國內關于工作記憶影響因素的研究

　　摘 要： 工作記憶是一種對信息進行暫時加工和儲存的容量有限的記憶系統，對學習、思維、語言理解等復雜認知任務的完成起著關鍵作用，工作記憶發展機制成為研究者關注的熱點問題。文章就國內這方面的研究進行了回顧，以便讀者對工作記憶系統的結構和運行機制有一個全面的了解。
　　關鍵詞： 工作記憶 影響因素 研究主題
　　
　　工作記憶是Baddeley和Hitch在研究短時記憶的基礎上提出的，它是一種對信息進行暫時性加工和儲存的能量有限的記憶系統。從概念就可以看出，工作記憶是有別于短時記憶的。早期的文獻都把工作記憶等同于短時記憶，隨著研究的深入，研究者才發現工作記憶與短時記憶是兩個相互獨立的系統，大多數研究都支持工作記憶系統包含短時記憶系統這一觀點。國內研究者宋永健和張聯從機能和構成兩個角度對兩者進行了區分，從機能方面來說，工作記憶與短時記憶在對信息的存儲上是相通的，但是工作記憶比短時記憶多了一個前期的加工功能；工作記憶與短時記憶在系統結構、構成水平上的區分是相當復雜的，工作記憶與短時記憶盡管都是都由“短時記憶”和“控制加工機能”所構成的，但兩者的工作方式有著明顯的區別，工作記憶除為了更好地支持認知活動中的記憶外，還擔當著更復雜的任務［１］。
　　工作記憶對信息的暫時儲存與加工決定了其在復雜認知行為中發揮著不可替代的作用。研究發現工作記憶水平可以顯著地預測一般智力的發展，工作記憶子成分（特別是存儲和協調功能）在推理中能夠解釋95%的變異。工作記憶在認知老化、神經分裂癥、發展性注意缺陷多動障礙和孤獨癥的研究中也受到了特別的重視。工作記憶在高級認知活動中所發揮的作用使人們認識到工作記憶發展機制研究的重要性，這一問題的解決不僅會使工作記憶的研究更加深入，更具有實用性。研究者對工作記憶發展的影響因素展開了廣泛的研究。工作記憶系統的發展過程同人的認知能力的畢生發展過程相類似，呈拋物線形式，在成年以前，它會隨著年齡的增加而增長；成年以后，會隨著年齡的增加而有所減退。在整個循序漸進的發展過程中，年齡并不是唯一的影響因素，它會受到其他各種因素的影響。國內關于工作記憶影響因素的研究以往主要是關注認知內部的事情。近年來隨著研究的深入，一些交叉性質的研究主題相繼出現，這些主題涉及情緒、動機、人格和生理要素。
　　一、認知材料的性質對工作記憶的影響
　　許芳的研究發現［３］，材料數量復雜性和材料路徑復雜性主效應均顯著。她對此做出的解釋是，材料數量的增加使目標位置變得難以辨析，這就使得回憶的錯誤率也就相應增加。而當材料數目較少時，對目標位置進行粗略的編碼和復述就已經可以準確地進行回憶。在路徑復雜性方面，研究者認為簡單路徑中存在明顯的結構，便于被試進行知覺組織，占用較少的心理資源，因此記憶成績較好。而在復雜路徑中沒有形成清晰的結構，難以被知覺組織，在記憶過程中需要占用被試較多的心理資源，因此記憶成績較差。材料的相似性是倒攝抑制形成的一個重要因素［４］。因此在學習內容和學習時間的安排上要充分合理，以減少抑制對記憶尤其是工作記憶的影響。材料的呈現方式也同樣會對工作記憶產生影響。李晶、張侃的研究發現［５］，圖片布局示意材料的空間定位反應時比文字布局示意材料的要短。趙海巖的研究也同樣發現［６］，在記憶項目的正確回憶率上，圖片和語音比文本具有回憶優勢。研究者還發現了材料本身的情感色彩對工作記憶的影響，學習具有積極情感色彩的詞匯時，無論被試是否處于輕松愉快的狀態，其學習記憶效果都比學習中性或消極情感色彩的詞匯更好。
　　二、睡眠剝奪對工作記憶的影響
　　睡眠剝奪或睡眠缺失會導致情緒、認知能力、工作績效、免疫功能發生一系列改變。有關睡眠剝奪對工作記憶影響的研究發現，隨著睡眠剝奪時間的延長，受試反應時會延長，工作效率也會下降，而且睡眠剝奪對不同類的工作記憶任務影響不同。對于空間和客體工作記憶則主要表現為與工作記憶存儲及加工相關區域功能活動下降。對于語音工作記憶，除了與工作記憶存儲及加工相關的腦區功能下降外，與注意相關系統功能增加，表現出功能代償［７］。研究者多采用喚醒水平下降假說對此做出解釋，其基本觀點是人在睡眠剝奪情況下，維持長時間覺醒時會出現喚醒水平下降、喚醒閾限上升的現象，當喚醒水平低于某種特殊的認知功能的要求時，此種功能的下降就不可避免地出現了。由于不同認知功能所需的喚醒水平和注意力的量不同，因此在同一喚醒水平下，不同的認知功能受到的影響就不同。
　　三、情緒對工作記憶的影響
　　情緒與記憶的研究屬于心理學中最古老和最主要的研究領域。由于情緒明顯的主觀性，早期的研究都是將兩者分開，獨立進行。隨著研究的深入，研究者認識到要從根本上揭示情緒和記憶的發生、情緒和記憶之間的相互作用等問題，就需要將工作記憶和相對應的情感理論綜合起來進行考察，因為人類的一切心理活動是一個相互作用的有機整體。國內就情緒與工作記憶之間的相互影響展開了廣泛的研究。李歡研究了不同情緒對不同年齡段學生數字工作記憶廣度影響［８］，發現快樂、自豪兩種積極情緒會擴大學生的數字工作記憶廣度，而悲傷、憤怒兩種消極情緒會縮減學生的數字工作記憶廣度。程族析重點考察了恐懼與悲傷兩種情緒狀態對工作記憶的影響［９］，研究發現恐懼情緒狀態下高中生的工作記憶廣度低于悲傷情緒狀態下的工作記憶廣度。情緒對個體工作記憶的影響會受到對情緒的感受水平和情緒喚醒度的調節。李歡的研究發現，在快樂、自豪兩種積極情緒下，中等或中等偏上的感受水平對數字工作記憶廣度的擴大作用最明顯；在悲傷、憤怒兩種消極情緒下，感受水平越強，數字工作記憶廣度越小［１０］。程理英研究發現［１１］，過高的情緒喚醒會削弱工作記憶效果，適度的情緒喚醒可有效增強工作記憶效果。情緒與工作記憶關系的研究也引起了醫學、生理學、計算機科學等學科的關注，越來越多的研究者意識到要從本質上解釋兩者之間的關系，不可避免要從大腦的生理層面尋找答案。研究者多采用事件相關電位的電生理技術和采用功能核磁共振的腦成像技術來揭示兩者之間的關系。對情緒異常病人的損傷研究也有助于揭示情緒和工作記憶之間的關系，便于定位導致情緒異常發生和對工作記憶產生作用的腦機制。
　　四、焦慮對工作記憶的影響
　　Eysenck和Calvo提出的加工效能理論引發了對焦慮和工作記憶的研究熱潮。加工效能理論認為，個體工作記憶系統的資源是有限的，焦慮情緒的產生會占用一部分工作記憶資源，使得個體用于進行認知操作的工作記憶資源相應減少。所以當個體產生焦慮情緒時，認知操作的效率就會下降。研究發現焦慮對工作記憶不同組成部分影響不同，往往是選擇性地破壞空間工作記憶任務執行的準確度，而對言語工作記憶并沒有影響。有研究者認為這是皮層功能重疊導致的，還有研究認為是存在資源競爭。神經生理學方面的實證研究發現，頭皮前部的晚期正成分只在空間任務中受到消極情緒的影響，平均波幅顯著降低在詞語任務中，卻不受情緒的影響。在焦慮與工作記憶關系的研究中，考試焦慮是一個重點的考察對象。考試焦慮是指個體在執行測驗任務過程中擔心評價的情緒體驗，它包含擔憂和情緒化兩個基本成分。Morris的研究證實擔憂和情緒化是考試焦慮中兩個相互獨立的結構，他們對考試成績具有不同影響［１２］。劉惠軍的研究也發現擔憂對工作記憶廣度的預測效應明顯，而情緒化的預測效應不顯著［１３］。Morris對此做出的解釋是：對激起和維持情緒化具有重要影響的非評價線索維持時間短，隨著考試的進程向前推進，情緒化會隨之下降。而擔憂自始至終都不會降低，所以擔憂對考試成績的影響大于情緒化。
　　
　　五、認知方式、認知靈活性對工作記憶的影響
　　關于認知方式與工作記憶的研究，研究者多將場獨立被試與場依存被試進行差異比較，結果發現場獨立被試的視空間工作記憶廣度明顯好于場依存被試。研究者對此做出的解釋是，場依存者的認知重組水平較低，只關注一個刺激中的最值得注意的方面，容易依附于原有的組織結構，不容易從背景中發現目標。而場獨立者具有較強的重新建構知覺或象征性表象的能力，關注整個刺激的全部特征，能夠有選擇地注意刺激中的相關信息，對這些信息進行編碼、存儲，以便于提取。認知靈活性也會影響到被試工作記憶的表現，李美華和白學軍的研究發現［１４］，認知靈活性高的大學生工作記憶成績好，認知靈活性低的大學生工作記憶成績差。這可能是由于認知靈活性高的被試能迅速對信息進行暫時的存儲和加工，監控、更新，快速決定下一步的加工序列，而認知靈活性差的學生只能進行簡單的加工，不能將已加工的信息存儲并表征出來，干擾了工作記憶的表現。
　　工作記憶的影響因素除了上述內容之外，還包括動機、成就目標定向、知識基礎和控制性注意等。工作記憶影響因素的多樣性使研究者認識到工作記憶發展機制的復雜性，要想透徹了解影響工作記憶能力發揮的這些因素是如何制約工作記憶任務的執行，相互之間又如何作用，以及與發展和老化的關系，仍需要進一步探討。
　　
　　參考文獻：
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　　［4］毛偉賓，王林松.干擾、工作記憶與一般流體智力［J］.心理科學，2007，30，（3）：636-639.
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　　［7］邵永聰.莫達非尼對抗睡眠剝奪影響工作記憶的實驗研究.第四軍醫大學優秀博士論文，2008.
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　　［9］程族析.消極情緒、認知評價傾向對高中生工作記憶廣度的影響.河南大學優秀碩士論文，2009.
　　［11］程理英.情緒因素對工作記憶影響的實質研究.電子科技大學優秀碩士論文，2007.
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　　［13］劉惠軍.擔憂、情緒化對工作記憶的影響效應分析.河北大學學報（哲學社會科學版），2010，35，（3）：50-54.
　　［14］李美華，白學軍.不同認知靈活性大學生工作記憶和科技文閱讀成績的比較.心理科學，2005，28（2）：329-331.