明白这三点，见识记忆的奥秘
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“ 学生时代，你是否曾将考试成绩差归咎为记忆力不好？是否希望拥有过目不忘的本领？那么，你有没有认真思考过：记忆是什么？记忆是怎么来的？如何改善记忆？开智校友钟慰，与你分享他学习记忆主题的阅读笔记，聚焦工作记忆模型的来龙去脉，一起来看~
作者丨钟慰
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记忆，你身边最熟悉的陌生人。
小时候，我常羡慕那些记忆超群的人，过目不忘该有多好，我觉得记忆是件礼物；大了些，我体验到不刻意死记硬背，融入生活记下的更多，我感慨记忆即是岁月。小到生活起居，大到自我实现，记忆渗透在生活的每个角落。
有些记忆挥之不去，有些记忆若即若离，总有错误的记忆制造麻烦，也总有意外的记忆给你惊喜。随着时间的推移，你拥有的记忆越来越多，随着科学的发展，我们离记忆的奥秘也越来越近。
记忆是什么? 记忆是怎么来的? 如何改善记忆?
这些问题如此重要，也如此扑朔迷离，百年来，一代代科学接力前进，记忆的迷雾也一点点拨开。
打开记忆的魔盒，你会看到什么？
记忆有什么规律？
即使大家没有学过心理学，也会感觉到记忆有长有短：记东西时，有的只能短时间记住，而有的却能长时间保持。
1885 年，一位德国哲学家站在巴黎一隅，一边俯瞰这座美丽城市，一边做着一项从未有的实验。
实验的对象是他自己，他编制了两千个无意义的单词（如 RAX、PAF、WUX 等），将每个词写在一张单独的纸片上，打乱这些纸片，再随机抽取一些构成单词列表。他以每分钟 50 个单词的速度依次大声朗读，以此帮助自己记住它们。
这个记忆任务是如此艰巨，为了完成任务，他专门在巴黎租了一间顶楼的房子，「也只有巴黎才能让人忍受地了这么无聊的实验」。
这位哲学家名叫赫尔曼·艾宾浩斯，这次实验则标志着记忆实验科学诞生。
艾宾浩斯在实验中总结出两条原理：第一，记忆是循序渐进的，第一天重复训练的次数越多，第二天还记得的信息越多，也就是说熟能生巧；第二，记忆有瓶颈限制，一张有 6 到 7 个条目的列表看一次就能够习得，但更长的列表则需要重复呈现。
广为人知的是，他绘制出了一条记忆的遗忘曲线，用数据揭示记忆的规律。随时间推移，记忆会自然遗失，而定时去重述，将延缓遗失的速度。
为了解释这个规律，1890 年，美国心理学之父威廉·詹姆士提出一个假设：记忆必然包含两个不同的过程，一个是称为「初级记忆」的短时过程和一个称为「次级过程」的长时过程，取名「初级」和「次级」表示长时记忆发生在初次学习之后的一段时间。
这个过程又是如何发生的？记忆的奥秘令科学家着迷，但当时主流的行为主义心理学对此几乎束手无策，随着 1948 年香农提出信息论，越来越多的科学家将信息论引入心理研究，认知心理学走上舞台。
1956 年，哈佛大学心理系主任 乔治·米勒 用信息处理来类比学习和记忆，并着手用信息模型来量化记忆过程，他在标志性论文《神奇数字7的奥秘》中提出：数字 7 具有不可思议的出现频率并且能够激发想象力，世界七大奇迹、七大洋、七宗罪、北斗七星、人生的七个阶段、七重地狱、七种主色调、七声音阶以及七天为一星期。我们的记忆受制于这个神奇数字，但为什么这样？
1968 年，心理学家查理德·阿特金森和查理德·谢夫林在《人类记忆：拟想的系统及其控制过程》中，为人类记忆描述了一个详细的模型。
他们将记忆分成三个阶段：感觉记忆、短时记忆和长时记忆。感觉记忆是信息的首个入口点，信息从感官而来，在这儿的持续时间只有不到一秒，然后就会消退。接着沿着一条路径连续传递，从感觉记忆传递到短时记忆，再到长时记忆，长时记忆是一个相对永久的仓库。
比如，常见的短信验证，你会发现验证码一般为 4-6 位数字（受限于记忆广度，超过7位的话你很难一次记住）。收到验证码后，信息会进入了一个临时中介（短时记忆），你打开 App，从中介读取信息并输入。由于不需要长时间保存，其他信息的不断涌入挤掉了短时记忆中的内容，几分钟后，你忘记了刚刚的验证码。
从艾宾浩斯曲线到短时记忆模型，规律越来越清晰，探索也越来越深入。但记忆真的这么单纯，只是储存容器吗？
记忆如何工作？
阿特金森和谢夫林的短时记忆模型认为，记忆是被动的容器，但忽略了主动的思考。
生活中，你很少纯粹地记东西，往往是一边记，一边想。你不仅是记住了，还可以做运算。为此，科学家提出了工作记忆的概念。
工作记忆的概念来自数学家诺伯特·维纳。1948 年，他在《计划与行为的结构》中写到：「我们在谈论到用于执行‘计划’的记忆时，应该将其视作是一种快速存取的‘工作记忆’。」工作记忆这个概念很快就成为了认知科学的活跃研究领域。
工作记忆与短时、感觉记忆有何不同？可以将短时记忆视为简单的过程，而将工作记忆视为复杂的过程。
工作记忆和短时记忆都是暂时的，但短时、感觉记忆是指短时间后再现少量信息的能力（如复述 3、6、9），而工作记忆则需要存储少量信息，并同时运用这些信息来进行复杂的计算（如心算 3×6×9）。当我们进行短时记忆时，只简单地复述信息；但当我们访问工作记忆时，要不断监测并加工信息。
除了背诵课本，无论是解决问题、与人谈话、推理情节等，工作记忆都会形成，就像是一块可擦写的心理黑板。
工作记忆又是如何工作的？
1971 年，艾伦·帕维奥在发表的经典著作《图示加工与言语加工》中，解释了就言语和图示来说，人类具有两个单独的加工通道，当人们接收到一个具体的单词（例如树木）信息时，可以通过言语和图示对其进行编码，运用两种编码比只用一种编码的效果要好。
这种一心二用的能力，是不是和记忆有关？
1974 年，剑桥大学的艾伦·巴德利和他的同事希契提出，工作记忆并不是一个单一系统，它有三个子系统：中央执行系统（类似于控制台）和两个为其辛苦服务的从属系统。
巴德利早年不是研究人员，他的工作是优化邮政编码的设计。关于邮编编号，我们国家是纯数字串组成，英国则是「英文+数字」的形式，比如「PO13AX」。巴德利发现「英文+数字」的结构要比纯数字更好记，因为它是有意义的字符串。
巴德利的工作带来了邮局工作效率的大幅度提高。但他更关心的是背后的原理，除了记忆次数，还有其他方法可以改变记忆强度，开始了研究之路。
巴德利的研究切入是语音，语音信息是最常记忆的，也是最好研究的。听人讲话，心中会产生回响，阅读时，内心也会发出声音，记忆的实质会不会是语音？
通过分析语音的工作原理，巴德利提出了工作记忆的第一个从属系统：语音环。要保持一段语音，有一种做法是不断重复的朗读，大脑的工作原理也类似，采用默读来保持。语音环就像一台不停工作的复读机。
这可以解释很多现象：
1、 看完一段书，然后放空自己，会不断的冒出念头，这是默读在自动工作。
2、 突然被打断，会丢失刚才记忆的内容，因为默读是不能中断的。
3、 有的文字很难记，有的文字很好记，会发现难记的文字也难读，因为默读困难。
巴德利还在测试时引入一些干扰作业，比如在进行图片任务时，去模拟语音处理有困难的人，叫他一直念一个字（如 1、2、3、4）不断重复，然后去干扰他的发音，去看看最后受试者语音和图片记忆保存的结果如何。根据原有的记忆理论，这不是同一件事情，受制于记忆广度的瓶颈限制，应该会彼此影响。
最终实验结果表明，语音任务和同时进行图片任务没有互相影响，并且当语音任务被阻断干扰时，有关视觉短期记忆并没有受到影响，依然能正常进行保存。反过来也一样。
这就用实验有力证明了人脑的短期记忆中，语音信息处理是一个独立的系统，视觉也是类似一个平行的系统，它们互不干扰。这就是被现在心理学被称为的「记忆双分离」机制。
这也可以解释很多现象：
1、 除了词音、词义，额外增加视觉信息，比如结构、颜色。花花绿绿的脑图会比纯文字好记。
2、 利用触觉，这也是纸质书阅读很难被电子书取代的原因，好的纸书会带来独特的触觉体验，能帮助记忆。
模型不仅可以解释现象，还要能指导实践。了解了记忆如何工作，改善记忆也就有了可能，目前比较常用的方法叫「n-back作业」。
1、一串数字，353511，如果做 1-back，就要到第二个数字5开始时，判断和前面数字一样不一样。可以看到 3、5、3、5、1前五位都不一样，但到最后一个1的时候，因为前面也有一个1，所以要做一个一样的判断；
2、2-back 的话，就要去想，他和两个之前是不是一样。比如到第二个三和第二个五的时候，都会判断和两个之前是一样的，这个作业比较难了，因为要不断更新和做判断。极少数人能做到上限大概是 7-back 左右。
此外，也有用改进的方式，包括文字和空间位置两部分，现在实验已经证明。「n-back作业」可以有效提升智力。
从短时记忆到工作记忆，模型立体了起来，内涵拓宽了很多。记忆不仅是信息的容器，记忆与思维密不可分。
记忆有什么可能？
记忆与我们是如此紧密相连，但当局者，容易迷。
深入的研究要打破常规，惊人的发现，背后需要惊人的证据。
失忆症是严重的疾病，也是探寻记忆奥秘的钥匙。
1985 年，一位名叫克里夫·威尔林的音乐家，由于孢疹病毒感染了他的大脑，当从高烧和昏迷中醒来后，他只剩下 7 秒钟的记忆。
他的失忆症已经严重到根本记不起来几分钟前发生的任何事情，他总是处于刚刚恢复意识的状态。对此他自有诀窍，人们总是发现他在记录时间。
例如，他记录下 3：10 这个时间后写下了附带的说明：「我刚恢复意识」，然后他划掉 3：10 换成 3：15，接着是 3：20，等等。他的妻子离开房间才几分钟，再回来时他又会十分高兴地上前迎接她，就像有好几个月没见到她一样。
有意思的是，威尔林的一些记忆能力似乎有备份。他还是可以轻松地指挥一个唱诗班完成一段复杂音乐的演唱，并且仍能弹奏古钢琴和钢琴。但这些记忆只是一小部分而非常态。威尔林不能独自一人出门，因为他很快便会迷失方向，找不到回家的路。他也不太认得出以前他所熟悉地方的照片，关于自己生活的记忆则十分粗略。
图片来源 Pixabay
克里斯托弗·诺兰在电影《记忆碎片》中刻画了类似的遭遇。
亨利·莫里森（医学界以 H.M.代称）是一个传奇病例，1953 年，他因为一场有风险的外科手术而失去了长时记忆能力，一直到 2008 年去世，五十五年间，他一直与记忆研究紧密相关，他的故事写入了几乎每一本认知心理学教材。
研究者布伦达·米尔纳发现，作为遗忘症患者，亨利仍可进行某些学习。
她给亨利安排了镜描任务。在该任务中，他需要描画一颗五角星。该任务极具挑战，因为他只可看见镜子里的五角星、其右手和铅笔。即使如此，他的表现在 3 天的练习里有了明显的提高。但与此同时，他并未有该经历这一成就的有意识记忆，而这表明，大脑拥有两种不同的长时记忆，其中，一种是他可保留的记忆，而另一种则是他无法保留的记忆。
数十年后，实验室重复了该项实验，且在距离首次测试期近一年后，再次对进行该实验，结果显示，他仍保留了这一技能。
在病魔的阻挠下，记忆依然在产生，我们可能低估了记忆的潜力，大脑有惊人的可塑性。
2001 年，巴德利教授更新了工作记忆模型，增加了第四个模块：情景缓冲器（Episodic buffer），2012 年，又一次调整模型，进一步突出其重要性。
情景（Episodic）是一个戏剧术语，指的是舞台上一幕幕的表演。这里使用了一个舞台的隐喻，在舞台上，画面、声音等等其他会互相混合，产生超越这些元素本身的意义。
教授讲了一个故事来形容他的研究：他说直到现在，还能记起妈妈香水的味道。但很神奇的是，童年时候记起妈妈的香水是一种难受的感觉，现在感受到的是舒适。气味存在长时记忆中不会改变，在什么地方改变的，他称为情景缓冲器。
他在论文中提到，虽然大脑可以保留记忆信息，但这些资讯必须以某种方式被展现激活，这种展现的方式就是在「情景缓冲器」中，甚至可以说，「情景缓冲器」就是人类意识所在。
哪怕物理的伤害，你仍然可以获得新的记忆，哪怕是尘封的回忆，你依然可以赋予新的意义。
记忆不仅是现实的残影，也经历了内心的渲染，你塑造着记忆，记忆也塑造着你。
见识记忆的奥秘
统计学家乔治·伯克斯说：所有模型都是错的，但有些是有用的。
记忆模型并不是终点，而是一条条探寻记忆奥秘的道路。经历了百年的长跑，科学家似乎回到了起点：记忆不是冰冷的机器，而是鲜活的生命体。从艾宾浩斯曲线，到神奇数字 7，到工作记忆模型，一项项实验，一个个理论，隐隐走向了人类的意识深处。
这是认知科学最热门的领域，诞生了 17 万篇论文和三位诺奖，认知科学皇冠的称号当之无愧。见识记忆奥秘，这是你的智慧底座，也决定了你究竟是谁。善待你的记忆，记忆有进入的限制，驰骋你的记忆，记忆有广阔的纵深。
如瑞典科学家克林贝里所说：假如向神灯许愿改善人类的能力，那么唯一值得改善的是工作记忆。■
⇲ 参考资料：
1、约翰·R·安德森. (2012). 认知心理学及其启示 (秦裕林, 程瑶, & 周海燕, 译). 人民邮电出版社.
2、埃里克·坎德尔. (2019). 追寻记忆的痕迹 (喻柏雅, 译). 后浪丨中国友谊出版公司.
3、凯瑟琳·加洛蒂. (2016). 认知心理学：认知科学与你的生活(原书第5版) (吴国宏 & 等, 译). 机械工业出版社.
4、苏珊·科金. (2018). 永远的现在时 (林雨虹, 译). 北京时代华文书局.
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6、Klingberg, T. (2016). 超负荷的大脑 (周建国 & 周东, 译). 上海科技教育出版社.
7、Smith, E. E., & Kosslyn, S. M. (2017). 认知心理学：心智与脑 (王乃弋 & 罗跃嘉, 译). 教育科学出版社.