
2、存储器是计算机的记忆装置,它的主要功能是存放程序和数据。程序是计算机 *** 作的依据,数据是计算机 *** 作的对象。不管是程序还是数据,在存储器中都是用二进制的形式来表示的,并统称信息。在计算机中,存储器容量以字节(Byte,简写为B)为基本单位,一个字节由8个二进制位(bit)组成。存储容量的表示单位除了字节以外,还有KB、MB、GB、TB(可分别简称为K、M、G、T,例如,128MB可简称为128M)。其中:1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB。存储器一般分成主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。主存储器与CPU直接相连,存放当前正在运行的程序和有关数据,存取速度快,但价格较贵,容量不能做得太大,目前微型计算机的内存配置一般为128MB或256MB;主存储器(内存)按工作方式又分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM);随机存取存储器(RAM)中的数据可随机地读出或写入,是用来存放从外存调入的程序和有关数据以及从CPU送出的数据。人们通常所说的内存实际上指的是RAM。只读存储器(ROM)占主存储器(内存)的很小一部分,在通常情况下CPU对其只取不存,它一般用来存放固定的、专用的程序或数据。
3、辅助存储器存放计算机暂时不用的程序和数据(需要时才调入内存),存取速度相对较慢,但价格比较便宜,容量可以做得很大,例如,现在的硬盘存储容量通常为几十GB。辅助存储器一般包括硬盘、软盘、光盘、移动硬盘等
在序列运动学习中,陈述性记忆系统(基于海马体)、程序性记忆系统(基于纹状体)都会对这个过程产生影响。但是这两个系统共同竞争神经资源,所以在运动学习之后进行一个陈述性记忆的任务,会影响之前运动序列的学习。
之前的研究发现这个影响可以发生在程序性记忆consolidate的阶段,这篇研究进一步发现这个影响甚至也发生在提取阶段。
研究背景
运动学习结束之后,就算不做实际的动作,相关的记忆还是会继续加强(consolidation)。但是如果在4-8小时内又引入了新的学习,这个加强的效果就会减弱甚至消失,研究者们把这个现象称为“干扰效应”。
以往大家都在关注这个动作学习中程序性记忆的组分,发现比如第一个任务和第二个任务有相似的学习序列,干扰效应会更严重,即使是用不同的效应器也还是会。
最近大家开始关注陈述性记忆和程序性记忆的交互。传统的观点认为这两个系统是相互独立的,但是现在很多证据表明他们之间的交互是存在的。比如有 在动物身上的实验发现,海马体的损伤会带来运动表现的增强 。这表明这两个系统可能是竞争的关系。另外还有在人身上的实验说 这两个系统共享一些神经网络,因为在一些内隐学习的任务中也观察到海马体的激活(相反的观点see Hardwick et al., 2013) 。
记忆干扰范式也有一些证据表明这两个系统的交互作用。比如Brown and Robertson(2007)中发现, 如果在运动序列学习之后,马上做一个陈述性记忆任务(比如记一个单词表),会严重影响动作序列学习的consolidation 。而且这个影响的程序还和这个陈述性记忆任务的量成正相关。反过来也会有影响。还有一篇综述讲这个影响 (Morehead et al., 2011)。
实验简述
前人只知道影响可以发生在consolidation的阶段,但是不知道能不能发生在retrieval的阶段。所以对比了两个组,第一天都学一个运动任务(FOS,按顺序动手指的任务)+一个视觉搜索任务(比如在一副图片里找三只猪)。第二天对照组直接测试前一天学的运动任务,实验组先做前一天视觉搜索的回忆任务,再测试运动任务。
结果是发现第二天先做回忆任务的组运动任务的绩效受到了影响。
讨论
为什么第一天的视觉搜索任务没有严重影响运动任务的绩效呢?
可能视觉搜索中海马体和纹状体并没有起主要作用。如果和陈述性或程序性记忆没有直接相关的任务可能对运动任务干扰不大。比如 简单的数学问题(Tibi et al., 2013),数元音的数量(Brown and Robertson, 2007)对运动记忆的保持并没有大的影响 。
另外一种可能性在于,睡眠可能会巩固之前的运动记忆。有些研究发现,如果retention期间是醒着的,可能会看到干扰效应,而如果是睡着的反而观察不到。(Brown and Robertson, 2007)
Albouy et al. (2015)发现海马体在运动序列学习中的作用是支持动作序列的空间表征(这是啥。。还要再看看),因此很有可能本文中看到的两个任务的相互干扰是主要和海马体的空间表征相关。
神经科学研究表明,运动的初期海马体参与的比较多,而后面逐渐减少。(adaptation是初期小脑参与多,后期皮层参与,为什么?)
除了海马体,DLPFC背侧前额叶也可能相关,cohen等人发现激活这个区域可以降低两个任务之间的干扰。
陈述性记忆和程序性记忆可能是两条记忆的通路,在神经表现上有很大的差异。内侧颞叶损伤的病人,可以进行运动技能的学习,并且可以长期保存,但是他们描述不了自己掌握了什么技能。
序列反应时任务(Serial Reaction Time Task, SRTT)是一个被用来研究两个系统交互的范式。在这个任务中,被试会看到屏幕上依次呈现一个个的visual cue,根据每个cue来按键。如果这些cue的呈现顺序是按照某个序列循环的话,被试就会在动作上也形成记忆,他们的按键反应时就会降低。而且反应时的降低并不一定需要被试意识到这个序列的顺序。
而这个范式不能说明这两个系统的互相影响是发生在哪个阶段,是编码,存储,巩固还是提取阶段?因此研究者认为,如果在SRTT这种任务之后,引入另一个任务,它和SRTT在陈述性或程序性记忆系统上相互竞争,就会降低SRTT的任务表现。
经典的实验发现第二个任务和第一个任务之间的干扰是双向的(上面讲过)。那么这种互相影响,是不是由于干扰了verbal rehearsal呢?没有明显陈述性成分的运动学习是不是就更少受到干扰呢?
最近的研究(Keisler and Shadmehr, 2010)发现, 两个语义上完全无关的任务也会互相干扰,比如力场的适应学习会受到词表学习的干扰 。我们知道运动适应有一个经典的双过程模型,认为运动适应是由两个过程叠加的结果,一个过程对环境的变化适应的很快消退得也很快,另一个过程适应得很慢但消退的也很慢。研究者让被试充分适应力场A(几百个试次,意味着慢速过程也适应得较好了),再适应力场B(20个试次,只有快速过程适应好了),然后再做一个词汇学习任务。他们发现模型拟合的结果支持,词汇学习只影响了快速过程,而没有影响慢速过程。
这个结果有两种解释,词汇学习任务对运动任务的干扰,是因为陈述性记忆和运动记忆在竞争某个资源;另一种解释就是运动的快速过程本身就是陈述性记忆。如果是后者这种解释,我们应该能观察到,当我们减少运动学习中可以被verbalized的成分,这种干扰会减小,比如突然引入力场和逐渐引入力场,后者的干扰应该更小。
现在大多数对双系统交互作用的研究,干扰任务用的都是verbal task。如果我们能观察到非语言任务不能造成干扰了就会很有意思。
上述的工作得出了一个非常有趣的结论,就是如果要运动学习retention的过程中受到的干扰小,就要尽可能使被试无法用语言描述所学到的内容是什么。(这个结论好奇怪。。。不太符合常识)
前人发现陈述性记忆的任务一定会对动作学习的retention造成干扰,但作者认为,如果这两个任务之间有语义联系,不会干扰反而会促进retention。因此这个干扰不是固定存在的。(感觉是废话,重点看一下导言和讨论)
研究背景
procedural和declarative两个记忆系统过去被认为在神经机制和功能上都是没有联系的。
程序性记忆系统依赖于一个网状的脑部结构,涉及部分基底神经节、小脑和前额皮质,其中前额皮质包括前运动皮层和布洛卡氏区(大脑左前下部控制言语的部分)的后部。陈述性记忆则主要是受海马体、内侧颞叶附近的脑区、新皮层以及部分前额叶调控。
研究也发现,其中一个系统的损伤并不一定意味着另一个系统的损伤。比如老年痴呆症患者学习和回忆事实和事件的能力严重受损,但是他们仍然可以学习新的运动技能。而小脑损伤的病人比如huntington's disease,他们学习会议事件的能力没问题,但是运动技能受损了。
而最近的研究发现这两个系统之间其实也有相互联系。比如内侧颞叶(和陈述性记忆相关的脑区)的激活,和纹状体(和程序性记忆相关的脑区)的激活是有关联的(Poldrack et al., 2001)。另一方面,海马体作为主要和陈述性记忆相关的脑区,研究发现在有外显策略的动作学习,以及没有策略的学习中都有海马体的激活(可是难道不是外显策略不能摘除干净?)。
还有一类研究是用“干扰效应”来支持这两个记忆系统之间的交互(这个上面几篇文章也说过了)。
讨论
线索对记忆的提取有重要作用。Heuer, Crawford, and Schubö (2017) 做了一个这样的实验,他们在记忆项和测试项之间插入了一个cue(一个箭头指向8个位置中的一个),他们发现 当cue和目标测试项越接近,cue的作用就越好 。同时,语义链接对cue的作用影响也很大,比如Rosinski(1977)做了图片和词汇配对的学习实验,发现词汇和图片有语义联系的情况被试学的更快。语义的链接可以用扩散激活理论来理解(Collins &Loftus, 1975)。所以当动作的语义成分和语言任务的语义成分相近的时候,语言任务的执行也会激活动作任务的记忆,达到类似于再学习的效果。
但是,实验也发现仅仅有语义的链接是不够的,在序列学习任务中,序列信息也是至关重要的,也就是说如果语言任务的序列和运动任务是一致的,就可以促进运动任务的retention,而如果不一致则没有这个效果。
1、记忆的含义记忆是在人的头脑中积累和保存个体经验的过程,用信息加工的术语来讲,就是人脑对外界输入的信息进行编码、存储和提取的过程。
2、记忆的过程
认知心理学认为记忆过程就是编码、存储和提取的过程。
①编码是人获得个体经验的过程。编码有不同的层次或水平,主要有视觉的、听觉的和语义的编码。
②存储是把感知过的事物、体验过的情感、做过的动作、思考过的问题等,以一定的形式保持在人的头脑中。精细进行复述是存储信息最有效的方法。
③提取是从记忆中查找已有信息的过程,是记忆过程的最后一个阶段,相当于记忆中“忆”的阶段。再认和回忆是提取的基本形式。
3、记忆的种类(07.81、09.67、20.9、21.9)
(1)根据信息保持时间的长短可分为感觉记忆、短时记忆和长时记忆:
①感觉记忆是指当客观刺激停止作用以后,感觉信息在一个极短的时间内被保存下来的记忆。储存时间大约为0.25 ~2秒。
②短时记忆是感觉记忆和长时记忆的中间阶段,保持时间为5秒至1分钟。它的容量有限,为7±2个组块。编码方式以言语听觉形式为主,也存在视觉和语义的编码,短时记忆的信息经过复述进入长时记忆。短时记忆还包括工作记忆,即输入信息经过再编码,使其容量扩大。。
③长时记忆是指信息经过充分和有一定深度加工后,在头脑中长时间保存下来。这是一种永久性的存储,它的保存时间长,从1分钟到许多年,甚至终身;容量没有限制;信息的来源大部分是对短时记忆内容的复述,也有由于印象深刻而一次获得的。
(2)按照长时记忆储存的内容可分为情景记忆和语义记忆:
①情景记忆是指人根据时空关系对某个事件的记忆。由于情景记忆受一定时间和空间的限制,信息的存储容易受到各种因素的干扰,因此记忆不够稳固。
②语义记忆是指人对一般知识和规律的记忆,与特殊的地点、时间无关。语义记忆受一般规则、知识、概念和词的制约,较少受到外界因素的干扰,因而比较稳固,提取也比较容易。
(3)按照提取时是否需要意识参与可分为内隐记忆和外显记忆:
①内隐记忆是个体并没有意识到的、过去的经验对当前的活动产生了影响,又叫自动的、无意识的记忆。
②外显记忆是在意识的控制下,过去经验对当前作业产生的有意识的影响,又称受意识控制的记忆。
(4)按照记忆的内容和特点可以分为陈述性记忆和程序性记忆:
①陈述性记忆是指对有关事实和事件的记忆。它可以通过语言传授一次性获得,它的提取往往需要意识的参与。
②程序性记忆是指如何做事情的记忆,这类记忆往往需要通过多次尝试才能逐渐获得,往往不需要意识的参与。
4、记忆的神经生理机制(09.09、10.66、15.68)
(1)记忆的脑学说
①整合论:该理论认为记忆是整个大脑皮层活动的结果,和脑的各个部分都有关系,而不是皮层上某个特殊部位的机能。拉胥里用实验证明,破坏动物大脑皮层的区域越大,记忆的丧失就越严重。
②定位论:该理论认为,记忆是由大脑的一定部位负责的。支持脑定位说的研究有:布洛卡就发现了导致运动性失语症的言语机能区;威尔尼克发现了导致接收性失语症的言语技能区;潘菲尔德等用微电极刺激患者大脑皮层颞叶区,引起了患者对往事鲜明的回忆;鲁利亚对脑损伤病人及对其恢复训练过程的研究证明,丘脑下部组织及部分边缘系统受到损伤,其短时记忆出现明显障碍,网状激活系统则保证了记忆所要求的最佳紧张度或充分的觉醒状态;人的左半球言语运动区受到损伤,将造成言语记忆的缺陷;右额叶受损伤却造成非言语刺激记忆的困难。
③SPI理论:图尔文提出SPI理论,该理论假定人脑中有五种记忆系统,分别是程序记忆、知觉表征、语义记忆、初级记忆和情景记忆系统;这五种记忆系统在种系发生和个体发展上都存在先后的顺序;它们在加工过程中也存在一定的联系,即五个记忆系统的编码是串行的,存储是并行的,提取则是独立的。
(2)记忆的脑细胞机制
①反响回路:是指神经系统中,皮层和皮层下组织之间存在的某种闭合的神经环路。反响回路是短时记忆的生理基础。小白鼠跳台的实验为这种反响回路学说提供了证据。
②突触结构:长时记忆的神经基础是神经元突触的持久改变。因为涉及到结构的改变,
所以它发生的过程较慢,并需要不断的巩固。实验的证明,在丰富环境中生活的白鼠比在贫乏环境中生活的白鼠的皮层厚且重。
③长时程增强作用:是指传递信息的神经元和接收信息的神经元之间突触连接强度的增加。在海马内的一种神经通路中,存在着一系列短暂的高频动作电位,能使该通路的突触强度增加,这种强化称为长时程增强作用。进一步研究显示,海马是长时记忆的暂时性储存场所,海马受到损伤就会影响短时记忆向长时记忆的转化。
(3)记忆的生物化学机制
①核糖核酸:记忆是由神经元内部的核糖核酸的分子结构来承担的。
②激素和记忆:激素能够影响记忆的保持,特别是在轻度唤醒的情况下。
考点二:感觉记忆(19.81)
1、感觉记忆的含义
感觉记忆是指外界刺激以极短的时间一次呈现后,感觉信息保持的时间在 1 秒钟左右的记忆,也叫瞬时记忆。视觉的感觉记忆叫图像记忆;听觉的感觉记忆叫声像记忆。
2、感觉记忆的信息加工(17.11、21.10)
感觉记忆的信息加工主要有两种编码形式,分别为视觉编码和听觉编码,即
①图像记忆:是主要编码形式,斯波林部分报告法证明其容量约9个;
②声像记忆:莫瑞证明局部报告法的成绩优于整体报告法,说明听觉系统中也存在感觉记忆;达文用部分报告法证明其保持的时间可达4秒,但容量只有5个左右。
3、感觉记忆的特征
①感觉记忆的保持时间较短;
②以感觉的原始形式储存在记忆系统中,具有鲜明的形象性;
③记忆容量较大,可达9个项目;
④其内容得到注意可转入短时记忆。
考点三:短时记忆与工作记忆
1、短时记忆的含义
外界刺激以极短的时间一次呈现后,感觉信息保持的时间在1分钟左右的记忆叫短时记忆。
2、短时记忆的信息加工(10.8、12.77、15.67)
(1)编码形式:短时记忆的编码方式可以分为听觉编码和视觉编码。康拉德的实验证明,听觉编码是短时记忆的一种主要编码方式。波斯纳的实验证明,记忆最初阶段(瞬时记忆)存在视觉形式的编码,之后才逐渐向听觉形式过渡。
(2)编码的影响因素:个体的觉醒状态,组块水平和加工深度。
(3)信息容量:米勒提出短时记忆容量为7±2个组块;默多克证明组块可以提高记忆容量和效率。
3、短时记忆信息的存储与提取(16.77)
(1)加工储存方式:复述可有效存储短时记忆信息,帮助这些信息进入长时记忆系统。复述分为两种,一种是机械复述,即不断地简单重复,又叫保持性复述。一种是精细复述,即对短时记忆中的信息进行分析,使之与已有的经验建立起联系。
(2)提取:斯腾伯格假设短时记忆信息的提取有平行扫描、自动停止的系列扫描和完全系列扫描三种可能的方式。他通过实验证明,短时记忆信息的提取是完全系列扫描,即对全部项目进行扫描然后做出判断。
4、短时记忆的特征(08.76、09.10)
①保持时间在1分钟左右;
②容量有限,为7±2个项目,若用组块的方式可以扩大短时记忆的容量;
③短时记忆的信息以语音、形象和语义的形式储存;
④通过复述,短时记忆的信息可能转入长时记忆;
⑤短时记忆是当前正在加工的信息,因而是处在意识中心的信息。
5、工作记忆(14.81、17.66)
(1)工作记忆的含义
工作记忆是指在信息加工过程中,对信息进行暂时存储和加工的、容量有限的记忆系统。工作记忆是一种当前工作状态的记忆,还要对这些信息进行加工。常用阅读广度测验来测量工作记忆容量。
(2)工作记忆的成分
①语音环路:用于处理以语音为基础的信息,分为语音存储和发音复述过程。
②视觉空间模板:用于处理视觉的和空间的信息。干扰范式为视觉空间模板的存在提供了实验的证据。当次任务为言语任务时,它选择性地干扰了言语记忆,不干扰空间记忆;而当次任务为空间任务时,它选择性地干扰了空间记忆,不干扰言语记忆。
③中央执行系统:是一个注意资源有限的控制系统,是工作记忆中最重要的成分。它的功能主要有协调语音环路和视觉空间模板活动,注意资源的分配与控制,选择性地注意以及转换策略。
④情景缓冲器:一个用来整合视觉、空间和言语信息的一个成分。它是一个容量有限的空间,用于整合来自语音环路和视觉空间模板的信息。
工作记忆的关键成分是中枢执行系统。它虽容量有限但可以参加任何认知活动。语音环和视觉空间模板从属于中枢执行系统并为特定目的服务。语音环存储语音呈现的顺序,视觉空间模板用来储存和加工视觉和空间信息。
考点五:长时记忆
1、长时记忆的含义
长时记忆是指存储时间在1分钟以上的记忆。长时记忆的信息在头脑中存储的时间长,容量没有限制;信息的来源大部分是对短时记忆内容的加工,也有由于印象深刻而一次获得的。
2、长时记忆的信息加工(08.11、11.5、19.9)
长时记忆的信息编码就是把新的信息纳入已有的知识框架内,或把一些分散的信息单元组合成一个新的知识框架。影响长时记忆编码的主要因素有编码时的意识状态和加工深度。
①编码形式有两种,一种是按语义类别编码,即按刺激物的意义进行编码储存;另一种是以语言的特点为中介进行编码,借助言语的某些特点,如语义、发音、字形、音律和音节等,对记忆材料进行编码。
②编码的影响因素:编码时的意识状态和加工深度。
③信息容量 :容量非常大,近似认为没有限制。
3、长时记忆的信息存储与提取(10.9)
(1)长时记忆的信息储存
长时记忆信息的存储是一个动态的过程。在量的方面,表现在储存数量上的逐渐减少;在质的方面上:内容越来越简略和概括;内容更加合理和有意义;内容变得更加具体或更夸张和突出。
(2)长时记忆信息的存储方法
①组织有效复习:及时复习;正确分配复习时间,分散复习优于集中复习;阅读与重现交替进行;排除前后材料的影响,加强序列位置效应中中间部分的复习。
②利用外部记忆手段,如记笔记、编提纲等。
③注意脑的健康和用脑卫生,如缺乏蛋白质、吸毒、酗酒等都会给记忆带来不利影响。
(3)长时记忆的信息提取——再认和回忆两种形式
①再认是指人们对感知过、思考过或体验过的事物,当它再度呈现时,仍然能认识的心理过程。如,好友重逢,一眼就认出了对方;旧地重游,处处有熟悉的感觉。
忆、比较和推理等思维活动。
②回忆是过去经历过的事物以形象或概念的形式在头脑中重新呈现的过程。
4、长时记忆的特征
①长时记忆的保持时间在1分钟以上;
②以语义的或形象的形式编码;
③容量在种类和数量都是无限的;
④由于干扰等原因会发生遗忘。
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