記憶的三個階段與三種記憶貯存
記憶系統一次查清楚:編碼、貯存、提取三個階段,感覺貯存、短期貯存、長期貯存三種記憶貯存,Baddeley 工作記憶的語音迴路、視覺—空間素描板、中央執行系統、事件緩衝器四個成分,以及外顯記憶(情節、語意)與內隱記憶的區分。每一項都附英文原詞、關鍵特性與跟相近概念的區別。
說「我記性差」其實講得太籠統。記憶有三個階段(編碼、貯存、提取),失誤可以發生在任何一段,而三段壞掉的樣子並不一樣。記憶又按照要保留多久分成三種貯存,短期那一段還可以再拆成四個成分。下表把 14 個概念排在同一張表上,先分階段,再分貯存,最後分類型。點名稱可以跳到底下的講解。
| 名稱 | 它指的是什麼 | 關鍵特性 | 與相近概念的區別 |
|---|---|---|---|
| 編碼 encoding stage | 把外界的物理輸入轉譯成記憶接受得了的表徵,再放進記憶裡。認識一個人的時候,聲波轉成名字的表徵、光線型態轉成臉孔的表徵,兩者還被連起來。 | 腦部掃描研究顯示編碼主要由左半腦負責。 | 編碼失誤是一開始就沒存進去。當事人不是忘了,是從來沒有記住過,例如聽名字的時候根本沒在聽。 |
| 貯存 storage stage | 把已經編碼的訊息保留下來,讓它在事後還取得到。 | 三段裡持續時間最長的一段,也是三種記憶貯存的分類依據。 | 貯存失誤是訊息真的不見了,跟提取失誤不同:提取失誤的訊息還在,只是找不到路徑。 |
| 提取 retrieval stage | 依照線索到記憶裡搜尋,把先前編碼的訊息找出來。 | 腦部掃描研究顯示提取主要由右半腦負責,與編碼分開。 | 話到嘴邊講不出來是典型的提取失誤,訊息還在,連結不夠強。名字與臉孔對不起來,多半也是這一段的問題。 |
| 感覺貯存 sensory store | 訊息進入記憶系統的第一站,保留環境裡感官捕捉到的所有內容。 | 容量極大,持續時間極短,視覺只有幾百毫秒、聽覺幾秒。只有受到注意的部分會進入下一站。 | 它跟短期貯存的差別不只是時間:感覺貯存幾乎照單全收,短期貯存只留下被注意到的那一點點。 |
| 短期貯存 short-term store | 訊息的第二站,大致等同於意識的內容,可以直接拿來做決策或執行。 | 容量嚴格受限,語音緩衝器約 7±2 個項目;不複誦的話只能撐幾秒到二十秒上下。 | 它跟長期記憶的差別不在時間長短一項,容量也完全不同:短期貯存放得下的東西一隻手數得完,長期貯存沒有上限。 |
| 長期貯存 long-term store | 最大的訊息貯藏所,保存所有可利用的訊息。 | 容量無限,保留時間從幾分鐘到幾年。訊息要經過精緻化處理才進得來,提取時還得先送回短期貯存才能操作。 | 「存進長期記憶」不等於「記得住」。存進去只是第一關,取不取得出來是另一段的事。 |
| 語音迴路 phonological loop | 工作記憶的語文緩衝器,用聽覺碼儲存與處理語言訊息,記電話號碼時在心裡默念的就是它。 | 位於左半腦。7±2 的容量限制講的就是這個緩衝器。 | 它跟視覺—空間素描板是兩套獨立的系統。有腦傷個案只能複誦兩到三個數字,心像旋轉作業卻表現正常。 |
| 視覺—空間素描板 visual-spatial sketchpad | 工作記憶的視覺緩衝器,用視覺或空間碼儲存與處理訊息,例如在腦中把一個圖形轉個方向。 | 位於右半腦。訊息在裡面是被主動操弄的,不只是靜態擺著。 | 它不是「腦中的照片」。照片只能看,素描板上的內容可以旋轉、移動、比對。 |
| 中央執行系統 central executive | 統籌語音迴路與視覺—空間素描板的控制系統,決定要用哪一種編碼、注意力導向哪裡、進行什麼運算。 | Baddeley 與 Hitch 在 1974 年提出,是工作記憶模型跟注意力控制接上的地方。 | 它本身不存東西,只負責調度。把工作記憶想成一個倉庫就會漏掉它,工作記憶是工作站不是倉庫。 |
| 事件緩衝器 episodic buffer | Baddeley 在 2000 年補上的第四個成分,負責整合記憶的不同層面,例如把姓名和臉孔綁成一個完整的事件。 | 這個模型從 1974 年的兩成分長到 2000 年的四成分,是理論隨證據修訂的例子。 | 前兩個緩衝器各管一種編碼,事件緩衝器管的是把不同編碼黏在一起。名字記得、臉也記得,卻對不起來,缺的是這一段。 |
| 外顯記憶 explicit memory;Squire 等人稱為「陳述性記憶」 | 有意識地記得過去的事件,包含它發生的時間與地點。 | 失憶症患者這一類記憶嚴重受損,內隱記憶卻相對保留,是兩套系統各自獨立的臨床證據。 | 判準是能不能用言語講出來、而且知道自己在回憶。腳踏車怎麼騎說不清楚,那就不在這一類。 |
| 情節記憶 episodic memory | 外顯記憶的一種,圍繞著自己編碼的個人經歷,通常帶有特定的時間和地點,例如你的畢業典禮、昨天的晚餐。 | 以自我為中心,每一段都掛在某個時空座標上。 | 它跟語意記憶的差別是有沒有「你自己」在裡面。知道九月有三十天是語意記憶,記得去年九月做了什麼是情節記憶。 |
| 語意記憶 semantic memory | 外顯記憶的另一種,是不帶特定時空背景的一般知識,例如「單身漢」指未婚男子。 | 以知識網絡為中心,跟其他知識連在一起,不掛在某個場合上。 | 失憶症患者的情節記憶嚴重受損,語意知識卻相對保留,兩者因此被認為是不同的系統。 |
| 內隱記憶 implicit memory;Squire 等人稱為「非陳述性記憶」 | 在意識之外記住的東西,包括技能、促發、制約與非聯結學習。踢足球、騎腳踏車都屬於這一類。 | 它的存在最早由失憶症患者的表現指出來:記不得學過,卻做得出來。 | 說不出來不等於沒學到。內隱記憶的判準是行為上看得到改變,當事人卻報告不出自己記得什麼。 |
記憶的三個階段是什麼
「我記性很差」這句話其實混了三件不同的事。
早上有人介紹你認識一位新同事,下午你叫得出她的名字。中間發生了三段。第一段是編碼:名字的聲波被轉譯成記憶接受得了的表徵,臉孔的光線型態被轉譯成另一個表徵,兩者還被連起來。第二段是貯存:這些訊息在下次見面之前被保留著。第三段是提取:再見到她的時候,你從臉孔找到名字。
如果下午叫不出名字,可以是任何一段出了問題。可能是編碼失誤,一開始就沒把臉孔的訊息好好存下來;可能是貯存失誤,名字掉了;也可能是提取失誤,名字和臉孔的連結不夠強,從臉孔找不到名字。
這三段不只是概念上的區分。腦部掃描研究把它們分開了:實驗分成兩部分,先讓參與者學習語文項目(例如類別與該類別裡罕見實例的配對),再進行提取。結果顯示編碼主要在左半腦,提取主要在右半腦。
分清楚是哪一段出問題,才知道要改什麼。編碼出問題要改的是當下有沒有注意、有沒有把新訊息跟已知的東西連起來;提取出問題要改的是線索夠不夠。這兩件事的做法完全不同。
三種記憶貯存:感覺、短期、長期
三個階段的運作在不同情況下並不一樣,差別在訊息要保留多久。按照這個維度,記憶被分成三種貯存:短於一秒的、幾秒的,以及幾分鐘到幾年的。
Atkinson 與 Shiffrin 在 1968 年把這個想法整理成一個模型,訊息依序流過三站。
感覺貯存(sensory store)是第一站,它有三個特性:容量極大,包含環境裡所有被感官捕捉到的訊息;持續時間極短,視覺只有幾百毫秒,聽覺幾秒;只有受到注意的部分會傳到下一站。
短期貯存(short-term store)是第二站。它大致等同於意識,你能意識到裡面的內容;訊息容易觸及,可以直接拿來做決策;不複誦的話,很快就會衰退。複誦可以防止衰退,精緻化則能把訊息推到長期貯存。
長期貯存(long-term store)是最後一站,也是最大的一個。它有三個特性:訊息要經過精緻化處理才進得來;容量無限;提取的時候,訊息得先被送回短期貯存,才能拿來操作與執行。
最後那一點常被忽略。長期記憶不是一個可以直接讀取的硬碟,取用的動作本身就要佔掉短期貯存的位子,這也是為什麼一邊回想一邊處理別的事會這麼吃力。
7±2 是什麼意思
工作記憶的容量非常有限。語音緩衝器的限制是 7 加減 2 個項目,有些人只能存 5 項,有些人可以到 9 項。這個限制最早由 Ebbinghaus 在自己身上發現(他的極限是 7 項),後來 Miller 在 1956 年把它命名為神奇數字 7,跨文化研究也顯示這個限制相當普遍。
測量的方法叫記憶廣度:快速呈現一串彼此無關的項目(數字、字母或詞彙),要求按順序回憶。刻意用快速呈現,是為了不讓參與者有時間把項目跟長期記憶連上,這樣測到的才是純粹的工作記憶容量。
有意思的是接下來那一步。如果允許連上長期記憶,表現會完全不同。SRUOYYLERECNIS 這 14 個字母超過任何人的記憶廣度,但只要看出它是 SINCERELY YOURS 倒過來寫,就變成兩個單位,輕鬆記住。
這就是記憶組塊(chunking):借助長期記憶裡的既有知識,把零散的項目重新編碼成更大的意義單位。真正的容量限制是 7±2 個組塊,不是 7±2 個項目,而組塊能裝多少,取決於你這個領域懂多少。
所以人與人之間 5 到 9 的差距,根本原因在長期記憶,不在工作記憶本身。棋手能記住整盤棋,不是因為他的記憶體比較大,是因為他看到的是棋型而不是一顆一顆棋子。
工作記憶的四個成分
Atkinson 與 Shiffrin 的短期貯存後來被修正了。工作記憶不只是一個暫存空間,它同時在主動處理訊息,而且不只有一種。
語音迴路(phonological loop)用聽覺碼儲存與處理語文訊息,記電話號碼時在心裡默念的就是它,位於左半腦。
視覺—空間素描板(visual-spatial sketchpad)用視覺或空間碼處理訊息,例如把一個圖形在腦中轉個方向。它位於右半腦,而且是主動加工,不是靜態存放。
兩者是獨立的。Warrington 與 Shallice 在 1969 年報告過一位腦傷個案,只能複誦兩到三個數字(一般人約七個),心像旋轉作業的表現卻跟一般人相同。PET 研究也看到同樣的分工:儲存語文訊息時大部分活動在左半腦,儲存視覺訊息時大半在右半腦。
中央執行系統(central executive)是 Baddeley 與 Hitch 在 1974 年提出的,負責控制上面兩個子系統,決定要用哪一種編碼、注意力導向哪裡。它本身不存東西,只負責調度。
事件緩衝器(episodic buffer)是 Baddeley 在 2000 年補上的第四個成分,負責整合記憶的不同層面,例如把姓名和臉孔綁成一個完整的事件記憶。
這個模型從兩成分長到四成分花了二十幾年,是理論隨著證據修訂的例子。
外顯記憶與內隱記憶
三十年前,多數心理學家假設所有記憶都用同一套系統處理,祖母喪禮的回憶跟騎腳踏車的技能都放在長期記憶裡。後來的研究指出這個假設不成立。
外顯記憶(explicit memory)是有意識地記得過去的事件,包含發生的時間與地點。內隱記憶(implicit memory)是在意識之外記住的訊息,像踢足球這類體能作業。Squire 等人在 1990 年提出的分類把它們分別稱為陳述性記憶與非陳述性記憶。
外顯記憶底下再分兩種。
情節記憶(episodic memory)圍繞著「你自己」來編碼,通常包含特定的時間和地點:你的畢業典禮、你昨天的晚餐。
語意記憶(semantic memory)是你擁有的知識,跟其他知識連在一起,不掛在特定時空上:「單身漢」表示未婚男子、九月有三十天。
最強的證據來自失憶症患者的表現。他們的情節記憶嚴重受損,語意知識卻相對保留,技能也還學得起來。一般參與者身上也看得到同樣的分離:Squire 等人在 1992 年的 PET 實驗裡,做外顯記憶作業時海馬迴與右腦前額葉活化,做內隱記憶作業時活化的區域不同。
記憶失誤:編碼、貯存、提取各壞成什麼樣子
編碼失誤看起來像「從來沒發生過」。 對方自我介紹的時候你在想別的事,名字根本沒進去。這一段沒救,只能事後重問。
貯存失誤看起來像「越來越淡」。 訊息在保留期間流失掉了。
提取失誤看起來像「就在嘴邊」。 訊息還在,只是當下找不到路徑進去。提取線索的研究就是在處理這一段:換一個角度、回到當時的情境,常常就想起來了。
這三種在日常經驗裡感覺都是「忘記」,但能做的事不一樣。編碼那一段能改的是注意與連結,提取那一段能改的是線索。把所有問題都當成「記性不好」,就不會去分這件事。
「短期記憶」這幾個詞平常常被講錯
「我短期記憶不好」通常不是在講短期記憶。 日常說的短期記憶多半指「最近幾天的事」,那已經是長期貯存的範圍。教科書講的短期貯存只有幾秒到二十秒上下,記個電話號碼就用完了。
「過目不忘」跟容量無關。 記得住大量材料的人,多半是組塊化的能力強,用的是長期記憶裡的知識架構,不是工作記憶的硬體比較大。
「存進長期記憶」不等於「記得住」。 存進去是編碼與貯存的事,記得住還要看提取,兩段可以分開壞掉。
記憶不是錄影。 提取出來的內容會被當下的知識與期待重新組織,這是建構式記憶的研究主題,也是目擊者證詞不可靠的原因之一。
看完這張表,可以接著做的事
表上的是通則,底下這些是換成你自己來看會怎樣。都不用付費,也不用留資料。
常見問題
- 記憶的三個階段是哪三個?
- 編碼、貯存、提取。編碼是把外界輸入轉成記憶接受得了的表徵並存進去,貯存是把它保留下來,提取是依照線索把它找出來。記憶失誤可以發生在任何一個階段,而且腦部掃描研究顯示三個階段由不同結構負責,編碼主要在左半腦,提取主要在右半腦。
- 短期記憶和工作記憶是同一個東西嗎?
- 幾乎指同一段,重點不一樣。短期貯存是 Atkinson 與 Shiffrin 三階模型裡的中間站,強調它是訊息暫存的地方;工作記憶是後來的修正,強調它不只是暫存,還在主動處理訊息,並且拆成語音迴路、視覺—空間素描板、中央執行系統與事件緩衝器四個成分。
- 為什麼短期記憶只能記 7±2 個項目?
- 7±2 是語音緩衝器的容量限制,多數人落在 5 到 9 個之間,跨文化研究顯示這個限制相當普遍。不過真正的單位是「組塊」而不是項目:14 個字母如果看得出它是兩個英文字,就從 14 個單位變成 2 個。組塊能裝多少,取決於長期記憶裡有多少既有知識。
- 外顯記憶和內隱記憶差在哪裡?
- 差在有沒有意識參與。外顯記憶是有意識地記得過去事件,包含發生的時間與地點,Squire 等人稱為陳述性記憶;內隱記憶是在意識之外記住的,像是踢足球這類技能,稱為非陳述性記憶。最強的證據來自失憶症患者:他們的情節記憶嚴重受損,技能與語意知識卻相對保留。