В.В. Нуркова. Многомерная модель памяти. Сенсорный регистр

В.В. Нуркова. Многомерная модель памяти. Сенсорный регистр
Добавлено
09.01.2010

§ 1. Представления о множественности систем памяти

Гипотеза о множественности памяти периодически возникала среди мыслителей различных направлений задолго до оформления психологии в самостоятельную научную дисциплину. Так, например, французский философ XIX в. М. де Биран постулировал существование трех типов памяти: механической, чувственной и репрезентативной. Механическая память включала в себя моторные и речевые навыки и действовала преимущественно на неосознаваемом уровне; чувственная память сохраняла аффективные состояния, эмоции и мимолетные образы; использование репрезентативной памяти подразумевало сознательное обращение к мыслям и событиям прошлого. М. де Биран считал, что перечисленные типы памяти качественно различаются между собой.

Ф. Галль классифицировал типы памяти по характеристикам содержания (например, музыкальная память, математическая память, географическая память и т.д.). По мнению Ф. Галля, данные типы несводимы к единой памяти, так как один и тот же человек может быть крайне одарен в одном типе памяти и ущербен в другом. Например, он может прекрасно запоминать мелодии, но с трудом находить дорогу в городе, в котором живет уже много лет. В дальнейшем гипотезу множественной памяти развивали В. Карпентер, выделявший органическую, или наследственную, память, как особую, независимую от прижизненного обучения систему, и А.Бергсон, настаивавший на качественном своеобразии «памяти тела» и «памяти духа».

Однако, как это ни парадоксально, идея представления памяти в форме совокупности взаимосвязанных структурных блоков была впервые сформулирована В.Джеймсом — убежденным функционалистом, которому, казалось бы, следовало отстаивать гипотезу о единстве памяти. Он ввел разделение на первичную память (совпадающую с содержанием сознания в данный момент) и вторичную (содержащую весь прошлый опыт субъекта) память. Он определял вторичную память как «знания о прошедших состояниях сознания, доступных после того, как они уже однажды покинули сознание» в отличие от первичной памяти как «текущем состоянии сознания». Таким образом, за счет введения термина «первичная память» понимание памяти значительно расширилось, было преодолено обыденное представление о памяти как о феномене, относящемся исключительно к давнему прошлому.

Дискуссия о множественности или целостности (унитарности) памяти разгорелась с новой силой после Второй мировой войны в первую очередь в связи с совершенствованием нейрофизиологических исследований. Значительную роль в этом сыграли работы В. Сковилла и Б. Милнер. Они описали пациента, известного под инициалами Г. М., который перенес двустороннее иссечение височных долей головного мозга в качестве терапевтической меры против прогрессирующей эпилепсии. Г. М. помнил давно минувшие события своей жизни, однако утратил способность запоминать новую информацию. Таким образом, на следующем витке развития науки произошло «возвращение» к идеям В.Джеймса и был сделан вывод о существовании как минимум двух подсистем памяти, каждая из которых может быть избирательно поражена в результате специфических повреждений. Показательно, что в последние годы благодаря разработке значительно более тонких нейрофизиологических методов, например появившейся возможности мониторинга активности отдельных нейронов головного мозга, в очередной раз происходит переосмысление научных взглядов, ставших уже традиционными.

В настоящее время структурная модель памяти представляет собой крайне сложную конфигурацию взаимодействующих подсистем, которые обеспечивают выполнение всех основных функций памяти: фиксацию, переработку и воспроизведение мнемических содержаний в поведении и сознании. В современных структурных моделях памяти выделяют следующие блоки (подсистемы): сенсорный регистр, блок распознавания информации (распознаватель), кратковременную (или рабочую) и долговременную память (Аткинсон Р., Шиффрин Р., 1968).

На начальных этапах разработки структурной модели памяти господствовало представление о линейной последовательности переработки информации в подсистемах памяти. Человеческое познание рассматривалось как переработка внешней по отношению к субъекту стимуляции, начиная с ее встречи с сенсорными поверхностями до поведенческого «ответа», формирования образа восприятия (перцепта) или решения задачи. «Поступающая сенсорная информация попадает прежде всего в сенсорный регистр, где она остается в течение очень короткого периода времени, а затем стирается и исчезает. Кратковременное хранилище — это оперативная память индивида; сюда поступает отобранная информация из сенсорного регистра, а также из долговременного хранилища... Долговременное хранилище является достаточно постоянным хранилищем информации, которая переносится сюда из кратковременного хранилища» (Аткинсон Р. — 1980. — С. 55).

Однако такое представление было подвергнуто критике и значительно расширено самими представителями когнитивной психологии (см. например: У. Найссер, 1981; Д. Норман, 1985). В рамках когнитивной психологии крепнет мнение об активной роли субъекта в процессах познания. Человек перестает пониматься как реактивная система, пассивно ассимилирующая поступающую информацию. Начинает складываться представление о человеке, как о системе, активно осуществляющей поиск и отбор информации, максимально отвечающей ее потребностям. Поэтому на сегодняшний день скорее уместно говорить о нескольких восходящих, нисходящих или циркулирующих потоках информации (рис. 23).



Структурная модель памяти предполагает описание ряда аспектов, специфичных для каждого из выделенных блоков: объема хранения, времени хранения, соотношения контролируемых сознанием и автоматических процессов, способа кодирования информации, организации материала, характера связей с другими системами и специфических функций. Остановимся подробнее на каждой из выделенных подсистем памяти.

§ 2. Мгновенная память — сенсорный регистр

Мы живем в постоянно изменяющемся мире. Более того, в нашем организме происходят процессы, результатом которых должна была бы стать прерывистая картина мира. Одним из фундаментальных принципов работы нашей нервной системы является принцип адаптации. Адаптация — это изменение чувствительности сенсорной системы в результате длительного воздействия раздражителя. Например, обычно вы не ощущаете давления одежды и тиканья своих наручных часов, хотя эти стимулы оказывают на вас реальное физическое воздействие. В таком случае говорят, что определенная сенсорная система адаптировалась к действию стимула. Явление адаптации крайне полезно для организма: оно позволяет освобождать систему от обработки тех стимулов, значение которых уже оценено. Как остроумно заметил лауреат Нобелевской премии Д.Хьюбел: «Прежде всего нас интересует все новое и неизвестное. Никому не нужно, чтобы на протяжении 16 часов кому-то напоминали, что у него на ногах ботинки».

Но адаптация не всегда благо. Вернее, это благо, которое организму зачастую приходится преодолевать. В зрительной системе в связи с этим сформировались особые приспособления для борьбы с адаптацией. Показано, что если бы глаз оставался неподвижным, достаточно скоро мы перестали бы видеть изображение. Мы бы просто адаптировались к нему. Поэтому наши глаза постоянно совершают своеобразные скачки (саккады), которые обеспечивают поступление новой стимуляции на сенсорную поверхность глаза. Еще в 1898 г. Б.Эрдманн и Р.Додж показали, что при чтении глаз получает информацию только во время коротких пауз между быстрыми саккадическими скачками. Кроме того, поток поступающей информации прерывается морганием (а человек в среднем моргает около 30 раз в минуту!). Однако мы не осознаем непроизвольных движений глаз и видим окружающий мир стабильным и непрерывным. У нас не возникает ощущения, что, например, стул, на котором мы сидим, то появляется, то исчезает. Мы слышим не разорванные последовательности звуков, а связные речевые паттерны — слова и фразы. Оказывается, что основная заслуга в этом принадлежит особой системе памяти — сенсорному регистру.

Сенсорный регистр в зрительной модальности позднее был назван У. Найссером иконической памятью (от греч. eicon — изображение, икона). Сенсорный регистр в слуховой модальности получил название эхоическая память (от греч. echo — эхо).

2.1. Иконическая память

Существование иконического сенсорного регистра было открыто американским психологом Дж. Сперлингом (George Sperling, p. 1934). Он выдвинул гипотезу о том, что человек способен в течение короткого времени сохранять значительно больший объем информации, чем может произвольно воспроизвести в дальнейшем. Другими словами, существует особая подсистема памяти, характеризующаяся большой емкостью и малым временем хранения. Теоретические построения Дж. Сперлинга были связаны с двумя предшествующими источниками. Во-первых, с опытами Д.Хебба, который предполагал, что физиологический механизм формирования следа памяти включает в себя фазу активации на протяжении примерно 0,5 с, необходимую для запуска структурных изменений в нервных клетках (формирования так называемых «синапсов Хебба»). Отсюда следует предположение о времени хранения информации в ультракратковременном хранилище. Во-вторых, это модель переработки информации Д. Бродбента (1926—1993), в которой предполагалось, что поступающая на наши органы чувств (сенсорные поверхности) информация последовательно проходит через два блока — блок S и блок Р (Broadbent D., 1958). Блок S представляет собой буферное запоминающее устройство, в котором информация перерабатывается параллельно по сенсорным признакам. Объем этого блока крайне велик, однако после его прохождения значительная часть информации утрачивается. Это происходит из-за ограниченной емкости блока Р, способного лишь на последовательную обработку небольшого числа объектов по перцептивным признакам (рис. 24).



Для проверки гипотезы о существовании кратковременного хранилища информации очень большого объема Дж.Сперлингу сначала необходимо было установить, сколько информации может быть воспроизведено при традиционной процедуре опроса.

В эксперименте участвовали пять испытуемых, на каждом из которых многократно проводилось тестирование зрительной памяти. Экспериментатор проецировал на слабоосвешенный экран матрицы, состоящие из 12 символов. Экспозиция была короткой и продолжалась 50 мс. Затем перед глазами испытуемых вновь появлялось нейтральное поле. Испытуемые сначала знакомились с установкой, а затем самостоятельно нажимали кнопку предъявления раздражителя. В первой серии эксперимента от испытуемых требовался полный отчет о воспринятых объектах. Они получали «ответные таблицы», которые должны были заполнить теми символами, которые могли припомнить. Правильным ответом считалось совпадение наименования символа и его места в таблице. Таким образом, исключалось случайное угадывание. При использовании методики полного отчета испытуемые воспроизводили от 3,8 до 5,2 символов при среднем показателе 4,3 (36 % от общего числа предъявленных символов). Дополнительные серии показали, что полученный результат не зависел ни от времени экспозиции (варьировалось от 0,015 до 0,5 с), ни от способа представления материала (символы предъявлялись в одну, в две и в три строки).


Казалось бы, экспериментальные результаты не подтверждали исходную гипотезу Дж. Сперлинга! Однако, согласно его предположению, гипотетически выделенная подсистема памяти характеризовалась крайне коротким временем хранения информации, поэтому, возможно, испытуемые просто не успевали «считать» необходимые для правильного ответа символы? Для того чтобы избежать вмешательства данного фактора, автор предложил метод частичного отчета. Метод частичного отчета по сути не являлся чем-то совершенно новаторским. Его идея довольно проста: если человек способен актуализировать случайно выбранный фрагмент информации, то, следовательно, он располагает всей информацией. Примером такого частичного сообщения является обычный экзамен. Ведь во время экзамена студента не просят воспроизвести весь изученный курс! Ему приходится вспомнить лишь небольшую часть материала, которая соответствует случайно вытянутому билету. Когда студенту это удается, преподаватель считает, что весь необходимый объем знаний усвоен (на самом деле такой метод крайне уязвим для критики, что подтверждается расхожим выражением «экзамен — это лотерея»). Со своими испытуемыми Дж.Сперлинг поступал точно так же, как экзаменатор со студентом (рис. 25).



Испытуемым сообщалось, что вскоре после предъявления матрицы прозвучит высокий (2500 Гц), средний (650 Гц) или низкий (250 Гц) звуковой тон. Если прозвучит высокий тон, то от испытуемого требуется воспроизвести только верхнюю строку матрицы, если средний — только среднюю строку, а если низкий — только нижнюю строку. Поскольку подача звукового тона носила случайный характер, и испытуемый не мог заранее настроиться на восприятие той или иной строки, автор подсчитывал результаты следующим образом. Количество правильно воспроизведенных при частичном отчете символов множилось на число равновероятных частичных отчетов. Например, в каждой из десяти проб испытуемый стабильно воспроизводит по три символа из четырех возможных, тогда считается, что ему потенциально доступно девять символов (3x3), если он воспроизводит два символа, то общим" результатом воспроизведения будет шесть (2 х 3), и т.д. Метод частичного отчета с лихвой оправдал ожидания! При применении этого метода испытуемые воспроизводили от 8,1 до II символов при среднем показателе 9,1 (76 % из 12 возможных), т.е. в два раза больше, чем в случае полного отчета.

Таким образом, Дж.Сперлинг счел гипотезу о существовании особой подсистемы памяти большой емкости подтвержденной. Однако оставался открытым вопрос о времени хранения информации в этой подсистеме. За какой период времени теряется «излишек» информации? В последующих сериях варьировалась длина интервала между предъявлением стимулов и подачей звукового сигнала от 0 до 1 с. Точность частичного воспроизведения оказалась быстро убывающей функцией от задержки сигнала — инструкции. При задержке в 1 с точность частичных отчетов приближалась к точности полных. Таким образам, было установлено, что время сохранения информации в открытой Дж. Сперлингом подсистеме памяти, впоследствии получившей название «зрительный сенсорный регистр», не превышает 1 с.

Дж.Сперлинг считал сенсорный регистр эволюционным приспособлением организма к изменчивым условиям восприятия, обусловленным в первую очередь саккадическими скачками глаза. Время хранения в зрительном сенсорном регистре в обычных условиях соответствует длительности фиксационной фазы глаза. Таким образом, зрительный сенсорный регистр идеально подходит к физиологическим особенностям зрительной системы человека. Поэтому зрительный сенсорный регистр Дж.Сперлинг рассматривал как инерционный след ощущения действующего раздражителя.

Исследования сенсорного регистра в зрительной модальности были продолжены отечественными авторами Н. Ю. Вергилисом и В. П.Зинченко. Авторы применяли комбинацию метода частичного отчета и метода стабилизации изображения относительно сетчатки глаза. В методике стабилизации изображения на глаз испытуемого фиксируется специальная присоска с закрепленной на ней матрицей, поэтому, перемещаясь вместе с глазным яблоком, изображение всегда проецируется на один и тот же участок сетчатки. Матрица состояла из трех строк по 12 символов в каждой (всего 36 символов). Яркость изображения на матрице постепенно увеличивалась. В связи с действием механизма адаптации сетчатки возникал эффект «слепого» глаза, т.е. испытуемый переставал видеть предъявленную матрицу. Затем напряжение резко сбрасывалось и подавалось нейтральное поле: в результате испытуемый видел четкий послеобраз стимульной таблицы. Далее, как и в экспериментах Дж. Сперлинга, по звуковому сигналу инструкции различного тона осуществлялось воспроизведение требуемой строки. При такой усовершенствованной методике количество верных ответов при частичном отчете резко повысилось. Испытуемые могли воспроизвести 10—12 символов из каждой строки, т.е. границы емкости зрительного сенсорного регистра расширились с 9 до 36 элементов.

2.2. Эхоическая память

Эхоическая память необходима как для сложной деятельности распознавания речи, так и для решения, казалось бы, совсем простых задач. Например, представьте себе, что вам нужно локализовать в пространстве источник звука. Психика автоматически справляется с такой проблемой, основывая свои «вычисления» на микроскопическом различии между временем, за которое звук достигает левого и правого уха. Это было бы невозможно без участия эхоической памяти.

Для исследования эхоической памяти Н.Морею нужно было повторить идею экспериментов Дж. Сперлинга в акустической модальности. Он разработал установку для бинаурального предъявления звуковых стимулов, которая представляет собой специально сконструированные наушники, одновременно подающие на каждое ухо два сообщения (поэтому этих испытуемых часто называют «четырехухими людьми»). Перед испытуемыми находился пульт с четырьмя лампочками (рис. 26). Каждое сообщение состояло из четырех изолированных букв. От испытуемого требовалось дать частичный отчет о прослушанном сообщении в зависимости от того, какая лампочка загоралась на пульте спустя некоторое время послепредъявления стимулов. Результаты эксперимента были сопоставимы с теми, которые получил Дж.Сперлинг для иконической памяти. Однако в данном случае временной интервал, в течение которого информация оставалась доступной в полном объеме, значительно увеличился. Количество правильно воспроизведенных букв при частичном отчете приближалось к показателю полного отчета не через 1 с, что характерно для зрительной модальности, а через 3 с.



Тот факт, что звуковая информация дольше хранится в сенсорном регистре, чем зрительная, имеет ряд последствий. Их называют эффектами модальности. Например, эффект края (см. гл. 6) значительно сильнее выражен в том случае, если информацию предъявляют на слух, а не визуально.

В настоящее время продолжаются споры о длительности хранения информации в сенсорных регистрах в ситуации, когда отсутствует интерференция, т.е. стирание информации вновь поступающим на сенсорные поверхности материалом. Так, по данным Ф. Крейка и М. Кирснера, несмотря на то что эхоическая память о содержании сообщения угасает примерно за 3 с, сведения об интонации голоса сохраняются и через 8 с. Ф. Поллак показал, что в ситуации вынужденного выбора из двух альтернатив, ключ оказывается полезным в интервале до 15 мин, несмотря на то что испытуемый не может сознательно воспроизвести услышанную информацию.




Описание Одна ли у нас память • А может быть, мы обладаем не одной, а несколькими «памятями», каждая из которых работает по своим законам • Почему мир кажется нам стабильным, несмотря на то, что наши органы чувств имеют дело с прерывистыми потоками информации. [Общая психология. В 7-ми томах. / Под ред. Б.С. Братуся. - Том 3. Память / В.В. Нуркова. М., 2006. Гл. 8. §§ 1-2. С. 127-135]
Вложенные файлы
  • Nurkova_23.jpg
  • Nurkova_24.jpg
  • Nurkova_25.jpg
  • Nurkova_26.jpg
Рейтинг
5/5 на основе 2 голосов. Медианный рейтинг 5.
Просмотры 16664 просмотров. В среднем 4 просмотров в день.
Похожие статьи