆”,它留存内容的时间还没有你读完“瞬时记忆”这几个字的时间长。当我们的眼睛看东西时,新鲜的视觉图像会在脑中停留几分之一秒的时间。如果你看过有人在夜里快速挥动电筒给观众用光亮画出形状,就可以感受到这个效应了。我们看到东西时,瞬时记忆的存储时间根据不同的研究结果从15~300毫秒不等。到这里你可能会想:“不好意思康拉德先生,300毫秒真的已经算不上记忆了好嘛!”但是如果从“记忆是各种形式的信息录入”这个定义上讲,它当然算是一种记忆,而且对于理解记忆也相当重要,因为这个“传感存储器”会集中筛选哪些信息将被进一步处理。
不过,说它是“一个”瞬时记忆就不准确了。除了视觉瞬时记忆,所有的感官都有时长略有不同的储存器。信息在进入我们的意识之前,会在这些储存器中经过筛选处理。这一点可以从鸡尾酒会效应中感受到:周围环境再嘈杂,你也能跟你的谈话对象聊得很顺畅,并不会受到邻桌人谈话的影响。然而一旦邻桌提了你的名字或者对你很重要的话题,你的注意力就会立刻转移过去,这说明潜意识一定是先把所有声音都收录进来然后才筛选的。我们用耳朵听声音时头脑里的瞬时记忆就好像回声(Echo),因此这也被称作“声象(echoishes)记忆”。
短时记忆
通过感官接收到的信息中,很少一部分内容会被存放在短时记忆里。当我们思考时,从长时记忆调取出的信息也会被放置在这里。所有正在被积极处理的信息都集中在这里,因此短时记忆也被称为“工作记忆”。如果严格讲的话,应该说这里存在着两种记忆模型。不过对于理解短时记忆的工作程序来说,这两者的区分倒不是十分重要。“短”在这里的意思一般指20~30秒的持续时间。如果没有新的信息输入,记忆持续时间也可以达到2分钟。当然,不管哪一种都算是很短了。
每个新信息的录入都会挤走之前已有的信息。这一点你可能在看来电显示或者电话簿时就可以发现。你查过一个电话之后,拨号的时候还能记得号码,不过最迟到拨号声响起,一般就忘记了。如果你拨号之前还看了一下表,那么这个新信息就足够让你的号码记得不全了。如今的年轻人可能不太会用到“来电显示”这种词了(因为都在用社交软件),那你们可以想象色拉布(Snapchat)[5]:连续看7条色拉布消息你还知道看了什么,这时只要突然跳出一条WhatsApp[6]消息,就把刚才短时记忆里的画面都挤掉了。好吧,如果谁在0.3秒时间里看了7张图,那图片应该还停留在瞬时记忆里。
短时记忆不只是内容停留时间短的问题,它的适用范围也很有限,比如记忆7位上下的数字。现在来做一个小练习:下面的数字每次读一行,然后闭上眼睛复述出来。
92387
8631742
3510029011
怎么样?如果你没有走神、精神比较集中的话,记第一行应该是很容易的。中间一行已经有些难了,可能有数字记颠倒或漏掉,集中精神的话才能记准确。这个长度的数字是大多数人短时记忆的平均水平。
当我让实验对象多尝试几次之后,大部分人可以记住7位数字。最后一行是10位数字,这就非常难了。谁能记住的话已经有意或无意地用到了一些技巧,比如看成旋律来记或者分开位数地记(351-0-0-29-0-11而不是3-5-1-0这样)。如果我告诉他们,35后面跟着的是倒过来写的2001年9月11日,即“9·11”事件的日期,他们立刻就能准确复述了。
这是因为我们的短时记忆不是以数字为基础工作的。记忆的单位一般被称为“组块”(Chunks)。一个记忆组块可以是一个数字,也可以是2001年9月11日这样一个指向著名事件的日期。因此在短时记忆中存下更多东西的策略就在于“组块化”(Chunking)。如果我们在记忆数字组合时有意寻找一些关联到类似生日、熟悉的账号或者电话号码的一部分作为“一个组块”(一般至少会找到一个),就可以记住更多。无论是短时记忆的容量,还是记忆的组块特征,都已经在20世纪50年代由美国学者乔治·米勒(George Miller)研究过,这一直是记忆研究学界最常引用和讨论的主题。在日常生活中,我们最好知道短时记忆的容量很小,漂亮的组块化信息可以更好地利用记忆容量,以及任何注意力转移都会存在信息被覆盖的风险。
搞定数字记忆题目还有另一种方法:前5个数字大声读出来,后面的数字只用视觉读入。使用这个方法也可以让很多人立刻记住更多位数字。其背后的原理是:我们有不止一个短时记忆。这其中如何具体运行我们不得而知,但是艾伦·巴德利(Alan Baddeley)给了一个非常不错的模型。
当我们从外部观察自身的日常思考能力时就会发现,有些事情可以同时做。同时分别跟两个人谈话可能不行,但是一边看电视一边聊天是没有问题的,一边打电话一边做九宫格数独题也可以,即使是男人也可以。网上有文章说,女性可以更好地同时驾驭多项任务,其来源是2014年的一项关于左右脑连接的研究。其实这两者关系并不大。凡是了解鲁尔区A40高速公路、慕尼黑环路或者斯图加特任何一条路的人都知道,只在理论上连接得很好和真正能在上面把车开得快差很远。而且两个地点无论连得多好,同一时间点你也只能在一个地方出现。男性和女性的脑中主要负责短时记忆的部分在解剖学上是相同的,因此功能上不会存在什么差异,研究也并未证实。看男人打游戏的状态就知道他们能同时控制多少事情了。
不过上面的这些例子都是进行不同类型的任务。巴德利就这一点实验后发现,我们不能同时完成两项视觉或者两项听觉任务,但是同时完成一个复杂的计算和一个高要求的视觉任务却是可以的。由此巴德利提出的工作记忆模型基于以下几个不同角色:语音回路、视觉空间模板、情景缓冲器和统筹所有部分的中央执行系统。如果把工作记忆说成一个办公室,语音回路相当于一个即时的录音机,上面记录着一些信息并不断被覆盖。视觉空间模板就是记事板,上面留存着视觉接收到的信息,有新内容要写上时就把原来的擦掉。
情景缓冲器是巴德利后来为了更好地解释一些新实验而加入模型中的,相当于一个热衷八卦的同事。她知道各种故事和小道消息,但却并不是消息源头。办公室里的中央执行系统并不是老板,而是掌握所有信息的秘书。秘书筛选、处理并预审各种信息,然后决定把哪些信息汇报给老板。
当我们想要记住纸面上的数字或是读文章时,会在心里默读,这时用到的是语音回路,这里语音和视觉所指的已经不再是瞬时记忆阶段中的信息接收感官,而是处理信息的方式。当我们运用脑中的“内眼”把一个场景想象出画面并操控它时,才会用到视觉空间模板。这种在短时记忆中刷新记忆内容的能力非常重要。例如,我们在做口算的时候会默念中间步骤的得数,然后只记住最后的结果。
巴德利在他的一本书中提到过比较有趣的一点:短时记忆容量非常有限的人也可以正常生活。不过同时,短时记忆的容量与我们通常所说的聪明的确有很大的相关性。
长时记忆
还记得坎德尔和海兔吗?我在前面讲到过。海兔的学名叫什么?如果你还能想起来,说明这个信息已经是在你的长时记忆里了。如果你想不起来那个名字,说明你读到它的时候这个信息只是停留在了工作记忆里,而之后它并没有找到去往长时记忆的路。好了,答案是“Aplysia”。但是即使你不记得名字,只记得读到了关于海兔的事情,也说明你的长时记忆参与进来了。坎德尔在对海兔的研究中证明了长时记忆和短时记忆的重要区别:在短时记忆处理信息的过程中,脑细胞之间的联系只是暂时增强,神经递质数量改变以便传递信息;而长时记忆则会新增或拓展脑中现有的物理连接。
我们可以用道路交通网来作比。如果两地之间常常堵车,可以通过增加公共交通来改善。比如有球赛或是展会的时候,政府常常会临时增加班车,这样可以在现有道路基础上更有效率地运输人员。但是只要增加的班车停运,一切就又恢复如常了。只有新建或者拓宽道路才能达到长期改善交通状况的效果。所以如果过了一段时间之后,你还能想起看过本书,说明我在实际上改建了你的脑。修路用到的原料是沥青,脑中则是蛋白质,而修造说明书藏在我们的DNA里。
修路的例子也可以用来把我们的脑与计算机硬盘的差别讲得更清楚。长时记忆与硬盘储存信息的功能看起来如此相似,但其中的作用原理却大相径庭。在硬盘中信息是被物理地存储在某些点上,每个信息都被编成字节的形式,也就是由1和0组成的字符串。这里人们运用了不同的原理,比较常见的是某个最小点的磁化原理——带磁性或者不带磁性。这样就实现了信息长期而稳定的存储。而我们的脑中每个脑细胞都有成千上万的连接,这就意味着每个新收入的信息都会对原来的连接造成改变,每次回忆对脑来说也都是一次改建。就像道路交通网一样,脑中的连接网也在随着时间的推移不停地改建和拆除。因此“我们没有遗忘,只是丢失了访问权限”的说法只是一种误解罢了。当然另一方面,我们脑中的网络系统中的确有许多东西被加密,这就是为什么有时看旧照片或者曾经去过的地方会忽然想起一些自己以为已经忘记的事情。然而我们确实忘记了的事情,是真的没办法再想起来了。
坎德尔同时还发现,重复刺激对于建立新的记忆道路十分重要。我们从自身经验中也能感觉出来:只听过一遍的东西很快就忘记了,但是时不时重复听的话,就能记忆得很长久。由此很多人一直认为要加强记忆就只能靠无聊的重复和无变化的机械性练习。幸运的是,这个想法并不正确。因为除了强迫一小部分神经细胞建立联系,我们可以利用其他的记忆系统。如果瞬时记忆和短时记忆都有很多种的话,那么长时记忆应该也是一样。