ЖАНРЫ

Перегруженный мозг. Информационный поток и пределы рабочей памяти

Клингберг Торкель

Шрифт:

Если психологу нужно проверить нашу вербальную рабочую память, то он попросит нас повторить ряд чисел. Для проверки визуально-пространственной рабочей памяти он, как правило, использует тест, который называется «стратегия повторения». В этом тесте мы должны запомнить, в какой последовательности нам показывают разные кубики. Сначала нам покажут два кубика. После этого испытания мы перейдем к запоминанию следующего уровня, который состоит из трех кубиков, и так далее. Когда мы дойдем до уровня, состоящего из семи кубиков, то наверняка начнем делать ошибки. Когда уровень запоминания приблизится к 50 процентам (то есть мы будем ошибаться через раз), наша рабочая память достигнет предела. Это — максимальное количество информации, которое мы способны сохранить в нашей рабочей памяти. Итак, одна из базовых характеристик рабочей памяти — ограниченность ее объема.

Вернемся к предисловию: если нам скажут, например, «пройдите два квартала вперед, а затем поверните налево и пройдите еще один квартал», то мы запомним сразу. Но если команда звучит очень долго и превышает объемы нашей рабочей памяти, то мы вряд ли запомним сказанное.

Так что же такое собственно кратковременная память и как она соотносится с рабочей памятью? Кстати, ответ не так уж и прост и требует некоторых комментариев. Опыт показывает, что пациенты, имеющие травмы мозга, могут испытывать сложности с выполнением одного типа задач, в то время как другие задачи, требующие участия рабочей памяти, решаются довольно просто и не требуют особых усилий. Например, они могут повторять буквы, которые слышат, но не могут повторить их в заданном порядке, отвлекаются и не могут полностью сосредоточиться.

Таким образом, можно согласиться с утверждением, что рабочая память выполняет два разных типа задач. Некоторые психологи считают, что понятия «кратковременная» и «рабочая» память — синонимы. Но согласно мнению большинства исследователей, кратковременная и рабочая память функционируют по-разному. Рабочая память, согласно этой классификации, выполняет оперативные задачи, которые требуют определенных манипуляций. Для кратковременной памяти характерен относительно короткий период хранения информации, которая теряется в силу действия временного фактора или из-за поступления новой информации. Кратковременная память включает в себя фактор дистракции и требует навыка синхронного выполнения разных задач [31] .

31

До сих пор нет единой позиции о разных формах активности при выполнении задач рабочей памяти и различиями между кратковременной и рабочей памятью. Есть сторонники теории, согласно которой медиальная префронтальная кора активизируется при выполнении задач рабочей памяти, не требующих манипуляций. Они же предполагают, что верхние дорсолатеральные области активизируются только при выполнении манипуляций. О подобном подходе и результатах экспериментов см.: Owen, A.M., Evans, А.С. & Petrides, M.Evidence for a twostage model of spatial working memory processing within the lateral frontal cortex: a positron emission tomography study. Cerebral Cortex, 1996. 6:31–38; D'Esposito, M., Aguirre, G.K., Zarahn, E., Ballard, D., Shin, R.K. & Lease, J. Functional MRI studies of spatial and nonspatial working memory. Cognitive Brain Research. 1998. 7:1-13. В то же время многие исследователи опровергают эту точку зрения, полагая, что в задачи рабочей памяти не входят манипулятивные функции, такие как точечные тесты. Они считают, что рабочая память активизирует дорсолатеральную область передней доли мозга. См.: Curtis, C.E., Rao.V.Y. & D'Esposito, M.Maintenance of spatial and motor codes during oculomotor delayed response tasks. Journal of Neuroscience, 2004.24:3944–3952. О том, что эти области сохраняют непрерывную активность в период ожидания, даже когда не проводятся никакие манипуляции, см.: Cohen, J.D., Pearstein, W.M., Braver,T. S., Nystrom, L.E., Noll, D.C., Jonides, J. & Smith, E.E. Temporal dynamics of brain activation during a working memory task. Nature. 1997. 386:604–608. Д'Эспозито и Кертис различают процесс выполнения манипуляций и нулевой процесс. Об этом см.: Curtis, C.E. & D'Esposito, M.Persistent activity in the prefrontal cortex during working memory. Trends in Cognitive Sciences. 2003. 7:415–423.

Но такая классификация грешит условностью. До конца не ясно, какие конкретные задачи закреплены за тем или иным типом памяти, и порой граница может быть очень зыбкой.

Этой проблематике посвящена следующая глава. Очень сложно провести четкую границу между кратковременной и рабочей памятью. Оба типа памяти включаются при активации одной и той же области мозга, но разница заключается именно в степени активации.

Существует фактор, который весьма усложняет задачу исследователей — одни и те же задачи решаются разными способами. Задача, которую выполняет кратковременная память у взрослых, у детей может решаться рабочей памятью. Многое зависит и от того, какой именно тип информации мы должны запомнить. Например, если нам нужно запомнить пять букв или знаков, то мы обращаемся к кратковременной памяти, — для этого мы повторяем про себя буквы или знаки. Но запомнить позицию из пяти единиц — гораздо более сложная задача, и поэтому к выполнению подобной процедуры приступает рабочая память. К тому же сам термин «кратковременная память» часть исследователей использует совершенно в ином контексте, например для обозначения начального этапа кодировки информации в долговременной памяти. Так что термин толкуется по-разному, и порой произвольно.

Конечно, в перспективе терминология будет уточняться, и появится термин, обозначающий стадию активности мозга в процессе выполнения разных задач рабочей памяти. К этому вопросу мы еще вернемся. Разные задачи рабочей памяти чаще всего описываются как «более пассивные» и «более активные». И только термин «рабочая память» уместен для характеристики большинства ситуаций в этом контексте. Так что следует определиться, какую роль играет визуально-пространственная рабочая память.

Долговременная память

Ограниченный объем рабочей памяти отличает ее от долговременной памяти. В долговременной памяти мы храним информацию о разных событиях. Например, мы можем вспомнить, что мы ели вчера на обед. Мы можем также помнить факты, не связанные с определенными событиями, например значение того или иного слова или название столицы Марокко. Память о событиях называют эпизодической памятью, а память о фактах — семантической долговременной памятью. Количество информации, которая может храниться в долговременной памяти, практически не ограничено. Благодаря долговременной памяти мы можем запомнить, например, какое-либо событие или объект, а затем переключить свое внимание на что-то другое — на другое событие или объект. Через несколько минут или лет мы легко извлечем эту информацию из памяти. Рабочая память опирается на иные механизмы. Информация, сохраняемая в рабочей памяти, постоянно находится в фокусе нашего внимания.

Долговременная память кодирует воспоминания, активируя цепь биохимических и клеточных процессов. Гиппокамп — область мозга, отвечающая за процесс запоминания на ранней стадии, расположена в медиальных височных отделах полушарий, на поздней стадии запоминания играет менее существенную роль. Эту гипотезу подтверждает эффект электрошоковой терапии, которая используется для лечения депрессии [32] . После воздействия на мозг электрошоком в долговременной памяти, которая отвечает за раннюю и менее стабильную стадию кодирования, нарушается механизм кодирования. Люди, подвергшиеся воздействию электрошока, могут забыть о событиях, которые произошли несколько дней или несколько недель тому назад, хотя в то же время память может извлечь информацию, закодированную год назад.

32

О воздействии электрошока на долговременную память см.: Squire, L.R. Memory and Brain. New York: Oxford University Press. 1987.

Различие между долговременной памятью и рабочей памятью можно проиллюстрировать примером из нашей повседневной жизни. Если мы припарковали наш автомобиль перед супермаркетом, чтобы купить литр молока, то мы используем нашу долговременную память, чтобы вспомнить, где находится наш автомобиль, когда мы выйдем из магазина. Нам не придется непрерывно визуализировать место парковки, пока мы ходим по магазину. Вместо этого мы просто кодируем информацию, которую затем извлекаем. А рабочую память используем для того, чтобы вспомнить, что мы ищем литр молока, пока мы изучаем магазинные прилавки.

Таким образом, рабочая память обычно используется для того, чтобы хранить информацию в активном состоянии в течение нескольких секунд, в то время как долговременная память может хранить информацию в течение нескольких лет.

Различие между долговременной и рабочей памятью заключается в способе хранения информации. А когда именно мы ее сохранили, не играет роли.

Для наглядности приведу типичный пример. Однажды вечером мой друг познакомился в пабе с привлекательной женщиной. На прощание она продиктовала ему свой телефонный номер. Но вот незадача — у него не нашлось под рукой ручки или карандаша. Он не рискнул довериться своей долговременной памяти. Поэтому он сохранил номер в своей рабочей памяти, постоянно повторяя его про себя, всю дорогу, пока добирался домой. При этом он старался не смотреть на номера автомобилей, автобусов и другие цифры, чтобы не отвлекаться.

Через двадцать минут он добрался до дома и наконец записал ее номер телефона.

Теперь они женаты и счастливы, у них двое детей.

Концентрация внимания

В 1970-е годы нейрофизиологи изучали структуры и механизмы рабочей памяти у приматов, в частности, у макак. Макака весит примерно десять килограммов, а ее мозг имеет всего пять сантиметров в диаметре. В плане интеллектуального развития макаки отстают, например, от шимпанзе, но зато макаки могут сохранять информацию в рабочей памяти. Объем памяти макаки можно сравнить с объемом памяти годовалого ребенка.

Макакам предлагали решить самые элементарные задачи, чтобы им было под силу с ними справиться. Раньше использовался такой тест: под одной из двух чашек прятали арахисовые орехи, а потом чашки накрывали тканью, так, чтобы обезьяна не могла их видеть. Затем ткань откидывали и предлагали обезьяне показать место, где находятся орехи. Если обезьяна сохраняла в своей рабочей памяти информацию о том, где находятся орехи, то она делала правильный выбор. Однако невозможно было исключить и другой вариант — обезьяна могла полностью повернуться всем своим туловищем к орехам и непрерывно смотреть на то место, куда они спрятаны. Таким образом, она использовала маленькие уловки, чтобы решить предложенную задачу. Чтобы избежать подобной погрешности, ученые использовали эффект задержки глазодвигательной реакции («oculomotor delay response task»).

Поделиться с друзьями: