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感觉记忆(Sensory Memory)

概念与本质

• 定义：又称感觉登记（Sensory Register），是记忆系统的开始阶段。客观刺激停止作用后，感觉信息在极短的时间内被原封不动保存下来的暂时登记记忆。
• 编码方式：以感知觉的物理特征进行原始编码（视觉/图像记忆、听觉/声象记忆、触觉记忆）。
• 保留时间：视觉记忆约为0.25 — 1秒；听觉记忆约为2 — 5秒（最高可达10秒）；触觉约为1 — 5秒。（法则：视觉 < 听觉 < 触觉，但在容量和编码优先级上视觉 > 听觉 > 其他）。

经典研究：斯伯林 (Sperling) 的部分报告法 (Partial-Report Procedure)

• 实验设计：对比“全部报告法”（要求背试报告呈现的所有总母平均指能报告4到5个）与”部分报告法“（刺激呈现后通过声音信号随机提示报告某一行)。
• 结论：证明了感觉记忆具有极大的容量（几乎能登记所有视觉信息）但衰退极快。

感觉记忆的核心特征

1. 容量巨大：几乎保留进入感管的所有物理刺信息。
2. 保持时间极短：信息已毫秒或秒级迅速衰退。
3. 形象性物理特征编码：未经过与加工高度依赖刺激的物理属性。
4. 注意的选择性转换：只有被注意到的感觉其信息才能进入短时期，未被注意的信息迅速消退。

短时记忆(Short-term Memory, STM)

概念与定位

• 定义：信息保持时间在1分钟以内（通常为15 – 30秒）的容量有限的记忆。
• 功能：是感觉记忆与长时记忆的中间桥梁，属于意识可察觉的暂时性工作平台

编码方式与优先级

• 主导编码：听觉（语音）编码
  • 康拉德（Conrtad）实验：在视觉呈现字母实验中，发音相似的字母（如P/B）比形状相似的字母更容易发生混淆，证明短时记忆主要以听觉/语音形式进行再编码。
• 次要编码：视觉编码（波斯纳视觉匹配实验，视觉编码先于听觉编码发生）、语义编码。
• 优先级
  • 时间知觉：听觉> 触觉 > 视觉；
  • 短时记忆编码：听觉 > 视觉；
  • 长时记忆编码：语义 > 听觉/视觉。

存储容量与组块（Chunking)

• 米勒的组块理论：短时记忆的容量极其有限，为7±2个组块（5 – 9个独立信息单元）。
• 组块话：利用已有的知识经验，将若干孤立微小的刺激单元组合成有意义的大单元（如将 1-9-2-1 组合为年份 1921），能显著扩大短时记忆的信息承载量。

保持与遗忘机制

• 复述（Rehearsal）机制：
  • 机械复述（保持性复述）：不断重复信息，仅维持短时记忆，难以有效转入长时记忆。
  • 精细复述（Elaborative Rehearsal）：将短时记忆信息与长时记忆中已有的知识经验建立语义联系，是转入长时记忆的最有效途径。
• 布朗-皮特森范式(Brown-Peterson Paradigm)：
  • 通过在呈现目标刺激后立即让被试进行干扰认为（如倒数三位数）来阻断复述。
  • 结论：若禁止复述，短时记忆信息在18秒内会迅速衰退并遗忘。

影响因素

1. 觉醒状态：大脑皮层兴奋水平。
2. 加工深度：语义理解越深，保持越好。
3. 组块化程度：经验越丰富，单组块容量越大。

信息提取方式：斯腾伯格 (Sternberg) 加法反应时范式

斯滕伯格通过测量反应时得出，短时记忆的信息提取方式是完全系列扫描(Exhaustive Serial Scan)：

• 平行扫描：同时对所有项目提取（短时记忆不以此为主）。
• 自动停止系列扫描：逐个扫描，找到目标即停止。
• 完全系列扫描（主要方式）：不论是否找到目标，均对短时记忆中的所有项目全部扫描一遍后才做出判断。

工作记忆

工作记忆与短时记忆的关系

• 工作记忆是短时记忆概念的延伸与扩展。
• 短时记忆强调信息的静态存储；工作记忆强调信息在复杂认知任务（如推理、决策、语言理解）中的动态加工与实施操纵。

巴德利的工作记忆四成分模型 (Baddeley’s Model)

中央执行系统位于顶端，控制下方三个系统。语音环路（负责语言）和视觉空间模板（负责视觉） 是平行的两个辅助系统。情景缓冲器居于中心，起到承上启下的衔接作用。

中央执行系统 (Central Executive)：

• 核心/主导成分（对应前额叶皮层）。
• 负责注意力的资源分配、协调子系统活动、控制加工策略及激活长时记忆。本身不储存数据。

语音环路 (Phonological Loop)：

• 负责语音/语言信息的暂时存储与更新。
• 包含语音存储（被动保存语音，约 2 秒衰退）与发音复述系统（主动默读，阻止衰退）。

视觉空间模板 (Visuospatial Sketchpad)：

• 负责视觉与空间维度信息（如表象、空间位置）的存储和操纵。

情景缓冲器 (Episodic Buffer)（2000年补充）：

• 作为一个容量有限的多模态暂存系统，整合语音、视觉空间及长时记忆的信息，形成连贯的情景表征，供中央执行系统调控。

工作记忆的测量方法

1. 阅读广度任务：要求被试阅读句子的同时记住句末词汇，测查加工与存储双重能力。
2. 操作广度任务：结合简单算术运算与字母记忆。
3. N-back任务：连续呈现刺激，要求被试判断当前刺激与此前第N个刺激是否相同，是目前测量工作记忆刷新能力与容量最常用的标准范式。

短时记忆 vs 工作记忆

维度	短时记忆 (STM)	工作记忆 (WM)
组成成分	结构单一（单一存储库）。	多成分联合系统（存储 + 加工 + 控制）。
主动性	较为被动（侧重信息暂存）。	高度主动（侧重信息的选择、操纵与刷新）。
功能定位	感觉记忆向长时记忆过渡的节点。	支持复杂高级认知活动（推理、决策、解决问题）的核心中枢。