大脑拥有两种神奇的记忆形式——工作记忆和再认记忆
2020/6/19 0:02:10 生物流BioStream

     人类的记忆就像是火车站里的X射线安检机器。

     一件件行李， 鱼贯而入，又鱼贯而出。在某一时刻，屏幕上只能容下区区一两件行李。但即便如此，这一两件行李也只在电脑屏幕上一晃而过，停留不下几秒钟。

     然而，当重要的信息出现时，安检员会按下暂停键，定格住当前画面。如此，行李便可较长时间停留在屏幕上。

    

     人类的记忆也是如此。

     每天，来自视觉、听觉、嗅觉等信息数以亿计，庞大纷杂。但这些内容只在大脑的显示器上短暂停留。而当大脑发现重要的信息时，也会按下暂停键，主动地将这些信息较长时间地保存在大脑里，以便随后调用。

     这其实就是工作记忆，一种主动保存信息的记忆。虽然相对于一闪而过的感觉信息，它维持的时间较长，但跟长期记忆比，时间也很短，因此是一种短期记忆，大约维持几秒到几十秒的样子。

    

     而那些转瞬即逝的信息，大脑就白白扔掉了吗？如果事后发觉其中有些重要的人和事呢？

     别担心，大脑还有另外一种专门的记忆来应对这种情况：再认记忆。

     再认记忆赋予人们再次辨认出以前遇见过的事物的能力。对于没能入得了工作记忆法眼的事物，再认记忆会一把揽过来，告诉我们以前有没有遇见过。具体来说，是一种熟悉感。熟悉感不需要像工作记忆那样，消耗大量脑资源去主动记忆。大脑只需被动地接收外界的信息，再次遇见时，就会自动地产生熟悉的感觉，但仅仅是一种感觉，并没有任何细节可言。这不同于工作记忆，可以精确地告知细节。

    

     熟悉感是再认记忆的中的一个简单的成分，也是再认记忆的第一步。熟悉感是我们今天讨论的对象。

     这两种记忆相互补充，相辅相成。工作记忆容量小、时间短，但记忆内容准确。而熟悉感容量大、时间长(可长达数天)，但记忆内容缺失，只能告诉我们见没见过。

     两种记忆极大地方便了我们的生活，但却让研究它们的科学家犯了难。

     在用研究记忆的大脑机制时，科学家要用猴子、老鼠来做实验。但动物不会告诉你它用了哪种记忆策略做了任务。

    

     猴子正在做认知任务

     科学家研究短期记忆经常采用的任务是延迟匹配任务。在该任务中，猴子在电脑屏幕上先看到第一个图片，然后图片消失。之后是一段几秒钟至几分钟的延迟，在延迟期间，屏幕上一片空白。随后会出现四张图片，猴子需要从中选出第一张图片。选择正确，会有食物或水的奖励。

    

     延迟匹配任务

     在该任务中，猴子可以采取两种策略。一种是主动的工作记忆策略，第一张图片消失后，猴子积极主动地将图片信息保持在脑海里，随后四张图片出现时，再与之比较。

     另一种策略是熟悉感。猴子不去消耗脑资源去记忆，相反，它只是被动地看。当测试的四张图片出现时，猴子只需凭大脑里自动涌起的感觉，来选择熟悉的图片。

     猴子到底是运用哪一种策略呢？

     为了弄清楚这一问题，科学家设计一个双任务的实验，第一个任务是之前的延迟匹配任务，第二个任务穿插于延迟匹配任务的延迟期间。

    

     如果猴子依靠工作记忆来完成延迟匹配任务，由于工作记忆需要消耗大量脑资源，那么在延迟匹配任务的延迟期间，插入的另一个消耗脑资源的任务，势必会跟工作记忆竞争脑资源，最终会让猴子的判断正确率下降。并且，第二个任务越难，延迟匹配任务的正确率下降地也就越厉害。

     相反，如果猴子是运用被动地熟悉感去完成延迟匹配任务，那么，无论第二个任务的难易如何，都不会影响猴子的表现。因为熟悉感是一个自动化的过程，几乎不需要占用脑资源。

     科学家设计了三个难易不同的认知任务。

     触碰在屏幕某个位置出现的蓝色方块。

     触碰在屏幕某个位置出现的彩色图片。

     屏幕上出现一张图片，猴子需要将之归为人、鱼、鸟、花其中的一类，并触碰类别对应的几何图片。人对应红色三角、鱼对应蓝色十字，鸟对应黄色五角星，花对应于绿色方块。

     这三个任务所需的认知资源依次增加。

     结果，科学家发现，当延迟匹配任务，也就是第一个任务所用的图片库很大时，猴子的表现不受第二个任务的影响，即猴子运用熟悉感策略来完成任务。而当图片库很小时，猴子的表现会受第二个任务的影响，并且第二个任务越难，受到的影响越大，即猴子运用工作记忆来完成任务。

    

     这也容易理解，当图片库很大时，每张图片都不重复，猴子完全可以依赖熟悉感。

     而当图片库很小时，任一张图片猴子都看过千百遍，每一张都同样熟悉，猴子也就无法根据熟悉感来区分不同图片。猴子必须实打实地去记忆，才能获得奖励。

     读到这里，很多人可能会疑惑，如此显而易见地结论为什么还需要花费精力去证明？

     科学的严谨之处就在于此，尤其是认知实验。实际上，正是科学家的严谨，才发现了一个容易被“显而易见”掩盖的真相：人类在任何时候，无论图片库的大与小，都倾向于采用工作记忆来完成任务，而拒绝使用熟悉感。而猴子则能偷懒就偷懒，能用熟悉感就用熟悉感，绝不用工作记忆。

     不同物种的大脑结构，决定了解决问题时的惯用策略。

     关于这一主题更多的实验，请看另一篇文章：同一任务，猴子运用不同于人类的“计谋”。

     (生物流系头条号签约作者)

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