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为了研究隐性记忆的规律,有鉴于猴类大脑与人类大脑在生理上的相似性,科学家们给猴子们设计了这样一个操作程序记忆实验。
在被试的猴子面前有一个按键面板,上面16个键排成4x4的矩阵,每个键都有一个发光二极管背光灯;在矩阵键盘的下面有另一个“回车”键。当猴子按下回车键时,上面16个背光灯中的2个会变亮;然后猴子必须预估一个按键次序,分先后按下这两个键。这套操作叫做一个“子程序”,连续完成5个不同的子程序称为完成了一个“全程序”。所以这个实验也简称“2x5任务”。当一个子程序正确完成后,下一个子程序就会继续,反复直至完成全程序;如果在其中任何一个子程序中按错了次序,整个全程序就算失败了,并且猴子不得不从第一个子程序重新开始。
从行为统计上,研究者们发现这个操作程序的学习至少可以划分成两个阶段:
(1) 以有意识处理为基本特征的短期记忆阶段
当一个猴子面对一个新的全程序时,它用试误法在几分钟之内就可以找到正确的操作全步骤。尽管它这时知道该怎么做,但需要先用眼睛扫一下亮灯的键,再将手指移向该键,所以操作速度慢且不熟练。到第二天,再让它面对同一个全程序时,还是会出错,尽管错误会减少。说明它们并没有长时记忆住操作步骤,必须靠认知来指导以完成操作步骤。
(2) 以无需意识的内隐处理为基本特征的长期记忆阶段
在对同一个全程序练习了30天以后,猴子们已经很少出错了,表现得既快速又熟练,就像专业的打字员一样。然而这个阶段中,它们的手指移动的速率并没有加快,而是对亮灯的反应时间变短了。甚至手指先于灯亮就启动了,眼睛扫到该键灯亮时,手指已经在很近的地方了。说明它们已经记住了操作步骤,形成了隐性记忆。
很多证据能够说明后一阶段形成的是程序式的隐性记忆。
首先,研究者们对猴子们的左右手进行了分组练习。在半数猴子只练左手、半数猴子只练右手的比较中,一旦它们进入了长期记忆阶段,左手猴的右手表现非常之差,接近其左手开始练习时的状态;右手猴的左手也是一样。表明它们已有的长期记忆并不能在认知上指导其操作。
然后,他们对猴子进行了子程序调换练习。在猴子们已经进入了长期记忆阶段之后,再让它们做一个新的全程序,这个全程序与过去的那个所包括的5个子程序一模一样,只是将原来的第5个与第1个的位置互掉,第4个与第2个的位置互掉。结果猴子们立刻变得象做一个完全没学过的全程序一样,表明它们已有的长期记忆不能在顺序被打乱的情形下提取出来。
上述研究者们又在人类身上进行实验,因为人学得更快,所以将上述“2x5任务”改为“2x10任务”,即将子程序的数量增加到10套,最后得到了与猴子实验相似的行为统计结果,同时用脑成像技术记录下了人脑的神经生理变化特征。
通过行为统计和神经生理变化的研究,我们可以得出这样的结论:包括人类和灵长类在内的高级动物种类,在隐性记忆建立之前执行一项操作时,常常需要意识活动的介入;在反复操作的学习过程中,隐性记忆逐渐建立的过程伴随着意识活动逐渐退出的过程,直至形成自反应机制。
参考阅读:
[8] O. Hikosaka, K. Sakai, H. Nakahara, X. Lu, S. Miyachi, K. Nakamura,and M. K. Rand,Neural Mechanisms forLearning of Sequential Procedures, The NewCognitive Neuroscience – Second Edition (A Bradford Book, The MIT Press, CAMBRIDGE, Cambridge,MA, 2000), Page 553~572.
[9] 陈志飞,《心理定律论——人类本性的科学还原》第三章:学习定律,清华大学出版社,2012年12月。
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