Память может изменить вам на любой из этих трех стадий. Если при второй встрече вы не смогли вспомнить имя Барбары, это может быть следствием неудачного кодирования, хранения или воспроизведения. Во многих современных исследованиях памяти ставится задача определить, какие умственные операции выполняются на каждой из этих трех стадий, и объяснить, что в них может идти не так, приводя к неудачному запоминанию.
<Рис. Память имеет три стадии. Первая стадия, кодирование, состоит в размещении факта в памяти; она имеет место, когда мы обучаемся. Вторая стадия — хранение, на этой стадии факт сохраняется в памяти. Третья стадия, воспроизведение, имеет место, когда факт извлекается из памяти, например при сдаче экзамена.>
В ряде недавних исследований показано, что в разных стадиях памяти участвуют различные структуры мозга. Наиболее впечатляющие данные получены в исследованиях со сканированием мозга, в которых изучались нейроанатомические различия между стадиями кодирования и воспроизведения. Эксперименты состояли из двух частей. В части 1, посвященной кодированию, испытуемые заучивали набор вербальных элементов, например пар, состоящих из названия категории и ее частного экземпляра (мебель—сервант); в части 2, посвященной воспроизведению, испытуемые должны были распознать или вспомнить эти элементы по предъявленному названию категории. В обоих частях эксперимента мозговая активность измерялась при помощи ПЭТ-сканирования во время выполнения задачи испытуемыми. Самым примечательным результатом было то, что во время кодирования большая часть активированных участков мозга находилась в левом полушарии, а во время воспроизведения большая часть таких участков находилась в правом полушарии (Shallice et al., 1994; Tulving et al., 1994). Таким образом, различение кодирования и воспроизведения имеет четкую биологическую основу.
Кратковременная и долговременная память
В разных ситуациях три стадии памяти протекают по-разному. Память различает ситуации, когда надо запомнить материал на какие-то секунды, и ситуации, когда материал надо запомнить надолго — от нескольких минут до нескольких лет. Говорят, что в ситуациях первого рода работает кратковременная память, а в ситуациях второго рода — долговременная память.
<Рис. Аргентинский пианист Даниэль Баренбойм на концерте. Результаты последних исследований показывают, что мы используем различные формы долговременной памяти для выполнения таких задач, как хранение навыков, как, например, навыки игры на фортепиано, и для таких, как хранения фактов.>
Это разграничение можно проиллюстрировать, изменив уже знакомую историю о встрече с Барбарой Кон. Предположим, что при первой вашей встрече, как только вы услышали ее имя, подходит друг, и вы спрашиваете: «Ты знаком с Барбарой Кон?». В этом случае припоминание имени Барбары будет примером работы кратковременной памяти, так как вы воспроизвели это имя спустя всего секунду-две. Припоминание ее имени при вашей второй встрече будет примером работы долговременной памяти, поскольку теперь воспроизведение имени произошло спустя несколько часов после его кодирования.
Когда мы вспоминаем имя сразу после знакомства с ним, кажется, что воспроизведение происходит без усилий, как если бы имя все еще звучало, все еще находилось в нашем сознании. Но когда мы пытаемся вспомнить то же имя спустя часы, его воспроизведение часто затруднено, поскольку оно уже ушло из нашего сознания и, в некотором смысле, его предстоит вернуть.
Следует отметить, что существует и другая система кратковременного хранения, отличающаяся от рабочей памяти тем, что в ней удерживаются детальные сенсорные образы любых только что предъявленных стимулов, но лишь на несколько сотен миллисекунд. Например, если набор из 12 букв кратковременно вспыхивает на экране, у индивидуума останется детальный зрительный образ всех букв на несколько сотен миллисекунд (см., в частности: Sperling, 1960). Считается, что у каждой сенсорной системы существует своя собственная сенсорная память (зрительная, слуховая, вкусовая и т. д.), хотя только зрительная и слуховая были подробно изучены. Сенсорная, или иконическая, память безусловно полезна для увеличения продолжительности сохранения кратковременно предъявляемых стимулов, однако она играет значительно меньшую роль в процессах мышления и сознательного вспоминания, чем та система памяти, на которой мы сосредоточиваем свое основное внимание в данной главе.
Уже давно известно, что кратковременная и долговременная память реализуются разными мозговыми структурами. В частности, гиппокамп — структура, находящаяся под корой, около середины мозга, — имеет решающее значение для долговременной памяти, но не для кратковременной.
Многие относящиеся сюда данные получены в экспериментах с крысами и другими видами животных. В некоторых экспериментах одной группе крыс повреждали гиппокамп и окружающую его кору, а другой группе повреждали совершенно другой участок в передней коре. Затем обе группы крыс должны были выполнять задачу с задержанной реакцией: в каждой пробе сначала предъявлялся один стимул (скажем, квадрат), а затем, некоторое время спустя, предъявлялся второй стимул (например, треугольник); животное должно было реагировать, только если второй стимул отличался от первого. Насколько хорошо животное справлялось с этой задачей, зависело от характера перенесенного им повреждения мозга и длительности интервала задержки между стимулами. При длинной задержке (15 секунд и более) животные с поврежденным гиппокампом плохо справлялись с задачей, а с повреждением передней части коры — относительно нормально. Поскольку при большой задержке между стимулами для хранения первого стимула требуется долговременная память, эти результаты согласуются с представлением о решающей роли гиппокампа в долговременной памяти. При малой задержке между двумя стимулами (всего несколько секунд) происходит обратное: теперь животные с поврежденной корой плохо справляются, а животные с повреждением гиппокампа — относительно хорошо. Поскольку при малой задержке между стимулами первый из них должен храниться в кратковременной памяти, эти результаты показывают, что участки фронтальной коры участвуют в кратковременной памяти. Значит, кратковременная и долговременная память реализуются разными участками мозга (см., напр.: Goldman-Rakic, 1987; Zola-Morgan & Squire, 1985).
А есть ли свидетельства такого разграничения у человека? Пациенты, у которых случайно повреждены определенные участки мозга, дают возможность провести «естественный эксперимент». Так, некоторые пациенты страдают повреждением гиппокампа и окружающей коры, из-за чего у них появляется серьезная потеря памяти; поскольку гиппокамп расположен в середине височной доли, говорят, что у этих пациентов средневисочная амнезия. Таким пациентам чрезвычайно трудно запомнить материал надолго, но у них практически не бывает трудностей с запоминанием материала на несколько секунд. Так, пациент с медиально-височной амнезией может не узнавать своего врача, когда тот входит в комнату, несмотря на то что он видел этого врача каждый день годами, и при этом не испытывать трудности с повторением полного имени этого врача, когда их знакомят заново (Milner, Corkin & Teuber, 1968). У этого пациента серьезно нарушена долговременная память, но кратковременная память работает нормально.
У других пациентов, однако, противоположная проблема. Они не могут правильно повторить последовательность всего из трех слов, но при этом совершенно нормально проходят тесты долговременной памяти на слова. У таких пациентов нарушена кратковременная память, но долговременная не затронута. И повреждение их мозга никогда не локализуется в медиальных отделах височной доли (Shallice, 1988). Таким образом, у человека, как и у других млекопитающих, кратковременная и долговременная память опосредуются различными мозговыми структурами.
Исследования, проведенные в последние годы с использованием технологий сканирования мозга, показывают, что нейроны в лобных долях, расположенные сразу позади лобной кости, удерживают информацию для кратковременного использования, например номер телефона, который нам сейчас нужно набрать. По-видимому, эти нейроны функционируют как чипы памяти с произвольным доступом (оперативная память, random access memory, RAM. — Прим. пер.), временно хранящие данные для текущего использования и переключающиеся на другие данные по мере необходимости. Эти клетки также способны брать информацию из других участков мозга и сохранять ее столько времени, сколько требуется для выполнения конкретной задачи (Goldman-Rakic, цитируется по: Goleman, 1995).
Различные виды памяти для разных видов информации
Примерно до прошлого десятилетия психологи в общем полагали, что для всех видов материала используется одна и та же система памяти. Предполагалось, например, что одна и та же долговременная память используется и для хранения воспоминаний о похоронах бабушки, и для хранения навыков езды на велосипеде. Новые данные показали, что это неверно. В частности, разная долговременная память используется для хранения фактов (например, кто сейчас президент) и для сохранения навыков (например, как управлять велосипедом). Среди подтверждений этого различия, как обычно, есть и психологические, и биологические данные, но мы обсудим их позднее в этой главе.
Лучше всего объяснена та ситуация с памятью, в которой человек сознательно вспоминает прошлое событие, причем это воспоминание переживается как происходящее в определенном месте и времени. Такая память называется эксплицитной, и на ней мы сосредоточимся в большинстве разделов этой главы. В следующих двух разделах рассматривается кодирование, хранение и воспроизведение в кратковременной и долговременной эксплицитной памяти. Затем мы расскажем о том, что известно о памяти другого рода, в которой хранятся навыки и которая называется имплицитной памятью.