Трейсман (1964, 1969) предложила идею о том, что перцептивную обработку можно представить как иерархию «уровней анализа», восходящих от раннего сенсорного анализа к более позднему анализу, касающемуся свойств объектов и опознания слов, изображений и объектов. В этой схеме опознание и установление значения могут рассматриваться как более поздний (и в этом смысле «более глубокий») этап анализа, чем анализ сенсорных и внешних признаков. Из работ того времени по дихотическому слушанию следовало также, что глубокий анализ значений требует больше внимания, чем анализ сенсорных признаков. Испытуемые могли идентифицировать голос диктора по нерелевантному каналу как мужской или женский, но не могли понять смысла произнесенного. Также казалось разумным предположение, что анализ какого-либо признака соответствует его осознанию.
Для объяснения феноменов селективного внимания Трейсман предложила идею о том, что входная информация на каждом уровне анализа подвергается ряду «испытаний», и только те измерения входного сигнала, которые прошли каждое из них, пропускаются на следующий уровень анализа. «Испытания» рассматривались по аналогии с принятием решения об обнаружении сигнала, где интенсивность сигнала зависит от таких стимульных переменных, как громкость или яркость, а положение критерия —от таких нисходящих переменных, как осмысленность, соответствие контексту и недавний опыт. Ранний сенсорный анализ выполняется практически для всех входных сигналов, но более поздние стадии анализа становятся все более избирательными, поэтому мы осознаем физические признаки нерелевантных сигналов (например, женский голос), но обычно не осознаем их значения. Возможно, сила и долговечность памяти на сигнал, а также ее качественная характеристика зависят от глубины обработки в этой иерархии этапов анализа. Одним из поразительных фактов в пользу этого предположения стал эксперимент Трейсман (1964), в котором два одинаковых сообщения предъявлялись в два уха дихотически, но с некоторым временным зазором. Вопрос ставился следующим образом: насколько близко по времени должны следовать друг за другом сообщения, чтобы слушатель смог понять, что они одинаковые? Ответ зависел от того, раньше или позже предъявлялось сообщение в релевантном канале по отношению к нерелевантному. В первом случае испытуемые устанавливали идентичность при 5-секундном интервале, а во втором достаточно было зазора между сообщениями в 1,5 секунды, чтобы испытуемый мог понять, что они одинаковые. Иными словами, опознание звуков в качестве отдельных слов утраивает время их удержания в памяти.
В 1971 г. я вернулся в Торонто, планируя проверить идею о том, что запоминание зависит от степени анализа стимула — точнее сказать, что «глубокий» семантический анализ связан с более высоким уровнем сохранения и более длительными следами. Я был очень рад, что мой друг Боб Локхарт мыслил в сходном направлении, и мы решили объединить наши усилия и написать теоретическую статью по предложению Тульвинга, который в то время был главным редактором «Журнала вербального научения и вербального поведения». Тульвинг то хвалил, то критиковал, то подбадривал, то ругал нас, не брезгуя ни кнутом, ни пряником, пока мы не закончили наше творение летом 1972 г. Статья Крейка и Локхарта вышла в декабрьском номере журнала за 1972 г.
[...]
Сегодня основной вклад этой статьи об уровнях обработки информации видится мне в укреплении идеи о запоминании как обработке информации и об умственной активности в противоположность структурным представлениям о следах памяти как сущностях, которые нужно искать, «находить» и реактивировать. В частности, мы предложили идею о том, что операции кодирования в системе памяти следует понимать как процессы, лежащие в основе восприятия и понимания, и что воспроизведение — следствие кодирования. Вместе с тем мы возражали против идеи структурных хранилищ памяти, хотя и допускали различение первичной и вторичной памяти в определенной форме. Мы также, разумеется, считали, что припоминание отражено в качественных типах анализа, выполняемого во время первоначальных процессов кодирования при восприятии и понимании, и что более глубокие процессы кодирования связаны с более высоким уровнем последующего припоминания.
Эти довольно общие идеи были подкреплены результатами ряда экспериментов, описанных в статье Крейка и Тульвинга (1975). В них испытуемым предъявлялись слова, которым предшествовали ориентировочные вопросы (например, «Рифмуется ли слово со словом "поезд"?», «Означает ли слово название цветка?»), направленные на контроль глубины обработки слова. Тесты памяти, о которых испытуемые не предупреждались, показали, что эффективность припоминания существенно варьирует (например, от 0,14 до 0,96; Craik & Tulving, 1975, эксперимент 1) в зависимости от типа заданного вопроса. Сперва я воспринимал идею «уровней» довольно буквально, думая, что обработка действительно останавливается на разных уровнях перцептивно-концептуального анализа; по этой причине каждое слово предъявлялось тахистоскопически на 200 мс, а участникам не сообщалось о последующем тесте памяти. Однако Эндель был настроен довольно скептически по отношению к подобного рода измышлениям и предложил вариант эксперимента, в котором участникам говорили о последующем тестировании памяти, а каждое слово предъявлялось на 1 секунду, после чего шел 5-секундный интервал. Несмотря на эти радикальные изменения, результаты в целом были такими же, как и раньше: узнавание изменялось от 0,23 до 0,81.[... ]
Неожиданным результатом было то, что слова, конгруэнтные ориентировочному вопросу (например, «рифмуется ли со Spain (Испания)?» TRAIN (поезд); «Является ли это названием цветка?» РОМАШКА), кодировались и опознавались эффективнее, чем неконгруэнтные слова (например, «рифмуется ли со Spain (Испания)?» TIGER (тигр); «Является ли это названием цветка?» СТУЛ). Наше предположение заключалось в том, что конгруэнтные сочетания вопросов и слов подвергаются более обогащенному и разработанному кодированию, и такое обогащенное кодирование, в свою очередь, ведет к более успешному припоминанию. Почему более интенсивная разработка следа дает хорошее сохранение? Существует две возможности. Во-первых, хорошо разработанный след сильнее дифференцируется от остальных эпизодических следов, и эта дифференциация, в свою очередь дает более эффективное припоминание подобно тому, как отделенные друг от друга объекты лучше различаются в зрительном поле. Вторая (дополнительная) возможность заключается в том, что разработанные следы в большей степени интегрированы с организованной структурой знаний, которая, в свою очередь, служит эффективной основой процессов реконструктивного воспроизведения (Moscovitch & Craik, 1976). Некоторые теоретики подчеркивают важность дифференциации следа памяти [...], и я разделяю их точку зрения. Но я не считаю, что понятие дифференциации снимает необходимость в понятиях глубины обработки и разработанности. С моей точки зрения, глубина относится к качественному анализу стимула, а разработанность — это степень, в которой каждый тип обработки подвергается обогащению во время кодирования. Эти два аспекта, наряду с конгруэнтностью, или соответствием стимула контексту предъявления, вместе делают кодированную запись события более дифференцированной относительно других кодированных записей. Иными словами, глубина, разработанность и конгруэнтность описывают аспекты процесса кодирования, в то время как дифференциация описывает конечный продукт этих процессов (Craik, 1977).
[...] В последующих работах (например, Craik, 1983) я подчеркивал идею о том, что процессы воспроизведения сходны с процессами кодирования [...] ив значительной мере служат восстановлению исходного опыта максимально близко к оригиналу.
Проблемы: прошлое и настоящее
Память как «чистая обработка»
Разумно ли характеризовать запоминание только как умственный процесс или деятельность? Обязательно ли должны существовать некие записи исходного события, которые сравниваются с текущими процессами и позволяют установить совпадение, как раз и лежащее в основе опыта припоминания? С моей точки зрения, несомненно, что-то должно меняться в мозге в результате исход-ного опыта, и это изменение должно сохраняться до момента припоминания. Но изменение, о котором идет речь, — это не просто снимок оригинального события; скорее, это такая модификация когнитивной системы, что, когда событие повторяется, последующие операции интерпретируются и с точки зрения текущего события, и с точки зрения мозговых изменений, вызванных исходным событием. Подобно тому как перцептивное научение меняет перцептивную систему таким образом, что последующие стимулы обрабатываются и переживаются иначе, так и кодирование в памяти меняет когнитивную систему таким образом, что интерпретация повторяющегося события становится иной. Так же как нервным коррелятом восприятия является паттерн корковой активности, возникающий в то время, как мы воспринимаем нечто, так коррелятом припоминания является паттерн нейронной активности, сопровождающий переживание этого события. С этой точки зрения представители когнитивной нейронауки должны пытаться картировать паттерны нейронной активности, свойственной переживанию припоминания, а не искать «энграм-мы», понимаемые как хранимые записи пережитых событий.
Различение КП и ДП
Статья Крейка и Локхарта часто рассматривается как работа, выступающая против различения кратковременной памяти (КП) и долговременной памяти (ДП). Мы критиковали идею хранилищ памяти, в том числе отдельное хранилище КП, ограниченное по объему, в которой входная информация удерживается до «перехода» в ДП (Atkinson & Shiffrin, 1968, 1971). Но мы поддерживаем различение КП и ДП, пересматривая роль КП — считая ее вре-менной активацией процессов, репрезентирующих перцептивные и концептуальные аспекты входящих (или недавно воспроизведенных) стимулов. В этом смысле КП — временная активация частей ДП (см. также Cowan, 1999), но эта кратковременная активность предположительно включает перцептивные аспекты входных сигналов. Чтобы ухватить данный аспект феноменов КП, Локхарт и я предпочли джеймсовский термин «первичная память» (ПП).
С этой точки зрения ПП — это ни в коем случае не хранилище, и нельзя сказать, что она расположена в каком-либо фиксированном месте когнитивной системы или мозга. Скорее ПП включает активацию репрезентаций, которые коррелируют с текущим опытом, и, таким образом, активность ПП может быть локализована во многих частях мозга в зависимости от типа информации, «удерживаемой в уме». Альтернативное описание подразумевает, что «удержание некоторого элемента в ПП» эквивалентно тому, что мы «продолжаем обращать внимание на этот элемент» (Cowan, 1988; Craik, 1971). Такой ракурс рассмотрения КП разрешает загадку того, как одно хранилище памяти может удерживать разнотипную информацию, — зрительную, слуховую, артикуляторную, семантическую,—хотя предлагались и иные решения этой загадки (Baddeley & Hitch, 1974). [...]
Неуловимый показатель глубины
Одно из главных критических замечаний в адрес подхода уровней обработки состоит в отсутствии объективного показателя глубины обработки. За отсутствием такого индекса слишком легко утверждать, что любое хорошо запомненное событие должно быть глубоко обработано (Baddeley, 1978). Понятие глубины обработки осмыслить не так уж сложно: «глубокая» обработка относится к анализу значения, умозаключению и выводам, в отличие от «поверхностного» анализа, такого, как анализ формы стимула, цвета, громкости и яркости. Оказывается также, что участники экспериментов обычно сходятся во мнениях по поводу относительной глубины операций кодирований, и их оценки предсказывают последующую эффективность выполнения тестов памяти (Seamon & Virostek, 1978). Тем не менее лучше все же иметь объективный показатель, желательно один и с хорошей измерительной шкалой.
Сперва мы пытались измерить время, необходимое для принятия решения о том, соответствует ли слово ориентировочному вопросу (например, «рифмуется ли со Spain (Испания)?» TRAIN (поезд) «да»; TIGER (тигр) «нет»). Во втором эксперименте, описанном Крейком и Тульвингом (1975), ответы «да» и «нет» давались примерно за одинаковое время для каждого уровня анализа (прописные/строчные буквы шрифта, рифма и обработка предложения), но все же слова, связанные с положительным ответом на вопрос о рифме или предложении, узнавались лучше, чем слова, связанные с отрицательным ответом. Казалось, что времени обработки самого по себе было недостаточно. Когда показатели времени принятия решения были графически соотнесены с последующим уровнем узнавания, обнаружился поразительно устойчивый профиль результатов (рис. 1). Тот факт, что значения времени первоначальных ответов «да» и «нет» принадлежат разным функциям, связывающим время принятия решения с последующим уровнем узнавания, может указывать как на глубину (качественный тип обработки информации), так и на разработанность (степень, в которой данный тип информации подвергается обогащению). Иными словами, большее время, которое требуется на конгруэнтные решения (ответ «да»), в результате дают более эффективное узнавание. К сожалению, это положение требует двух разных показателей — глубины и разработанности.
Еще одна проблема с использованием времени в качестве показателя заключается в том, что время доступа к информации зависит от практики и опыта. Хорошо знакомые и подвергшиеся тренировке стимулы (например, изображения) опознаются
и интерпретируются очень быстро и очень хорошо узнаются при последующем тестировании (Paivio, 1971). То же самое, похоже, относится и к специфическим областям индивидуального опыта: эксперт может осуществлять высоко осмысленное и разработанное кодирование стимула в своей области компетенции, при этом эта наскоро обработанная информация опять же будет хорошо припоминаться (Bransford, Franks, Morris, & Stein, 1979). Очевидно, что время не может служить абсолютным показателем глубины для различных типов материала, хотя возможно, что для конкретного индивида и конкретного типа материала более глубокая обработка потребует больше времени. Таким образом, время обработки может служить показателем глубины, если определяется относительно с учетом особого набора обстоятельств. Те же аргументы справедливы в отношении количества внимания («ресурсов обработки информации»), требуемых для выполнения задачи. Иными словами, более глубокий анализ обычно требует и больше внимания (Craik & Byrd, 1982; Treisman, 1964), а уделение внимания вторичной задаче приводит к более поверхностному кодированию событий, обрабатываемых в первичной задаче (Naveh-Benjamin et al., 2000), хотя эти отношения также могут изменяться в зависимости от осмысленности стимулов и опыта человека в выполнении данной задачи. [...]
Рис. 1. Пропорция узнанных слов в зависимости от исходного времени принятия решения и совместимости с ориентировочным вопросом (по: Craik & Tulving, 1975, с. 275)
Взаимодействие кодирования и припоминания
Как уже упоминалось, статья Крейка и Локхарта (1972) обращалась скорее к проблемам кодирования, чем припоминания, хотя в более поздних публикациях припоминание обсуждалось с позиций теории уровней обработки (Craik, 1983; Lockhart & Craik, 1990; Moscovitch & Craik, 1976). Основная идея в этой области—это идея специфичности кодирования (Tulving & Thomson, 1973). Влиятельная статья Морриса с соавторами (Morris, Bransford, & Franks, 1977) содержит более сильное утверждение. Авторы показали, что кодирование, связанное с рифмами, имеет преимущество перед семантическим кодированием, когда тест памяти требует узнавания рифмы, из чего следует, что «глубокая» семантическая обработка не обязательно является самой эффективной для последующего припоминания. Все зависит от способа проверки, считают они, и семантическое кодирование обычно очень эффективно лишь потому, что процессы воспроизведения и узнавания обычно также включают семантическую обработку. Это весьма оригинальный довод и непреодолимый факт! С другой стороны, данные Морриса с коллегами показывают, что сочетание семантического кодирования и семантического способа припоминания дает куда более высокий уровень узнавания, чем сочетание рифмы с рифмой. Мой вывод заключается в том, что любая конечная теория должна включать в себя положение о процессах кодирования и порождаемых ими репрезентациях, а также о ряде факторов, влияющих на связь между кодированием и припоминанием. Иными словами, результатом более глубокого кодирования являются закодированные следы, которые хорошо припоминаются, если в момент припоминания присутствуют подходящие ключи. [...]
Реальность «уровней»
В статье Крейка и Локхарта (1972) идея «уровней» практически напрямую вытекала из работ Трейсман (1964; 1969) по селективному вниманию. Некоторые формы репрезентаций, а именно те, которые касаются значений и понимания смысла, требуют больше внимания, чем те, которые отражают сенсорные и внешние аспекты объектов и событий. Мы также предположили, что восприятие продолжает ранний анализ сенсорных признаков и что измене-ния, связанные с этим более поздним, более глубоким анализом, составляют основу хорошего последующего запоминания. Отсюда следовало, что существует фиксированный набор стадий анализа, в котором выходной сигнал с одной стадии действует как входной сигнал для следующей. Однако в последующих работах мы признали, что фиксированное движение от поверхностного к глубинному анализу маловероятно и что более правдоподобный сценарий заключается в том, что обработка носит интерактивный характер и включает одновременно восходящую обработку, ведомую стимулом, и концептуально ведомую нисходящую обработку (Craik & Tulving, 1975). И все же поведение отражает конечный достигнутый уровень глубины и разработанности.
Термин «уровень обработки» подразумевает континуум обработки, несмотря на тот факт, что при переходе от раннего сенсорного анализа к позднему концептуальному качественная природа операций по обработке явно меняется. Более глубокая обработка— это не просто расширение или продолжение поверхностной обработки. Локхарт, Крейк и Джакоби (1976) предложили идею «сфер обработки», фиксирующую мысль о том, что, например, зрительная обработка слова проходит ряд стадий зрительного анализа и анализа начертания, прежде чем подвергнется анализу на артикуляторной, фонологической, лексической и концептуальной стадиях. Но всегда ли эти качественно разные виды анализа выполняются в одной и той же последовательности? Даже в этом можно усомниться. Те, кто учится читать, проговаривают буквы, из которых собирают слова и, в конце концов, значение предложения; но те, кто читает бегло, похоже, минуют фонологическую стадию, и обработка у них идет напрямую от шрифта к значению (Coltheart, 1985). [...]
Коэн (2000) различает истинно иерархические модели, в которых вышележащий уровень контролирует операции нижележащего уровня, и модели, в которых «существует простой перенос информации с одной стадии на другую» (Cohen, 2000, с.2). Она следует предложенной Бродбентом (1977) схеме анализа контролирующих процессов, где контроль обязательно отражает нисходящую обработку. Однако при кодировании ведомые данными восходящие процессы также определяют природу репрезентации на следующей стадии: например, зрительный анализ напечатанного слова определяет, какая лексическая репрезентация будет активирована, а эта репрезентация, в свою очередь, определяет понятие, которое придет на ум. Модули обработки на разных уровнях анализа обязательно выстроены в последовательность, хотя специфическая последовательность может меняться время от времени, в зависимости от задачи, целей субъекта, уровня его тренированности. Обработка в этой последовательности уровней может осуществляться и в нисходящем режиме, отражая ожидания, контекст и установку, а также вероятность того, что частич-ный анализ на более высоком (или глубоком) уровне повлияет на внимание и тем самым на дальнейшую обработку на нижних уровнях. Модель селективного внимания Трейсман (1964, 1969) включает в себя оба класса влияний. Одним словом, мне думается, что «уровни обработки», обсуждаемые Крейком и Локхартом, устанавливают что-то вроде гибкой иерархии обработки, а не просто набор независимых модулей. [...]
Будущие направления
В заключение хочу высказать мысль о том, что идея «уровней обработки» до сих пор остается источником полезного подхода, в котором можно развивать частные модели памяти и познания. Возможно, самое стойкое наследие статьи Крейка и Локхарта (1972) состоит в том, что в современных теориях явно подчеркивается идея памяти как обработки информации. Сходство между процессами кодирования и процессами, включенными в восприятие, внимание и мышление, до сих пор никем не опровергнуто. Мы знаем больше о процессах, составляющих восприятие, чем 30 лет назад, но я так и не увидел опровержений предположения о том, что след памяти отражает процессы, осуществляемые прежде всего в целях восприятия и понимания, и что более осмысленная обработка обычно связана с более высокими уровнями припоминания. Я с оптимизмом надеюсь, что факты и идеи когнитивной нейронауки можно сочетать с фактами и идеями из области экспериментальной когнитивной психологии [...], чтобы достигнуть более глубокого понимания того, что такое память и как она работает.
