當(dāng)你需要記住一個電話號碼、一份購物清單或一組指令時，你依靠的是心理學(xué)家和神經(jīng)學(xué)家所說的工作記憶。它是一種在短時間內(nèi)在大腦中保留和操縱信息的能力。工作記憶針對的是此刻發(fā)生的事情，而非20年間發(fā)生的事情。

研究人員認(rèn)為，工作記憶是大腦功能的核心。它與許多更普遍的能力和結(jié)果相關(guān)，如智力和學(xué)業(yè)成績，并與基本的感覺過程有關(guān)。

工作記憶在我們的精神生活中占據(jù)著核心作用，因此它在我們理解意識本身的過程中可能變得很重要。心理學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家在研究工作記憶時關(guān)注不同的方面：心理學(xué)家試圖描繪出該系統(tǒng)的功能，而神經(jīng)科學(xué)家則更多地關(guān)注其神經(jīng)基礎(chǔ)。以下是一些研究現(xiàn)狀。

我們有多少工作記憶？

大腦的容量是有限的——我們在任何時候都只能“記住”一定數(shù)量的信息。但研究人員對這一限制的性質(zhì)存在爭議。

許多人認(rèn)為工作記憶可以存儲有限數(shù)量的“項目”或“組塊”信息。這些信息可以是數(shù)字、字母、單詞或其他單位。研究表明，可以存儲在記憶中的位數(shù)取決于項目的類型——比如，冰淇淋的口味VS圓周率。

另一種理論認(rèn)為，工作記憶是一種持續(xù)的資源，在所有被記住的信息之間共享。根據(jù)你的目標(biāo)，記憶信息的不同部分可以接收到不同數(shù)量的資源。神經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為，這種資源可能是神經(jīng)活動，根據(jù)當(dāng)前的優(yōu)先級，記憶信息的不同部分有不同程度的活動。

還有一種理論方法則認(rèn)為，大腦容量限制的產(chǎn)生是因為不同的項目會在記憶中相互干擾。

當(dāng)然，記憶會隨著時間的推移而衰退，盡管復(fù)述工作記憶中的信息似乎可以減緩這一過程。研究人員所稱的“保持性復(fù)述”是指不考慮信息的含義而在腦海中重復(fù)這些信息——例如，瀏覽一份購物清單，把這些物品記在心里，就像記單詞一樣，而不考慮它們會變成什么食物。

相比之下，精細(xì)復(fù)述則是賦予信息意義，并將其與其他信息聯(lián)系起來。例如，助記法通過將項目列表中每個項目的第一個字母與一些已經(jīng)存儲在記憶中的其他信息關(guān)聯(lián)起來，從而促進了精細(xì)復(fù)述。似乎只有精細(xì)復(fù)述才能幫助鞏固工作記憶中的信息，使之成為一種更持久的形式——長期記憶。

在視覺領(lǐng)域，復(fù)述可能涉及眼球運動，把視覺信息與空間位置聯(lián)系起來。換句話說，人們可能會在記憶信息消失后查看信息的位置，從而回想起相應(yīng)信息。

工作記憶和長期記憶

長期記憶的特點是存儲容量大得多，它所持有的信息也更加持久和穩(wěn)定。長期記憶可以包含關(guān)于一個人的生活經(jīng)歷、語義或知識的信息，也可以包含更多的隱性信息，比如如何使用物體或以特定的方式移動身體(運動技能)。

長期以來，研究人員一直認(rèn)為工作記憶是進入長期記憶的通道。只要把工作記憶信息復(fù)述足夠多次，記憶就會變得更持久。

神經(jīng)科學(xué)清楚地區(qū)分了兩者。它認(rèn)為工作記憶與大腦中神經(jīng)元的暫時激活有關(guān)。相反，長期記憶被認(rèn)為與神經(jīng)元及其連接的物理變化有關(guān)。這可以解釋工作記憶的短期性質(zhì)，以及它對干擾或物理沖擊的較大敏感性。

工作記憶在一生中是如何變化的？

工作記憶測試的表現(xiàn)在整個童年時期都有所改善。工作記憶的能力是認(rèn)知發(fā)展的主要驅(qū)動力。在整個嬰兒期、兒童期和青少年時期，工作記憶的評估測試成績穩(wěn)步增長，然后在青年時期達(dá)到頂峰。另一方面，工作記憶是對衰老最敏感的認(rèn)知能力之一，隨著年齡的增長，這些測試的表現(xiàn)會下降。

人們認(rèn)為，人的一生中工作記憶容量的升降與大腦前額皮質(zhì)的正常發(fā)育和退化有關(guān)。前額皮質(zhì)負(fù)責(zé)更高的認(rèn)知功能。

我們知道，前額皮質(zhì)的損傷會導(dǎo)致工作記憶缺失(以及許多其他變化)。前額皮質(zhì)的神經(jīng)元活動記錄顯示，在刺激呈現(xiàn)給觀察者和他必須做出反應(yīng)之間的“延遲期”，也就是他試圖記住信息的時候，前額皮質(zhì)區(qū)域是活躍的。

包括精神分裂癥和抑郁癥在內(nèi)的一些精神疾病與前額皮質(zhì)功能下降有關(guān)，這可以通過神經(jīng)成像來揭示。因為同樣的原因，這些疾病也與工作記憶能力下降有關(guān)。有趣的是，對于精神分裂癥患者來說，這種缺失在視覺記憶任務(wù)上比在語言記憶任務(wù)上表現(xiàn)得更為明顯。在兒童時期，工作記憶缺陷與注意力、閱讀和語言方面的困難有關(guān)。

工作記憶和其他認(rèn)知功能

前額皮質(zhì)與許多其他重要功能有關(guān)，包括性格、計劃和決策。這一區(qū)域功能的下降可能影響認(rèn)知、情感和行為的許多不同方面。

重要的是，許多前額葉功能被認(rèn)為與工作記憶密切相關(guān)，甚至依賴于工作記憶。例如，規(guī)劃和決策要求我們已經(jīng)“記住”有關(guān)信息，以便制定行動方針。

認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論，即全局工作空間理論，依賴于工作記憶。它表明，暫時在腦海中保存的信息是大腦中“全局工作空間”的一部分，這個“全局工作空間”與許多其他認(rèn)知過程相連，也決定了我們在任何特定時刻的意識。鑒于這一理論認(rèn)為工作記憶決定了我們的意識，對工作記憶的了解可能成為解開意識之謎的一個重要部分。

改善工作記憶

有一些證據(jù)表明，通過互動任務(wù)來訓(xùn)練工作記憶是可能的，比如為孩子們設(shè)計的涉及記憶能力的簡單游戲。有人認(rèn)為，這種訓(xùn)練可以幫助提高其他類型任務(wù)的分?jǐn)?shù)，比如涉及詞匯和數(shù)學(xué)的任務(wù)。也有一些證據(jù)表明，增強工作記憶的訓(xùn)練可以改善患有ADHD等特定病癥的兒童的表現(xiàn)。然而，研究綜述經(jīng)常得出這樣的結(jié)論:這種益處是短暫的，而且只針對經(jīng)過訓(xùn)練的任務(wù)。

此外，這些研究中發(fā)現(xiàn)的一些增強可能是由于學(xué)習(xí)如何更有效地使用工作記憶資源，而不是提高其容量。這種訓(xùn)練的希望在于，我們能通過相對簡單的任務(wù)，不僅提高任務(wù)本身的表現(xiàn)，還能將其應(yīng)用到其他領(lǐng)域。

少兒腦科技小課堂系頭條號簽約作者

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