8.1 Jak działa pamięć

Rejestr sensoryczny

W modelu Atkinsona i Shiffrina bodźce z otoczenia najpierw przechodzą przez rejestr sensoryczny (ang. sensory memory), przechowujący krótkotrwałe wrażenia zmysłowe, takie jak obrazy, dźwięki czy smaki. Takie przechowanie trwa zaledwie ułamek sekundy lub kilka sekund. Ciągle jesteśmy bombardowani informacjami zmysłowymi. Nie możemy zachować wszystkich ani nawet większej części z nich. Zresztą większość nie ma żadnego wpływu na nasze życie. Na przykład, jak była ubrana pani profesor na ostatnim wykładzie? Jeśli strój jest odpowiedni do sytuacji, to nie ma to dla ciebie żadnego znaczenia. Informacje płynące ze zmysłów o dźwiękach, obrazach, zapachach, a nawet teksturach odrzucamy jako nieistotne. Dopiero jeśli uznamy, że w jakiś sposób są dla nas ważne, przenosimy je do magazynu pamięci krótkotrwałej.

Pamięć krótkotrwała

Pamięć krótkotrwała (ang. short-term memory (STM) to miejsce czasowego przechowywania informacji zmysłowych, w którym są one przetwarzane; czasami nazywa się ją też pamięcią roboczą (operacyjną, pracującą), chociaż oba te rodzaje pamięci nie są tym samym.. Pamięć krótkotrwała stanowi element pamięci roboczej. Pobiera informacje z pamięci zmysłowej i czasami wiąże je z czymś, co już istnieje w pamięci długotrwałej. Przechowywanie danych w pamięci roboczej trwa od 15 do 30 sekund.

Pomyśl o pamięci krótkotrwałej jak o informacji, która pojawia się na ekranie komputera: dokumencie, arkuszu kalkulacyjnym czy stronie internetowej. Możesz ją przenieść do pamięci trwałej (zapisać na twardym dysku) albo odrzucić (skasować dokument lub zamknąć stronę internetową). Ten krok nazywamy powtarzaniem (ang. rehearsal). Świadome utrwalanie informacji, które chcemy zapamiętać, przenoszenie ich z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej, nazywamy konsolidacją śladów pamięciowych (ang. memory consolidation).

Dzięki powtarzaniu informacje są przenoszone z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej. Przykładem aktywnego powtarzania (ang. active rehersal) jest śpiewanie piosenki ABC przez dzieci uczące się angielskiego, która pozwala zapamiętać kolejność liter w alfabecie. Natomiast tzw. powtarzanie opracowujące (ang. elaborative rehearsal) polega na łączeniu nowych informacji z tymi, które już znamy. Możesz je zastosować, gdy spotkasz kogoś na imprezie i chcesz zanotować adres tej osoby, ale musisz polegać wyłącznie na swojej pamięci, bo twój telefon ma rozładowaną baterię. By zapamiętać nazwę ulicy, możesz np. uświadomić sobie, że autobus, którym jeździsz na uczelnię, zatrzymuje się na przystanku, na którym widnieje nazwa tej właśnie zapamiętywanej przez ciebie ulicy. Craik i Lockhart (1972) zaproponowali hipotezę poziomów przetwarzania (ang. levels of processing hopothesis), zgodnie z którą im głębiej o czymś myślisz, tym lepiej to zapamiętujesz.

Możesz spytać, ile informacji nasza pamięć potrafi przetwarzać jednocześnie. Żeby zbadać pojemność i trwałość swojej pamięci krótkotrwałej, poproś znajomą osobę, by przeczytała ci kolejne losowe ciągi cyfr od najkrótszego do najdłuższego (Ilustracja 8.5), rozpoczynając każdy ciąg od słów: „Jesteś gotowy/ Jesteś gotowa?” i kończąc go słowem „Odtwórz”, po którym powinieneś spróbować zapisać dany ciąg z pamięci w podanej kolejności.

Ilustracja 8.5 Popracuj z tymi ciągami liczb tak jak opisano powyżej, by dowiedzieć się, jak długi ciąg cyfr potrafisz zapamiętać i odtworzyć.

Zapisz najdłuższy ciąg, który udało ci się powtórzyć bezbłędnie. Dla większości będzie to mniej więcej 7 cyfr, plus lub minus 2. W roku 1956 George Miller dokonał przeglądu badań nad pojemnością pamięci krótkotrwałej i stwierdził, że ludzie są w stanie zapamiętać od 5 do 9 elementów, bitów uznał więc, że pojemność pamięci krótkotrwałej wynosi „magiczną liczbę siedem”. Jednak nowsze badania wykazały, że pojemność pamięci operacyjnej wynosi 4 plus lub minus 1 (Cowan, 2010). Na ogół przypominanie jest nieco łatwiejsze dla losowych ciągów cyfr niż dla losowych ciągów liter (Jacobs, 1887) i często lepsze dla informacji, które słyszymy (kodowanie akustyczne) niż dla tych, które widzimy (kodowanie wizualne) (Anderson, 1969).

Zanikanie śladów pamięciowych (ang. memory trace decay) oraz ich nakładanie się, czyli interferencja (ang. memory trace interference) to dwa czynniki mające wpływ na utrzymanie informacji w pamięci krótkotrwałej. Peterson i Peterson (1959) badali pamięć krótkotrwałą za pomocą trzyliterowych sekwencji (trigramów), np. CLS, które uczestnik miał przypominać sobie po czasie od 3 do 18 sekund. Okazało się, że po 3 sekundach uczestnicy pamiętali około 80% trigramów, a po 18 sekundach zaledwie 10% trigramów. Na tej podstawie badacze sformułowali hipotezę, że pamięć krótkotrwała zanika po 18 sekundach. W tym 18-sekundowym okresie ślady pamięciowe stają się coraz mniej aktywne i informacja ulega zapomnieniu. Jednak Keppel i Underwood (1962) po przeanalizowaniu tylko pierwszej próby zadania z trigramami ustalili, że na utrzymywanie się pamięci krótkotrwałej ma wpływ również interferencja proaktywna, która polega na tym, że zapamiętana wcześniej informacja utrudnia zapamiętywanie nowej.

Zanikanie śladów pamięciowych oraz interferencja proaktywna wpływają na przechowywanie informacji w pamięci krótkotrwałej. Gdy wreszcie informacja zostanie przekazana do pamięci długotrwałej, musi ulec konsolidacji zarówno na poziomie synaptycznym, co trwa kilka godzin, jak i w systemie pamięciowym, co może trwać tydzień lub dłużej.

Pamięć długotrwała

Pamięć długotrwała (ang. long-term memory (LTM)) to inaczej przechowywanie informacji na stałe. W przeciwieństwie do pamięci krótkotrwałej, pojemność LTM jest nieograniczona. Przechowuje wszystko to, co pamiętasz, a zdarzyło się wcześniej niż kilka minut temu. Trudno jest prowadzić rozważania nad pamięcią długotrwałą bez zastanowienia się, jak jest ona ustrukturalizowana. A teraz szybki test: jakie pierwsze słowo przychodzi ci do głowy, gdy słyszysz „dżem truskawkowy”? Czy jest to „bułka”? Jeśli tak, prawdopodobnie twój mózg skojarzył dżem i bułkę. Przyjmuje się, że wspomnienia są zorganizowane w postaci sieci semantycznych (skojarzeniowych) (Collins i Loftus, 1975). Sieć semantyczna składa się z pojęć, które są – jak już pewnie wiesz z wcześniejszej lektury – lingwistycznymi kategoriami informacji, obrazów, idei i wspomnień takich jak doświadczenia życiowe. Chociaż doświadczenia i zdobyta wiedza mogą mieć wpływ na organizację pojęć, uważa się, że są one uporządkowane w umyśle w sposób hierarchiczny (Anderson i Reder, 1999, Johnson i Mervis, 1997, 1998; Palmer, Jones, Hennessy, Unze, i Pick, 1989; Rosch, Mervis, Gray, Johnson, i Boyes-Braem, 1976; Tanaka i Taylor, 1991). Pokrewne pojęcia są ze sobą powiązane, a siła tego połączenia zależy od tego, jak często występowały wspólnie.

Sieci semantyczne u każdego z nas są różne i zależą od naszych osobistych doświadczeń. Istotne dla procesu zapamiętywania jest spostrzeżenie, że aktywacja któregokolwiek fragmentu sieci semantycznej również w pewnym stopniu aktywuje pojęcia z nim połączone. Proces ten nosi nazwę rozprzestrzeniania się aktywacji (ang. spreading activation) (Collins i Loftus, 1975). Zaktywizowanie pewnego fragmentu sieci ułatwia dostęp do skojarzonych z nim pojęć, ponieważ zostały one już częściowo zaktywizowane. Gdy przypominasz sobie wcześniejsze wydarzenia, aktywujesz jakieś pojęcie. Dzięki temu powiązane z nim pojęcia mogą być łatwiej przypomniane, bo już są częściowo aktywne. Aktywacja jednak nie rozprzestrzenia się tylko w jednym kierunku. Gdy coś sobie przypominasz, zwykle możesz skorzystać z kilku ścieżek, które pozwolą ci dostać się do określonego zasobu twojej pamięci. Im więcej masz wypracowanych połączeń z danym pojęciem, tym większa jest szansa, że lepiej je zapamiętasz.

Istnieją dwa rodzaje pamięci długotrwałej: pamięć jawna (świadoma) (ang. explicit memory) i pamięć utajona (nieświadoma) (ang. implicit memory) schematycznie przedstawione na Ilustracji 8.6.

Istotny dla zrozumienia, czym oba rodzaje pamięci się różnią, jest odmienny wpływ na obie z nich takich czynników jak: starzenie się, niektóre rodzaje urazów mózgu oraz określone zaburzenia psychiczne. W pamięci jawnej przechowujemy wspomnienia, które staramy się aktywnie zapamiętać i przywołać. Gdy na przykład uczysz się do egzaminu z chemii, wiedza, którą zdobywasz, stanie się częścią twojej pamięci jawnej. Posługując się analogią komputerową, informacje w LTM są zapisane na twardym dysku. Nie masz ich na pulpicie (w pamięci krótkotrwałej), ale możesz je przywołać, gdy tylko zechcesz, przynajmniej przez większość czasu.

Nie wszystkie wspomnienia w pamięci trwałej są silne. Niektóre można sobie przypomnieć tylko dzięki odpowiednim wskazówkom. Łatwo zapewne będzie ci odpowiedzieć na pytanie: „Które miasto jest stolicą Polski?”, ale trudniej przywołać z pamięci nazwę restauracji, w której jedliście obiad podczas zeszłorocznych wakacji w Grecji. Łatwiej ci będzie przypomnieć ją sobie dzięki wskazówce, np. że nazwa pochodzi od nazwiska właściciela, z którym rozmawialiście o piłce nożnej, bo odkryliście, że to wasza wspólna pasja. Pamięć jawna jest czasami określana jako deklaratywna, gdyż zawarte w niej informacje mogą być ujęte w słowach. Pamięć jawna dzieli się na pamięć epizodyczną i semantyczną.

Pamięć epizodyczna (ang. episodic memory) jest rodzajem pamięci deklaratywnej, która gromadzi informacje o tym, czego doświadczyliśmy osobiście, tzw. epizody. Może to być na przykład wspomnienie twoich ostatnich urodzin. Zwykle wspomnienia epizodyczne mają charakter narracji, opowiadania. Pojęcie pamięci epizodycznej po raz pierwszy zaproponowano w latach 70. XX wieku (Tulving, 1972). Od tamtej pory Endel Tulving (ur. 1927) i inni badacze pod wpływem dowodów naukowych przeformułowali swoją teorię. Obecnie uważają, że pamięć epizodyczna dotyczy tego, co zdarzyło się w określonym miejscu i czasie; obejmuje co, gdzie i kiedy każdego zapamiętanego zdarzenia (Tulving, 2002). Zawiera nie tylko wspomnienie wizualne, lecz także poczucie, że znamy to, co pamiętamy (Hassabis i Maguire, 2007). Ponadto pamięć epizodyczną cechuje poczucie subiektywnego czasu, świadomość autonoetyczna i odniesienie do Ja. Występuje, zdaniem Tulvinga, tylko u ludzi i pojawia się w rozwoju ontogenetycznym później niż pamięć semantyczna. Pamięć semantyczna (ang. semantic memory) to wiedza na temat słów, pojęć i tych wszystkich faktów, które są oparte na wiedzy językowej. Na ogół informacje z tej pamięci są odtwarzane jako fakty. Semantyczna oznacza mająca związek z językiem i wiedzą na temat języka. Na przykład odpowiedzi na takie pytania jak „czym jest psychologia” czy „na jakim kontynencie leży Polska” są przechowywane w pamięci semantycznej. Przypomnieć jednak należy, jak wspomniano wcześniej, że wiedza semantyczna dotyczy wszelkich treści, którym możemy nadać znaczenie, czyli nie jest ograniczona do języka.

Pamięć utajona z kolei przechowuje wspomnienia będące poza świadomością. Chociaż wspomnienia te są nabywane bez naszej wiedzy i nie jesteśmy w stanie świadomie ich odtworzyć, fakt ich przechowywania ujawnia się w wykonaniu niektórych zadań (Roediger, 1990; Schacter, 1987). Do badania pamięci utajonej wykorzystuje się zadania stawiające wysokie wymagania poznawcze, jak uczenie się sztucznej gramatyki (Reber, 1976), pamiętanie słów (Jacoby, 1983; Jacoby i Witherspoon, 1982) oraz uczenie się ukrytych zależności czy zasad (Greenspoon, 1955; Giddan i Eriksen, 1959; Krieckhaus i Eriksen, 1960). Wracając do metafory komputerowej, pamięć utajona przypomina programy działające w tle, których wpływu nie jesteśmy świadomi. Pamięć utajona może ujawniać się zarówno w obserwowalnych zachowaniach, jak i w wykonywaniu zadań poznawczych, jednak nie można jej wyrazić słowami. Wyróżnia się kilka rodzajów pamięci utajonej, w tym proceduralną, torowanie i warunkowanie emocjonalne. Większość autorów prac z zakresu psychologii pamięci za Larrym Squire'em (ur. 1941) uznaje, że szerszym pojęciem jest pamięć niedeklaratywna, obejmująca wymienione powyżej rodzaje pamięci, w tym pamięć utajoną.

Ilustracja 8.6 Pamięć długotrwała dzieli się na dwie główne kategorie: deklaratywną i utajoną (niedeklaratywną). Deklaratywna obejmuje pamięć epizodyczną i semantyczną. Pamięć utajona obejmuje pamięć proceduralną i to, czego uczymy się poprzez warunkowanie.

Pamięć proceduralna (ang. procedural memory) jest często badana za pomocą obserwowalnych zachowań (Adams, 1957; Lacey i Smith,1954; Lazarus i McCleary, 1951). Przechowuje ona informacje o tym, jak wykonywać określone czynności i wiedzę na temat umiejętności, jak mycie zębów, jazda na rowerze czy prowadzenie samochodu. Na pewno pierwsze próby jazdy na rowerze czy prowadzenia samochodu nie były zbyt udane, ale po roku ćwiczenia każdy z nas był w tym znacznie lepszy. Skuteczniejsza jazda na rowerze wynikała z nauczenia się utrzymywania równowagi. Na początku myśli się o trzymaniu prosto, ale po nabyciu wprawy po prostu się to czyni. Co więcej, potrafisz utrzymać równowagę, ale trudno byłoby opisać słowami, jak to robisz. Podobnie dzieje się w trakcie nauki prowadzenia samochodu. Początkowo trzeba stale świadomie myśleć o wielu czynnościach, natomiast później wykonywane są one automatycznie. Często w początkowych etapach uczenia się umiejętności potrzebujemy wskazówek słownych podawanych przez inne osoby. Jednak rezultatem dalszego ćwiczenia jest wiedza przechowywana w pamięci utajonej.

Innym rodzajem pamięci utajonej jest utajone torowanie (Schacter, 1992). W torowaniu ekspozycja na jakiś bodziec wpływa na sposób reagowania na inny bodziec. Bodźcami mogą być słowa czy obrazy, stosowane w celu wywołania określonej reakcji lub wspomożenia rozpoznawania. Na przykład niektórzy ludzie lubią pikniki, wyjazd na łono natury, rozkładanie obrusu na trawie i spożywanie pysznych kanapek.

A teraz popatrz na poniższe litery i ułóż z nich słowo.

Jakie słowo udało się ułożyć? Jest prawdopodobne, że „masło”.

Po przeczytaniu takiego tekstu: „Niektórzy ludzie lubią prace ogrodowe. Jesienią grabią liście i opatulają krzaki na zimę”, zapewne tym słowem byłaby „słoma”, a nie masło.

Czy pamiętasz wcześniejszą dyskusję na temat sieci semantycznych? Ludziom łatwiej przychodzi do głowy słowo „masło” po przeczytaniu o pikniku, gdyż masło jest skojarzone z kanapkami i piknikiem. „Masło” podległo torowaniu dzięki aktywizacji sieci semantycznej. Analogicznie słowo „słoma” podległo torowaniu przez ogród. Torowanie odpowiada także za to, że na słowo „dżem truskawkowy” prawdopodobnie powiesz „bułka”.

Utajone warunkowanie emocjonalne stanowi rodzaj pamięci zaangażowany w reakcje emocjonalne warunkowane za pomocą warunkowania klasycznego (Olson i Fazio, 2001). Takie skojarzenia emocjonalne nie mogą być świadomie opisane ani przywołane, ale mogą być powiązane z różnymi bodźcami. Na przykład specyficzne zapachy potrafią wywołać u niektórych osób jakąś reakcję emocjonalną. Jeśli jakiś zapach wywołuje u ciebie dobry lub zły nastrój, a nie wiesz, dlaczego tak się dzieje, jest to utajona reakcja emocjonalna. Podobnie wiele osób reaguje na jakąś konkretną piosenkę w sposób emocjonalny. Także w tym przypadku mamy do czynienia z utajoną reakcją emocjonalną (Yang, Xu, Du, Shi, Fang, 2011).

Wokół nas

Czy potrafisz zapamiętać wszystko, co kiedykolwiek udało ci się zrobić lub powiedzieć?

Wspomnienia epizodyczne są przez niektórych psychologów, np. Tulvinga, nazywane autobiograficznymi. Jednak większość badaczy zwraca uwagę, że pamięć autobiograficzna zawiera także dane o charakterze semantycznym, proceduralnym i emocjonalnym, jak podstawowe dane na własny temat, uogólnione wspomnienia powtarzających się zdarzeń czy ustosunkowania do innych osób. Sprawdźmy szybko twoją pamięć autobiograficzną. Czy pamiętasz swoje ubranie sprzed pięciu lat? Co było u ciebie na obiad 10 kwietnia 2009 r.? Odpowiedź na te pytania może być trudna, jeśli nie niemożliwa. Czy pamiętasz wszystkie zdarzenia, jakie przeżyłeś w ciągu dotychczasowego życia? Posiłki, rozmowy, wybór stroju, pogodę itp.? Najprawdopodobniej nikomu z nas nie udałoby się odtworzyć wszystkich takich zdarzeń. Potrafi to jednak amerykańska aktorka Marilu Henner, najlepiej znana z telewizyjnego show Taxi. Ma ona zadziwiającą, niezwykle dokładną pamięć autobiograficzną (Ilustracja 8.7).

Ilustracja 8.7 Fantastyczna pamięć autobiograficzna Marilu Henner określana jest mianem hipermnezji (źródło: Mark Richardson).

Bardzo niewielu ludzi potrafi przypominać sobie swoją przeszłość tak dokładnie; do dziś znamy tylko 12 osób z takimi zdolnościami, a tylko kilka z nich przebadano (Parker, Cahill i McGaugh 2006). I choć hipermnezja (ang. hyperthymesia) ujawnia się zwykle w okresie dojrzewania, wydaje się, że dwójka dzieci w USA ma wspomnienia z okresu dużo wcześniejszego niż 10. urodziny. Przeważnie tzw. amnezja dziecięca obejmuje okres do 3.-6. roku życia.