什么是“工作記憶”呢,？ 

人在學(xué)習(xí)和工作中，必須在較短時間內(nèi)保存和處理已知的和新的信息,，大腦處理這個過程形成了一套系統(tǒng),，就是“工作記憶”。它是學(xué)習(xí)和記憶更新,、進(jìn)而推理和理解過程中的重要環(huán)節(jié),。通常認(rèn)為工作記憶具有有限的容量，這個工作記憶容量的限制有多大呢,？對此最早的定量是由 Miller 在1956年提出來的“特別的數(shù)字7”,。 Miller 認(rèn)為年輕人同時處理信息的容量大概是7個“塊”，每個“塊”的元素可以是數(shù)字、字母,，也可以是詞語或其他形式,。之后的研究表明工作記憶容量的數(shù)值取決于“塊”的類型，例如,，如果是數(shù)字那么通常為7,，如果是字母則大約為6，若是詞語約為5,。同時也更取決于“塊”的特征,，例如，長的詞匯其記憶容量要比短詞匯的容量小,。整體說來,，象數(shù)字，字母,，詞匯這樣的語音型內(nèi)容,，其記憶容量與大聲說出這些內(nèi)容所需要的時間有很大的關(guān)系，同時也取決于這些內(nèi)容的語義學(xué)狀態(tài),，即記憶者是否了解這一內(nèi)容的含義,。對一個人記憶容量進(jìn)行測量涉及到很多因素，因此很難確定這些短期記憶或工作記憶容量究竟具體到多少“塊”,。盡管如此,， Cowan 還是提出年輕人的工作記憶容量大約是4“塊”，而兒童和年紀(jì)較大的人容量更小一些,。 

“塊”式記憶 

盡管大多數(shù)成年人可以正確的按順序重復(fù)大約7個數(shù)字,，只有少數(shù)人可以展現(xiàn)出令人驚嘆的數(shù)字記憶容量，甚至可以達(dá)到80個,。這一能力或許可以通過反復(fù)訓(xùn)練獲得,，主要運(yùn)用了將若干個連續(xù)數(shù)字（通常3個到5個）編碼為一組的策略，這樣的編碼組在記憶中只占用了一“塊”的容量,。要使這種方法有效,，進(jìn)行記憶的人必須能識別出各個數(shù)字串所組成的編碼組。例如 Ericsson 和同事曾經(jīng)研究過一個人,，這個人深入掌握體育競技史上的比賽數(shù)據(jù),，并將其用于“塊”的編碼；若干個這樣的“塊”又可以組成一個更高層級的“塊”,，從而形成“塊”的階層,。在這種情況下，只有一些最高級的“塊”保留在工作記憶中,，而在回憶時這些“塊”再逐級遞次展開,。即,，工作記憶中的“塊”只作為回憶其展開后所代表的數(shù)字的線索。 Ericsson 和 Kintsch 提出的觀點(diǎn)認(rèn)為,，練習(xí)這樣的記憶技巧并不能真正的擴(kuò)大工作記憶的容量,，其實(shí)只是增強(qiáng)了從長期記憶中回憶信息的能力。當(dāng)面對不同的內(nèi)容時,，可以記住80個數(shù)字的人在記憶詞匯時則與其他人的記憶水平差不多,。 

工作記憶容量

有很多種任務(wù)可以用于測試工作記憶的容量。常用的一種被稱作“雙重任務(wù)”范式,，有時也稱為“復(fù)合容量”,，是序列記憶同時進(jìn)行信息處理的任務(wù)。 Daneman 和 Carpenter 在1980年最先發(fā)明了這一類任務(wù)的形式,，被稱作“閱讀容量”,。被試需要閱讀若干句話，通常為2到6句,，并試圖記住每句話的最后一個詞,。即他們既需要讀完所有的句子，之后又需要以正確的順序復(fù)述記住的詞,。同時有些任務(wù)沒有這樣“雙重任務(wù)”的特征,，但也可以有效的衡量工作記憶容量。目前,，科學(xué)研究的主題之一就是要確認(rèn)究竟一個任務(wù)需要哪些要素才能成為測量工作記憶的可靠手段,。 

工作記憶容量的水平與其他復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)的表現(xiàn)緊密相關(guān)，例如閱讀理解,，問題解決,，以及智商的測定。一些研究人員認(rèn)為工作記憶容量體現(xiàn)了認(rèn)知調(diào)控的水平,，特別是在具有不相關(guān)的干擾信息的環(huán)境中維持多個任務(wù)相關(guān)線索的能力,。因此類似的任務(wù)體現(xiàn)了集中和保持注意力的能力的個體差異,，特別是當(dāng)周圍的事件引人注目時,。而這似乎是大腦額葉的功能。 

注意力缺陷-多動綜合癥與工作記憶的關(guān)系

有一些研究者認(rèn)為 ADHD （注意力缺陷-多動綜合癥）即由發(fā)生在認(rèn)知調(diào)控領(lǐng)域（如工作記憶,、行為抑制等）內(nèi)的根本缺陷所導(dǎo)致,，或者源于整體認(rèn)知調(diào)控能力較弱。一組綜合分析引述了在數(shù)個研究項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn),， ADHD 組在空間和語言工作記憶任務(wù)以及其他幾個認(rèn)知調(diào)控任務(wù)中成績顯著較差,。一些神經(jīng)遞質(zhì)，例如多巴胺或谷氨酸可能參與了 ADHD 和工作記憶的調(diào)節(jié),。兩者都和額葉,、以及自我引導(dǎo)和自我控制相關(guān)聯(lián),，然而目前并不確定其中的因果關(guān)系，因此不清楚是工作記憶的缺陷引起了 ADHD 癥狀,，還是 ADHD 的注意力分散導(dǎo)致了工作記憶功能的下降,，或者二者之間有其他形式的關(guān)聯(lián)。 

工作記憶與認(rèn)知功能的關(guān)聯(lián)

工作記憶容量在童年逐漸增長,，而在老年時逐漸衰退,。從兒童期到青春期，對工作記憶的測試的成績會連續(xù)不斷的提升,，而工作記憶和其他認(rèn)知功能測試成績的相關(guān)性基本保持不變,。一些研究人員（特別是 Neo-Piagentian 學(xué)派）認(rèn)為工作記憶容量的增長是認(rèn)知功能發(fā)育的主要驅(qū)動力。這一假說得到了實(shí)驗(yàn)的證實(shí),。工作記憶的容量被證明是預(yù)測童年認(rèn)知功能的有效途徑,。一個特別有力的證據(jù)來自于一項(xiàng)長期的研究，該期間發(fā)現(xiàn)早年的工作記憶容量可以預(yù)測若干年后的推理能力,。認(rèn)知任務(wù)的復(fù)雜程度可以表示為解決問題時必須同時考慮的項(xiàng)目和項(xiàng)目間關(guān)系的數(shù)量,。而在一系列認(rèn)知任務(wù)測試中，兒童掌握類似復(fù)雜程度任務(wù)的年齡也基本相同,，這提示工作記憶容量決定了低齡兒童能掌握的認(rèn)知任務(wù)的復(fù)雜程度,。 

工作記憶是老年時最容易受影響的認(rèn)知功能之一。對于這一功能衰退有若干種解釋,。例如 Tim Salthouse 認(rèn)為這是由于年齡增長后認(rèn)知處理的速度變慢導(dǎo)致,。根據(jù)年紀(jì)更大的人認(rèn)知處理速度通常更慢這一現(xiàn)象， Salthouse 提出較慢的信息處理則需要更長的時間,，這使工作記憶的內(nèi)容更加難以維持,，因此有效的容量也減少了。然而工作記憶容量的衰減并不能完全歸因于信息處理速度變慢,，因?yàn)殡S著年齡增長,，工作記憶容量的衰減比信息處理速度衰減更快。另一種解釋由 Lynn Hasher 和 Rose Zacks 提出,，稱為抑制假說,。這一理論認(rèn)為，隨著年齡增加,，抑制無關(guān)的,、或不再有關(guān)的信息的能力通常會變差。因此,，工作記憶中會充斥著無關(guān)的內(nèi)容,，而減少了有意義的信息的存儲容量。這一理論得到了一些實(shí)驗(yàn)支持,，但目前還不能確定抑制能力的衰減是否足以解釋工作記憶容量的降低,。也有人提出工作記憶,、以及其他一些認(rèn)知功能非常依賴前額葉皮層，而前額葉皮層在年紀(jì)增長時缺損退化較其它區(qū)域更加嚴(yán)重,。 

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作者張曉醒,，系中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所博士

來源：中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院