短時記憶和工作記憶的區(qū)別
有一個問題與我們每個人都相關(guān),那就是年齡增長后的記憶容量問題。每個人都經(jīng)歷過記憶的丟失、減退和偏差。但對年長的人而言,這些現(xiàn)象更可能被自然而然地歸結(jié)為衰老的結(jié)果,而不是由于普通的個體差異。這個重要的歸納早在幾個世紀(jì)前就由著名的學(xué)者、智者及講故事者塞繆爾·?約翰遜提出了。他寫道:
大多數(shù)人都有一種奇怪的傾向,認(rèn)為年長的人智力會衰退。假如一個中年人或青年人想不起他的帽子放在哪里了,這沒什么。但如果同樣的事情發(fā)生在年長的人身上,人們就會聳聳肩說,他已經(jīng)開始健忘了。
圖17 年齡大些的孩子和成年人往往對早年的經(jīng)歷有更為翔實的記憶,卻很難說出這些回憶片段的起源,這往往是由于兒童期的記憶語境比較不穩(wěn)定。皮亞熱顯然能“記得”他坐在嬰兒車?yán)?,在香榭麗舍大道上遭到了突然的綁架襲擊,即使他現(xiàn)在知道,這一切實際上從未發(fā)生
大多數(shù)國家的人口平均年齡都在不斷增長,而且這一趨勢很有可能會延續(xù)下去,因此我們很有必要了解衰老對記憶力的影響,這種影響(如果確實有的話)是否在科學(xué)上得到了證實。在這一領(lǐng)域內(nèi),有一些重要的方法論問題需要事先考慮到。例如,如果現(xiàn)在將20歲年齡組和70歲年齡組進行對比,除了年齡的差異,還有很多其他因素可以解釋這兩組個體之間記憶力表現(xiàn)的差異。就其曾經(jīng)接受的教育和醫(yī)療質(zhì)量而言,70歲年齡組明顯不如20歲年齡組。如果我們要對比20歲年齡組和70歲年齡組的記憶容量,這些外部的干擾因素會影響我們對兩個年齡組記憶力差別的研究。
對比20歲年齡組和70歲年齡組的記憶力,這是橫斷實驗設(shè)計的一例。與之對應(yīng)的是縱向研究,這種研究方法針對的是同一人群,縱貫他們從20歲到70歲的生命期,跟蹤觀察這同一群人隨年齡增長呈現(xiàn)出的記憶能力改變。縱向研究的優(yōu)勢是,我們是針對同一群人來研究他們的記憶能力如何變化。但值得注意的是,縱向研究的對象中往往會存在高于正常比例的“高功能”人群,也就是那些記憶留存能力及其他感知能力都更為優(yōu)秀的個體,這些人有時也被稱為超常參照體或超常個體。換言之,在縱向研究中常有可能發(fā)生的是,在研究中受到正向鼓勵的個體(因為他們保留了較好的能力)往往繼續(xù)參與研究,而表現(xiàn)不好的個體會退出研究,這就可能使研究者過于樂觀地評估衰老對記憶的影響。另一個問題是,要去找一群愿意連續(xù)50年參加縱向研究的人實在是太難了!總而言之,橫斷研究和縱向研究都各有利弊。
如果我們綜合考慮橫斷研究和縱向研究的結(jié)果,就可以得到一些關(guān)于衰老和記憶的一致結(jié)論。值得注意的是,兒童和老年人在記憶容量方面的表現(xiàn)有許多類似之處。
短時記憶在年長的個體身上仍是相當(dāng)穩(wěn)定的,但是需要工作記憶參與的任務(wù)通常會受到年齡增長所帶來的負(fù)面影響(關(guān)于短時記憶和工作記憶的區(qū)別,請參看第二章)。因此,當(dāng)需要使用認(rèn)知能力時(有別于被動存儲信息的短時記憶),年齡增長所帶來的記憶缺陷就會變得更明顯。例如,當(dāng)人們反過來背誦一串?dāng)?shù)字時,會比按原順序背誦數(shù)字時更多地體現(xiàn)出年齡的負(fù)面影響。
圖18 在縱向研究中,我們會持續(xù)研究同一群人,縱貫他們20歲到70歲的生命期。而將現(xiàn)在20歲的人群與現(xiàn)在70歲的人群進行對比,則是橫斷研究的一例。兩種研究方法各有利弊
隨著個體的衰老,外顯長時記憶(即被明確意識到的記憶經(jīng)歷,參見第二章)任務(wù)的表現(xiàn)通常下降得非常明顯。隨著年齡的增長,雖然再認(rèn)的表現(xiàn)仍能保持良好,但自由回憶的表現(xiàn)下降得很明顯。不過,當(dāng)有關(guān)熟悉度的因素參與進來,再認(rèn)能力也會隨情況而發(fā)生質(zhì)的改變。所以,當(dāng)再認(rèn)需要用到情境記憶(即再認(rèn)記憶中更具追憶性質(zhì)的那部分,見第三章),記憶的缺陷就會伴隨衰老而出現(xiàn)。這或許意味著年長的人與幼兒類似,更容易受到暗示和偏見的影響。這在現(xiàn)實生活中可能會帶來嚴(yán)重的后果,例如當(dāng)年長的人基于以往的記憶去作有關(guān)金融財產(chǎn)的重要決定時。
至于內(nèi)隱記憶(即無意識的記憶,無法直接回憶出記憶經(jīng)過,通常需要通過衡量行為的改變來對此進行間接測量),隨年齡增長的退化并不顯著。例如,希爾在1957年所進行的打字實驗就支持了這一結(jié)論。這個研究很有趣,希爾在30歲時學(xué)習(xí)打字,錄入了一段文字,后來在55歲和80歲時就此對自己再次進行了測試!所以,內(nèi)隱記憶不僅在兒童期成熟比較早,而且隨著年齡的增長也相對保持得較好。
年齡的增長對語義記憶的影響不大。事實上,語義記憶似乎還會隨著年齡的增長而進一步提升。人們的詞匯量和知識積累通常伴隨著年齡的增長而增加,盡管他們可能會在提取相關(guān)信息時遇到更多的問題,例如我們前面章節(jié)中探討過的“話到嘴邊說不出來”。有學(xué)者提出,語義記憶中的信息隨著年齡增長而不斷累積,這可以解釋為什么那些對語義知識要求較高的職務(wù)通常都由年長的人來擔(dān)任,例如高等法院的法官、小說家、公司的董事長、軍隊的司令、教授、將軍等。
有證據(jù)表明,主導(dǎo)記憶策略和組織的額葉的退化,或許是與年齡相關(guān)的記憶退化的原因之一。在本章上文中我們說過,人類的額葉相比于其他物種顯得異常發(fā)達。我們已經(jīng)注意到,兒童元記憶(即意識到自己記憶力的能力)的發(fā)展似乎也和額葉的成熟相關(guān),同樣也有證據(jù)顯示,與年齡相關(guān)的元記憶障礙與額葉功能的衰退有關(guān)。前瞻記憶,也就是記得未來要處理的事件的能力,是另一種和額葉功能相關(guān)的記憶,證據(jù)顯示這一記憶能力會受到年齡增長的負(fù)面影響。歸結(jié)起來,額葉在幼年期成熟得相對較晚,但隨著年齡增長又衰退得較早。與此一致的是,兒童和老年人都容易出現(xiàn)與額葉相關(guān)的記憶障礙。
另外一些證據(jù)表明,與年齡相關(guān)的記憶容量減少,也與年老后認(rèn)知處理的速度下降有關(guān)。還有學(xué)者提出,與年齡相關(guān)的記憶力減退也是由于年老后壓抑減少、注意力不足,并且缺少來自記憶情境和周圍環(huán)境的支持。這些有關(guān)衰老的“額葉假說”各自都存在著局限,但它們都引出了很有趣的研究課題。
圖19 有證據(jù)顯示,額葉(人類的額葉比起其他的哺乳動物顯得異常發(fā)達,圖中左側(cè)的灰色陰影區(qū)域即為額葉)的成熟相對較晚,衰退相對較早,這對人類記憶的形成和組織產(chǎn)生了影響
吸引了許多研究者興趣的問題之一是:正常衰老所導(dǎo)致的記憶障礙,是否預(yù)示著未來腦力的下降?介于正常衰老和臨床癡呆之間的中間狀態(tài)被稱為“輕度認(rèn)知障礙”。輕度認(rèn)知障礙可能僅僅與記憶相關(guān),有可能與多個認(rèn)知領(lǐng)域相關(guān)。大部分被確診的患者似乎都在幾年內(nèi)進展為全面的癡呆,但有一些患者則不然。由于現(xiàn)在許多國家都將人口老齡化視作一枚“人口定時炸彈”,因此相關(guān)研究得到了大量的投入,人們希望找到從輕度認(rèn)知障礙發(fā)展至癡呆的決定因素。例如,最近一些研究結(jié)果顯示,運動和健康飲食(尤其是飽和脂肪酸含量少、抗氧化物含量多的飲食)不僅有利于機體健康,也有助于老年人保持大腦的正常運作。
除此之外,腦力訓(xùn)練(例如填字謎、下象棋,或者學(xué)習(xí)些新知識,比如關(guān)于信息技術(shù)的知識)也有助于維持神經(jīng)功能和心理功能。研究顯示,在人的一生中,大腦都保持著一定程度的生長和修復(fù)能力,這種能力可以通過腦力活動和訓(xùn)練而激發(fā)。就構(gòu)建老年人的理想生活環(huán)境而言,這是尤其重要的一個考慮因素。例如有的老人由于身體虛弱或認(rèn)知困難需要長期居住在養(yǎng)老院,但他們同樣也需要參與適當(dāng)?shù)哪X力活動和訓(xùn)練。海馬體是大腦中重點參與記憶整合的部分,它對于情景記憶的整合尤其重要(參見第二章和第五章),而海馬體對腦力訓(xùn)練尤其敏感,在腦力刺激和鍛煉之后更易于出現(xiàn)神經(jīng)元再生和連接性增強的現(xiàn)象。
對與年齡相關(guān)的臨床障礙而言,記憶障礙通常是癡呆的前兆。情景記憶與海馬體功能的障礙,是最常見的老年癡呆癥——阿爾茨海默氏癥——的前兆。在病癥的早期,情景記憶障礙可能單獨出現(xiàn),但在癡呆癥后期,許多其他的認(rèn)知能力,例如語言、感知、執(zhí)行能力等等都會受到影響。還有學(xué)者提出,工作記憶的中央執(zhí)行系統(tǒng)(參見第二章)會受到阿爾茨海默氏癥的不同程度的影響。與選擇性失憶的患者不同,阿爾茨海默氏癥患者在內(nèi)隱記憶和外顯記憶測試中都體現(xiàn)出功能損傷,在病癥后期尤為明顯,這表明這一災(zāi)難性的疾病造成了進展性的大腦損傷。另一種神經(jīng)組織退化性疾病被稱作“語義癡呆”,與阿爾茨海默氏癥不同,語義癡呆的主要表現(xiàn)是語義記憶(參見第三章)的深度損壞,這會導(dǎo)致患者甚至無法識別原本熟悉的事物,比如茶杯、盤子、汽車。
圖20 這張圖顯示了阿爾茨海默氏癥患者萎縮了的腦部(右側(cè)),與健康老年人的腦部(左側(cè))形成對比。服務(wù)于情景記憶的腦部區(qū)域在這一疾病早期就會受到影響
目前,治療阿爾茨海默氏癥的藥物只能對表面癥狀(例如神經(jīng)傳導(dǎo)的減少)起作用,而無法消除根本的病因。對于阿爾茨海默氏癥這樣的神經(jīng)組織退化疾病,目前的治療手段也無法阻止它們的不斷惡化。未來,這有望通過干細胞治療和腦修復(fù)術(shù)得到解決。此外,認(rèn)知功能康復(fù)技術(shù)能夠最大限度地利用神經(jīng)元退化疾病患者的現(xiàn)有記憶容量,這有助于提升患者的自信、情緒狀態(tài)以及機體功能(參見第七章)。
隨著越來越多檢測和治療方法的出現(xiàn),專家們也更加努力地研究用于評估記憶和認(rèn)知功能的手段,希望這些手段能有針對性地適用于輕度認(rèn)知障礙和癡呆癥。如果認(rèn)知功能的衰退可以被及早發(fā)現(xiàn),我們就更有可能展開有效的治療,阻止病癥的進一步惡化。
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