人类记忆的奥秘

你能准确描述一元硬币的样子吗？如果要从十几个相似图案中挑出真正的一元硬币，大多数人都会感到困惑。这个看似简单的问题揭示了人类记忆系统的复杂特性。

我们每天接触一元硬币成千上万次，按理说应该清楚记得它的样子。但研究发现大多数人面对这个选择题时都会困惑，这并非记忆力有问题，而是记忆的工作方式远比我们预想的复杂。

再试一个例子：在机关单位中，领导给亲戚朋友安排工作或提供便利的行为。你能想起这个词吗？如果感觉答案就在嘴边，快要蹦出来了，这就是“舌尖现象”。答案是“裙带关系”。

考试时也常遇到这种情况：明明知道某个概念，就是想不起具体术语。考试结束回家路上，答案突然冒出来。“当然了！”你会说，“怎么会忘记这个？”这个有趣现象说明信息一直储存在记忆中。

这些例子表明，记忆并非简单地把信息存进大脑储物柜。心理学家研究记忆机制需要解答三个基本问题：信息如何进入记忆？如何在记忆中保持？如何从记忆中提取？这对应着记忆的三个关键过程：编码、储存和提取。

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记忆的三大基本过程

记忆系统的工作如同精密的信息处理设备，比日常使用的电脑更加复杂和动态。

编码是将接收信息转换成记忆代码的过程，如用键盘输入文字到电脑。大脑需要将外界信息转换成能够理解和储存的形式。学习新词汇时，你可能注意词的字形结构、读音特点或代表含义。编码需要注意力参与，这解释了为何大多数人记不清一元硬币样子——使用硬币时注意力并未集中在观察外观细节上。

储存是在一段时间内保持已编码信息的过程，如将文件保存在电脑硬盘。心理学家大部分记忆研究都集中在探索帮助或阻碍记忆储存的因素。但如舌尖现象所示，仅仅储存信息还不足以保证记住某样东西，还需要能够从储存处提取信息。

提取是从记忆储存中重新获取信息的过程，如从电脑硬盘调出文件并显示在屏幕上。相关研究包括人们如何搜索记忆，以及为何某些提取策略比其他策略更有效。

记忆的三大基本过程

记忆系统如同精密的信息处理设备，三个过程缺一不可

理解这三个基本过程有助于解答记忆研究的终极谜题：人们为何遗忘。记忆不仅涉及储存，遗忘也不仅是从记忆储存中“丢失”什么。遗忘可能由于记忆三个关键过程中任何一个出现问题——编码、储存或提取。

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编码过程

注意力的关键作用

刚被介绍给新朋友，30秒后就忘记对方名字？这种“瞬间遗忘”很常见，揭示了记忆编码的重要真理：没有注意力参与，信息无法有效进入记忆系统。

被介绍给新朋友时，大脑忙于观察对方外貌、思考接下来说什么或评估印象。注意力分散，对方名字如“左耳进右耳出”，根本未被编码储存。这就是为何会“忘记”——实际上从未真正记住。

课堂上心不在焉听讲，不太可能记住老师内容。记忆编码需要主动关注信息。注意力如聚光灯，将意识聚焦在有限刺激或事件范围内。选择性注意对日常生活至关重要——若注意力平均分配给所有输入刺激，生活将一片混乱。阅读、交谈甚至保持连贯思路，都需要屏蔽周围大部分潜在干扰。

茶楼现象与注意力选择

在喧闹茶馆里，各桌客人热烈聊天，小王专心与朋友讨论工作，成功屏蔽其他桌谈话。突然隔壁桌提到他的名字，尽管一直忽略那桌对话，他立即注意到自己名字被提及。

这种“茶楼现象”说明重要问题：注意力过滤机制何时工作？是信息进入大脑早期就被过滤，还是大脑处理信息意义后才过滤？研究发现约35%的人能注意到别人提到自己名字，即使专注于其他对话。这说明大脑在决定什么值得注意前，实际已对信息意义进行了一定处理。

现代生活中分散注意力无处不在。开车时使用手机，即使免提设备也会显著影响驾驶表现。电话交谈会增加错过交通信号概率，延长对已发现信号的反应时间。同车乘客交谈对驾驶干扰比电话交谈小得多，因为乘客能观察交通状况，道路复杂时会自动减少交谈频率和复杂程度，甚至主动帮助司机关注路况。

深层加工理论

处理信息的方式直接影响记忆效果。根据深层加工理论，信息处理分为三个层次：结构加工（浅层）关注信息物理特征，如文字大小写、字体颜色；语音加工（中等深度）关注声音特征，如读音、韵律；语义加工（深层）关注意义内容，思考代表的概念含义。

以记住“杭州”为例：结构加工注意两字都是左右结构，“杭”字有三点水旁；语音加工记住读作“háng zhōu”，声调是第二声和第一声；语义加工想到杭州是省会，以西湖美景闻名的旅游城市。研究显示深层加工记忆效果远优于浅层加工。思考信息意义时，形成的记忆更加持久稳固。

编码增强策略

深层语义加工虽然有效，但还可通过其他方式进一步增强编码效果。

精细化加工是在编码时将新信息与已有知识建立联系的过程。学习“恐惧症通常通过经典条件反射形成”这个概念时，如果联想到自己对蜘蛛的恐惧，思考这种恐惧如何通过童年不愉快经历形成，就在进行精细化加工。学习“光合作用”时，不仅记住定义，还可联想到阳台绿植为何要向阳摆放、森林为何被称为“地球的肺”、古诗中绿色的生机。通过精细化加工，抽象科学概念与生活经验、文化知识建立多重联系，记忆效果大大提升。

视觉表象是创建视觉图像表示词汇概念的策略。“杂技演员”容易想象出舞台表演画面，“诚信”这个抽象概念就难以创造合适视觉图像。具体词汇比抽象词汇更容易形成视觉图像，因此更容易记住。双重编码理论认为视觉表象能增强记忆，因为它提供了第二种记忆代码——两种代码总比一种好。

自我关联编码让材料与个人经历产生关联，能显著增强编码效果。学习形容词时问自己“这个词是否适合形容我？”这种自我关联编码方式往往比单纯语义加工效果更好。学习“勤奋”时，与其只记住意思，不如问自己是否勤奋、在哪些方面表现出勤奋。

记忆动机指编码时的记忆动机强度也会影响编码效果。认为某些信息重要时，往往投入更多注意力和精力组织信息。听理财讲座时，随便听听和知道下周要参加投资决策会议，注意力和记忆效果完全不同。记忆动机高时会更专注听讲、主动思考内容与自己情况的关系、尝试记住关键数据策略。

编码增强策略效果对比

关键启示：最有效的编码策略是精细化加工，通过深入思考信息之间的关系来增强记忆效果。

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存储系统

信息成功编码后需要在记忆系统中保持。历史上理论家总是用当时技术比喻记忆存储：古希腊时期亚里士多德和柏拉图将记忆比作蜡板，现代心理学家则用计算机信息处理类比人类记忆。这类理论的主要贡献是将记忆划分为三个独立存储系统：感觉记忆、短时记忆和长时记忆。

感觉记忆

感觉记忆以原始感觉形式保存信息，保存时间极短，通常只有几分之一秒。它让视觉图案、声音或触觉感觉在感觉刺激结束后短暂停留。黑暗中快速转动手机手电筒，转得够快会看到完整光圈，尽管光源实际只是一个点。这因为感觉记忆保存了每个位置的光点图像，让你感知到连续圆圈而非分离光点。春节燃放烟花也是同样道理——绚烂图案实际是感觉记忆将不同时刻光点“串联”的结果。

感觉记忆的短暂保存有适应意义，给了额外时间识别刺激。但你最好立即利用这种刺激持续性，因为它不会持续很久。经典实验显示感觉记忆中的痕迹在约四分之一秒内就会消失。

短时记忆与工作记忆

短时记忆是容量有限的存储系统，可保持未经复述的信息大约10-20秒。与可能持续数周、数月或数年的长时记忆相比，短时记忆保存时间确实很短。但有一种方法可无限期将信息保持在短时记忆中：复述——反复在心中重复或思考信息。查到电话号码时一遍遍重复，直到拨通为止。复述让信息在短时记忆中循环，防止消失。

米勒发现人们在短时记忆任务中只能记住大约7个项目，这就是著名的“神奇数字7”。当短时记忆达到容量上限时，新信息进入会“挤出”当前存储的信息。更近期研究表明短时记忆真实容量可能是4±1个项目。但我们可通过“组块”增加短时记忆有效容量——将零散刺激组合成更大的可能更高层次的单元。

要记住12个字母ZGGHRDRDXDJXGZD按字母逐个记忆几乎不可能，远超短时记忆容量。但如果重新分组：中-国-共-产-党，突然5个熟悉组块就能轻松记住！这因为将陌生字母组合转换成了熟悉概念单元。

现代研究发现短时记忆比最初想象要复杂。巴德利提出工作记忆模型，包含四个组成部分：语音回路处理语言和声音信息；视觉空间模板处理视觉和空间信息；中央执行系统控制注意力分配，在不同任务间切换注意焦点；情节缓冲区整合各组件信息，作为工作记忆与长时记忆间的接口。

工作记忆模型构成

工作记忆不是单一系统，而是由多个专门化组件协同工作的复合系统

工作记忆容量存在个体差异，有些人在需要同时处理多项信息时表现更好。研究发现工作记忆容量与阅读理解、复杂推理甚至智力测试成绩都有正相关关系。

长时记忆的特征

长时记忆是容量无限的存储系统，可保持信息数十年甚至终生。与容量和时间都有限的感觉记忆和短时记忆不同，长时记忆似乎可无限期存储信息。

关于长时记忆是否永久存储一直存在争议。有些研究者认为储存在长时记忆中的所有信息都被永久保存，遗忘只是因为有时无法从长时记忆中提取需要的信息。这个观点曾经得到一些有趣现象支持：大脑手术中接受电刺激的人会突然“回忆”起童年生动场景，仿佛重新体验往事；一些人对重大新闻事件形成异常清晰的“闪光记忆”，似乎永远不会遗忘。

但后续研究表明这些现象可能没有最初看起来那么神奇。电刺激引发的“记忆”往往包含重大扭曲或不可能的事实内容，可能更像幻觉或梦境重建，而非过去事件精确重现。至于闪光记忆，虽然人们对这些记忆非常自信感觉异常生动，但研究显示它们也会随时间变得不够详细完整，有时还会出现错误。

长时记忆的组织方式

长时记忆不是杂乱无章的信息堆积，而是高度组织化的知识网络。

• 分类组织：人们会自发将信息按类别组织。经典实验让参与者记忆60个词（动物、男性姓名、蔬菜、职业），结果发现参与者回忆时表现出聚类现象——倾向于按类别成组回忆相关项目。
• 概念层次：基于项目间共同特征的多层分类系统。比如传统文化知识可按哲学思想（儒家、道家）和艺术形式（书法、绘画）分层组织。研究表明构建概念层次能显著改善回忆效果。
• 图式：关于特定对象或事件的组织化知识集群。学生对“教室”的图式包括黑板、讲台、课桌椅等元素。图式帮助快速理解信息，但也可能导致记忆扭曲——你可能“记住”符合图式但实际不存在的物品。
• 语义网络：由代表概念的节点和连接路径组成。路径越短，概念联系越强。看到“春节”会激活相关词汇如“红包”、“团圆”。这种传播激活解释了为何想到一个词会让相关词更容易记起。

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提取机制

将信息储存在长时记忆中固然重要，但无法在需要时提取出来，储存就失去意义。有些理论家认为理解提取过程是理解人类记忆的关键。

提取线索的作用

舌尖现象——明明知道答案就在嘴边，却想不起来。记忆往往可通过提取线索来唤醒。研究舌尖现象的经典实验中，参与者即使想不起完整词汇，猜测首字母时正确率仍达57%，远超随机概率。

你跟朋友聊起大学老师，想不起名字。朋友提到“那个总是穿格子衬衫的老师”，你立即想起：“对！王教授！”这就是提取线索的典型例子。

情境线索经常能促进信息提取。重返童年生活过的地方时，往往会被大量遗忘已久的记忆所淹没；从客厅走到书房拿东西，到了书房却忘记要拿什么，回到客厅时突然想起。

记忆的重构特性

从长时记忆中提取信息时，你无法调出精确重现过去的“心理录像带”。记忆是可能被扭曲的、粗略的重构，还可能包含实际未发生的细节。

洛夫特斯的开创性研究揭示了错误信息效应：参与者对目击事件的回忆受到事后引入的误导性信息影响而发生改变。

研究者向参与者播放交通事故视频。事后，一些参与者被问：“两辆车相撞时的速度有多快？”另一些被问：“两辆车猛烈撞击时的速度有多快？”一周后，那些被问及“猛烈撞击”的参与者更有可能“回忆”起看到玻璃碎片（实际视频中没有）。

即使没有刻意误导，日常记忆重构也会引入不准确性。人们重述故事时往往会根据目标、听众和社交情境进行“调整”。研究发现参与者承认42%的重述“不准确”，另有三分之一包含“扭曲”。有趣的是，这些故意扭曲竟然会重塑他们后续对相同事件的回忆。

来源监测问题

错误信息效应部分原因在于“现实监测”的提取过程不够可靠。现实监测是指判断记忆是基于外部来源（实际事件感知）还是内部来源（想法和想象）的过程。

来源监测涉及对记忆来源的归因——将来自一个来源的记忆错误地归因给另一个来源。比如，你可能把室友的话归因给心理学教授，或者把在《读者》杂志上看到的内容归因给教科书。

记忆提取的这些特征提醒我们，记忆并非我们想象中那样可靠。我们不应过度信任记忆来提供对过去的准确回忆。记忆更像主观的、可塑的重构过程，而非客观的录像回放。

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遗忘现象的意义

遗忘经常被视为记忆系统的“坏消息”，人们往往将遗忘看作失败、弱点或认知处理缺陷。但一些记忆理论家认为遗忘实际上是适应性的。如果从不忘记任何东西，记忆该有多么杂乱无章！

我们需要忘记不再相关的信息：过期电话号码、废弃密码、高中时为话剧背诵的台词、三次搬家前重要文件的存放位置。遗忘可减少记忆间竞争，避免本来会造成混乱的情况。最新脑成像研究发现，遗忘“不相关”信息确实使得“相关”信息更容易记住，并减轻了关键神经回路负担。简而言之，遗忘帮助我们记住需要记住的信息。

尽管从长远看遗忘可能是适应性的，但记忆研究的根本问题仍然是：为何人们会忘记想要记住的信息？

艾宾浩斯遗忘曲线

德国心理学家艾宾浩斯是第一个对遗忘进行科学研究的人。1885年，他发表了一系列具有洞察力的记忆研究，只研究一个被试——他自己。为了提供大量需要记忆的新材料，他发明了无意义音节——不对应任何词汇的辅音-元音-辅音组合（如ZAK、QUF、BEX、POD等），希望使用无意义材料避免受到先前学习影响。

艾宾浩斯极其敬业，在一项研究中进行了超过14000次练习重复，不知疲倦地记忆了420个无意义音节列表，在不同时间间隔后测试自己对这些列表的记忆。他的发现绘制成了著名的遗忘曲线，显示保持率和遗忘随时间的变化。艾宾浩斯遗忘曲线显示，在记忆无意义音节后的最初几小时内，保持率急剧下降。因此得出结论：大部分遗忘在学习某样东西后很快就发生。

这个结论听起来令人沮丧。如果马上就要忘记所有东西，那记忆信息还有什么意义？幸运的是，后续研究表明艾宾浩斯的遗忘曲线异常陡峭。遗忘通常并不像艾宾浩斯认为的那样迅速或广泛。

问题之一是他使用的是无意义材料。当人们记忆更有意义的材料（如散文或诗歌）时，遗忘曲线就没有那么陡峭。关于人们如何回忆高中同学的研究表明，自传体信息的遗忘曲线甚至更为平缓。

如果你现在回想小学时背诵的《静夜思》，很可能还能完整记得“床前明月光，疑是地上霜。举头望明月，低头思故乡。”但如果让你回忆当时一起背的生字表，可能就困难得多。有意义的诗歌比无意义的字符更能经受时间考验。

不同材料的遗忘曲线对比

关键发现：材料的意义性直接影响遗忘速度。个人经历最难遗忘，无意义音节最易遗忘，有意义材料居中。

遗忘的测量方式

为了科学研究遗忘，心理学家需要精确测量它。测量遗忘的三种主要方法是回忆、再认和重学。

1. 回忆测量要求被试在没有任何线索情况下自行重现信息。“现任国务院总理是谁？”“去年奥斯卡最佳影片奖颁给了哪部电影？”这些问题涉及回忆测量。如果让你做回忆测试，记忆曾经记过的25个词列表，你只需写下尽可能多的能记住的词。

2. 再认测量要求被试从一系列选项中选择先前学过的信息。相比之下，在再认测试中，你可能会看到包含100个词的列表，被要求选出曾经记忆的25个词。被试不仅有线索可用，而且答案就在面前。在教育测试中，论述题和填空题是回忆测量，选择题、判断题和匹配题是再认测量。如果你像大多数学生一样，可能更喜欢选择题而不是论述题。这种偏好可以理解，因为证据表明对于相同信息，再认测试往往比回忆测试产生更高分数。

3. 重学测量要求被试第二次记忆信息，以确定由于之前学习节省了多少时间或练习次数。被试的节省分数提供了保持程度的估计。比如，如果你第一次学会背诵《春江花月夜》用了60分钟，而一年后重新学习只用了30分钟，那么节省分数就是50%。重学测试能检测出被再认测试忽略的保持痕迹。

遗忘的主要原因

1. 编码不充分：很多看似遗忘的现象实际上是编码不充分的结果。信息从一开始就没有被正确插入记忆中。这种现象被称为伪遗忘，通常可归因于注意力不足。

2. 干扰理论：人们遗忘信息是因为来自其他材料的竞争。相似材料会产生更大干扰。干扰有两种类型：

   • 后摄干扰：新信息损害对先前学过信息的保持
   • 前摄干扰：先前学过的信息干扰对新信息的保持

3. 提取失败：信息仍在记忆中，但无法有效提取。根据编码特异性原则，提取线索的价值取决于它与记忆代码的对应程度。在相似环境中学习和测试能提高回忆效果。

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记忆的生理基础

几十年来，神经科学家一直在探寻记忆的生理基础，通常被称为“记忆痕迹”。在这个探索过程中，科学家们曾多次因新发现而兴奋，但最终却发现走进了死胡同。

早期研究曾认为大脑皮层储存着过去经历的精确录音，但后来发现这些所谓“记忆”实际更像幻觉或梦境重建。还有研究者曾声称可通过化学物质将特定记忆从一个生物体转移到另一个生物体，甚至推测未来化学家可能制造出包含“物理学101”或“历史101”信息的药丸！遗憾的是，这些研究都难以重复。

神经回路机制

记忆形成会导致特定突触传递的改变。诺贝尔奖获得者坎德尔通过研究海兔的条件反射发现，学习会增强特定突触连接强度。他认为这种突触传递的持久变化是复杂记忆的神经基础。 特定记忆可能依赖于大脑中的局部化神经回路。研究者已追踪到兔子条件性眨眼反应的神经通路，发现小脑中的微小区域是关键环节。

长时程增强现象（LTP）进一步支持了这一观点。LTP是指特定神经通路突触处兴奋性的长期增加。研究者可通过高频电刺激人工产生LTP，理论家认为记忆形成时的自然事件也会产生类似增强。 最新研究表明，神经发生——新神经元的形成——可能有助于塑造记忆的神经回路。海马体齿状回区域会不断形成新脑细胞。动物研究显示，抑制神经发生会导致记忆障碍，而增加神经发生则与学习增强相关。新神经元比成熟神经元更容易兴奋，可能更容易被招募到新的记忆回路中。

记忆的解剖学基础

器质性遗忘症——由于头部损伤导致的广泛记忆丢失——为研究记忆的生理基础提供了重要线索。遗忘症有两种基本类型：

• 逆行性遗忘症：对遗忘症发生之前事件的记忆丢失
• 顺行性遗忘症：对遗忘症发生之后事件的记忆丢失

最著名的案例是被称为H.M.的男子。1953年，他接受手术治疗癫痫，手术虽然减少了癫痫发作，但意外地消除了他形成新长时记忆的能力。H.M.的短时记忆正常，能回忆手术前的经历，但对1953年后的任何事情都没有记忆。他不认识医生，记不住路线，也不知道自己的年龄。

通过对H.M.几十年的研究，科学家们发现海马体区域对长时记忆至关重要。现在科学家将海马体和邻近皮层区域统称为内侧颞叶记忆系统。有趣的是，海马体也是阿尔茨海默病中首先受损的区域。

许多理论家认为，内侧颞叶记忆系统主要负责记忆巩固——将信息逐渐转换为储存在长时记忆中的持久代码。记忆在海马体区域得到巩固，然后储存在皮层的广泛分布区域。

各种神经回路和解剖结构都被认为在记忆中起作用。寻找记忆的生理基础只比寻找思维本身的生理基础稍微不那么艰巨。尽管挑战巨大，但随着神经科学技术的不断进步，我们对记忆生理机制的理解也在不断深化。

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记忆系统的分类

一些理论家认为，记忆生理学的证据之所以复杂且矛盾，是因为研究者正在探索几个可能具有不同生理基础的独特记忆系统。这些不同的记忆系统主要通过它们处理的信息类型来区分。

陈述性记忆与程序性记忆

记忆最基本的划分是陈述性记忆与非陈述性记忆（程序性记忆）。

陈述性记忆处理事实信息，包含词汇、定义、姓名、日期、面孔、事件等。比如你知道北京是中国首都、圆周率约等于3.14、你的生日。

程序性记忆储存行动、技能、条件反射和情绪反应。包含如何执行感知-运动技能，比如骑自行车、用筷子吃饭、弹钢琴。以乒乓球为例：知道规则（几分一局、如何计分）是陈述性记忆；会发球、接球是程序性记忆。

两种记忆的运作方式不同：

• 陈述性记忆通常需要有意识、费力的回忆过程
• 程序性记忆很大程度上是自动的，需要很少努力和注意
• 技能记忆在长时间间隔后不会大幅衰退，而陈述性记忆更容易遗忘

情节记忆与语义记忆

图尔文将陈述性记忆细分为情节记忆和语义记忆。

情节记忆包含个人经历的时间标记记忆，如小学第一天上学、春节团聚、高中毕业典礼等。图尔文强调，情节记忆的功能是“时间旅行”——让人重新体验过去。

语义记忆包含不与学习时间相关的一般知识，如春节是农历新年、熊猫有黑白两色、上海位于中国东部等。你通常不记得何时学到这些事实。

两者的区别可以用书籍类比：情节记忆像自传，语义记忆像百科全书。研究表明，一些遗忘症患者主要忘记个人事实，但对一般事实的回忆基本不受影响，说明两种记忆可能有不同的神经基础。

记忆系统分类概览

核心区别：陈述性记忆是“知道什么”，程序性记忆是“知道如何”，前瞻性记忆是“记住何时”。

前瞻性记忆与回顾性记忆

前瞻性记忆涉及记住在未来执行行动，如记住带雨伞、遛狗、给朋友打电话等。回顾性记忆则涉及记住过去的事件或先前学到的信息，如回忆去年世界杯冠军、高中时光等。

前瞻性记忆在日常生活中发挥着普遍作用。简单的上学之旅就充满了前瞻性记忆任务：收拾笔记本、带手机、关掉咖啡机、带雨伞等。研究表明，当面临干扰和分心时，很容易忘记这些意图。

这些不同的记忆系统分类帮助我们理解人类记忆的复杂性。每种记忆系统都有其独特的特征和功能，理解这些区别有助于我们更好地认识记忆本质，也为改善学习方法和治疗记忆障碍提供了理论基础。