Мгновенная и кратковременная память

Мгновенная память. Уже давно обнаружено, что сиг­нал, как зрительный, так и слуховой, субъективно воспри­нимается как воздействующий несколько мгновений после того, как он отзвучал или уже не демонстрируется. Инер­ционность входов, продлевающая для нас воздействие сигналов, получила специальное название — мгновенная память. Она обладает очень коротким временем полного сохранения—0,3—1,0 с. Мгновенная память—это пер­вый этап обработки поступающей извне информации, она формируется пассивно, с ее помощью организм на очень короткое время удерживает довольно точную и полную картину мира, воспринимаемую органами чувств. Оста­новимся лишь на мгновенной зрительной — иконической — памяти. Информация представлена в ней прак­тически в своей исходной форме и поэтому большое влия­ние на нее оказывают условия предъявления: освещение, предшествующие и следующие за данным сигналом воз­действия на данный вход и длительность предъявления.

Объем мгновенной памяти существенно больше, чем кратковременной. Эксперименты Сперлинга [251] пока­зали, что с помощью иконической памяти испытуемый по­лучает и удерживает короткое время (до 0,5 с.) значитель­но больше информации, чем может затем воспроизвести. Однако разрушение этого большого объема следов проис­ходит очень быстро. Иконическая память — это, по су­ществу, сохраняющаяся некоторое время зрительная кар­тина. Такой след угасает быстрее, чем человек успевает назвать все предъявленные ему стимулы.

Как было отмечено, полное сохранение зрительной кар­тины в иконической памяти ограничивается долями секун­ды, но встречаются люди, у которых этот период много длиннее (до 10 минут), их называют эйдетиками. Они об­ладают способностью видеть в буквальном смысле этого слова на пустом экране картину или предмет, который пе­ред тем находился перед их глазами, но уже не экспони­руется. Известны художники, которым было достаточно смотреть на модель лишь в течение нескольких минут, после чего они могли продолжать работать над картиной в отсутствие модели, сохраняя образ модели со всеми ее деталями. Среди прославленных художников эйдетиками были русский живописец Н. Н. Ге и французский — Гюстав Доре. Л. С. Выготский считал, что эйдетизм является совершенно закономерной и необходимой фа­зой в развитии памяти, представляя собой гипертро­фированное выражение иконической памяти, так ска­зать, элемент задержки развития памяти на этой ста­дии [69].

Обращаясь к биологической и психологической зна­чимости этой формы памяти, прежде всего следует отме­тить, что она обеспечивает слитное восприятие внешнего мира. Совершенно очевидно, что непрерывные движения глаз, моргание и ряд других факторов неизбежно привели бы к тому, что воспринимаемая картина мира непрерывно мелькала и прерывалась. Условия слияния сигналов до перерыва с пришедшими после перерыва создает некото­рая задержка сигналов на входах (инерционность), чем и обеспечивается сохранение для человека стабильного ми­ра. Так, при просмотре кинофильмов и телевизионных пе­редач именно она обеспечивает непрерывность восприятия, аналогично экоическая память обеспечивает непрерыв­ность восприятия музыкальных произведений.

История развития кинематографа хорошо демонстри­рует прогресс знаний по инерции зрения. Старое кино со скоростью протяжки 18 кадров в секунду недостаточно учитывало меру инерционности зрения, и поэтому теперь, когда мы смотрим старые фильмы, хорошо заметны мель­кание и неестественность движений, отсутствие плавности и слитности. Только когда увеличили скорость протяжки до 24 кадров в секунду, движение стало восприниматься адекватно. В этом случае кадры сменяют друг друга в та­ком темпе, что если один кадр в секунду вырезать и сде­лать пустым, то человек этого не заметит. Были проведены эксперименты, при которых в киноленту с некоторым фильмом каждым 25-м кадром вкрапливался другой фильм. Зрители совсем не замечали этого и не отдавали себе отчет в том, что лента имеет какие-либо особенности. Эти же эксперименты показали, что информация о втором вкрапленном фильме не осознается, но тем не менее она накапливается в подсознании и может проявиться в изме­нении поведения. Так, если сюжет второго фильма содер­жал рекламу мороженого на фоне знойной пустыни, то было отмечено резкое повышение числа купивших мороже­ное среди просмотревших комбинированную киноленту [323].

Мгновенная память обеспечивает задержку изменения состояния чувствительного входа под воздействием сигна­лов, что создает возможность локализовать объект в про­странстве, и тем самым возникает предметная отнесенность образа, но ни константность, ни обобщенность еще не формируются. В. П. Зинченко считает полезным раз­делять интервал мгновенной памяти на два подынтервала. Первый—длительностью 100 мс—он называет сенсор­ной памятью и оставляет за ней функцию локализации объекта в пространстве, а второй—до 800—1000 мс— соотносит с периодом организации предметной отнесенности как подготовкой к процессу символизации в кратко­временной памяти [1, 111-Кратковременная память. Информация о внешнем объекте попадает из мгновенной памяти в кратковремен­ную. Хранилищ мгновенных следов несколько — столько, сколько модальностей: иконическое, экоическое и т. д. Кратковременное хранилище — единственное и имеет ограниченный объем, поэтому оно не может вместить ин­формацию от всех входов одновременно. Приоритет опре-

деляется направленностью внимания в данный момент. Таким образом, если на данный вход перенесено внима­ние, то информация с него заполняет кратковременную память. Эта форма памяти по ряду свойств отличается от мгновенной: во-первых, другим механизмом сохране­ния, во-вторых, другими формами преобразования инфор­мации, в-третьих, другим объемом и, наконец, иными спо­собами продления срока сохранения. Поскольку храни­лище кратковременной памяти общее для всех входов, то информация в ней теряет разнообразие чувственной спе­цифичности (зрительную, слуховую и т. д.) и представлена абстрактным последовательным кодом. Сохранение в крат­ковременной памяти связано не столько с одновремен­ным состоянием некоторых структур (как в долговремен­ной памяти), сколько с быстротекущим последователь­ным процессом.

Обнаружили, что все известные воздействия, вызы­вающие забывание недавних событий, изменяли также электрическую активность центральной нервной системы, нарушая динамику циркуляции импульсов по нейронным путям. Установили, что, чем меньше времени проходит между обучением и вмешательством повреждающих или отвлекающих факторов, тем больше нарушается инфор­мация в кратковременной памяти. Для объяснения этих фактов была выдвинута гипотеза консолидации [377]. Существо гипотезы состоит в том, что динамический про­цесс в субстрате кратковременной памяти продолжается некоторое время (период консолидации), за которое на­капливаются структурные изменения в нейронах, обеспе­чивающие в дальнейшем сохранение следа в долговремен­ной памяти. Через некоторое время после поступления новой информации (обучения) вызванный динамический процесс естественным образом прекращается, и после это­го сохранение следа осуществляется структурными изме­нениями долговременной памяти, поэтому воздействия, на­рушающие сохранение следа по окончании консолидации, не способны его разрушить, коль скоро след переведен в долговременное хранение. Если искусственно прекратить динамический процесс в интервале консолидации, то вели­чина потерь будет зависеть от момента обрыва процесса. Период консолидации сильно варьирует в зависимости от сложности навыка и характера воздействия, но не превы­шает часа. Известно, что если через несколько минут после

обучения дать наркоз или подвергнуть человека кисло­родному голоданию, то запоминание ухудшается. Интерес­но отметить, что влияния подобных разрушающих фак­торов суммируются.

Таким образом, временной интервал кратковременной памяти определяется накоплением структурных изменений в субстрате долговременной памяти, достаточных для дальнейшего неограниченно длительного сохранения ин­формации.

Одним из воздействий, нарушающих сохранение ин­формации в кратковременной памяти, является травма. Обнаружено, что человек забывает события, непосред­ственно предшествовавшие травме. Это свойство получило название ретроградной амнезии. А. Р. Лурия приводил на лекциях следующее наблюдение. Из памяти мотоцик­листа, попавшего в аварию на 78-м километре дороги, вы­пали все события, начинавшиеся с 64-го километра пути. Поскольку он ехал со скоростью 60 км/ч, то травма при­вела к тому, что в его памяти не закрепились следы впе­чатлений, возникшие за 10—15 минут до травмы. Трав­матическое воздействие, случившееся в течение этого про­межутка времени, нарушило консолидацию.

Описанные факты были толчком для специальных экс­периментов, проведенных Ф. Д. Горбовым [84]. Испытуе­мый помещался перед окошечком, через которое последо­вательно проходили цифры с алгебраическими знаками (+4, — 1, — 8, +5 и т. п.), и должен был произвести соот­ветствующие арифметические операции, прибавляя данное число к результату ранее полученных операций или вы­читая из него соответствующее число. Естественно, что для выполнения этой задачи он должен был прочно удержи­вать в кратковременной памяти следы ранее полученного результата. Внезапно испытуемый подвергался действию «шока» в виде яркой световой вспышки. В этих случаях испытуемый, как правило, «забывал» только что получен­ный результат и начинал отсчет не с последнего, а с пред­шествующего числа. Этот опыт показывает, что даже незначительное, но внезапное воздействие «стирает» пред­шествующие следы, устраняя условия, необходимые для их консолидации.

Из памяти всегда стираются самые последние собы­тия, случившиеся в определенный промежуток времени, непосредственно предшествующий травме, т. е. ретроград-

ная амнезия является избирательной по отношению ко времени события и не избирательной по отношению к его содержанию: важно только, как близко событие к моменту травмы, и неважно, каково оно. В период выздоровления человека после травмы восстановление начинается с при­поминания более ранних событий и постепенно распростра­няется на более поздние, часто так и не достигая инфор­мации, связанной с самой травмой, а часть информации забывается необратимо.

Имеются данные об избирательном повреждении про­цессов кратковременной памяти при практической неуяз­вимости долговременной [152]. Например, у больных при корсаковском синдроме наблюдается полная сохранность немедленного (через несколько секунд) воспроизведения предъявленного материала (цифр, короткого рассказа, рисунков) и очень быстрое (через 3—5 минут) забывание этого материала. Через 5 минут человек еще может пере­дать основное содержание рассказа, через 10 минут он помнит лишь факт его предъявления, но при подсказке может кое-что воспроизвести, а через 20—30 минут не пом­нит даже факта предъявления рассказа, и подсказка не помогает воспроизведению. Поведение таких людей не­обычно: выйдя из палаты в больнице, они не могут вспом­нить дорогу назад и каждый день заново знакомятся с лечащим врачом. Предполагают, что в этих случаях на­рушается способность переводить новый материал из крат­ковременной памяти в долговременную, в результате чего большинство текущих событий не воспроизводится, но при этом могут без затруднений вспоминаться события и зна­ния из предшествовавших заболеванию периодов жизни.

Специалист по исследованию памяти Прибрам, желая подчеркнуть специфику повреждаемости кратковременной памяти, однажды привел в докладе такой шуточный при­мер. «Представьте себе,— сказал он,— что вы только что познакомились с девушкой, и она вам чрезвычайно понра­вилась. Вы делаете с ней несколько первых шагов, и вот неприятность! Она встречает какого-то другого мужчину и дает ему свой домашний телефон. Что нужно делать в этом случае? Немедленно дать ему пощечину! Конечно, вы будете иметь неприятности от дамы сердца, но зато смо­жете спать спокойно. Если вы исполните эту акцию сразу, то я вам ручаюсь, что телефона он не запомнит, а если за­мешкаетесь, то такой надежности уже нет».

Таким образом, предполагается, что в первой фазе пос­ле поступления информации след хранится в динами­ческой форме и очень легко поддается различным влия­ниям. За период консолидации след упрочивается и не поддается даже таким сильным влияниям, как глубокий наркоз, электрический шок, клиническая смерть.

Объем кратковременной памяти. Многие особенности поведения человека связаны с малой емкостью кратковре­менной памяти. Даже такая простая задача, как запоми­нание номера телефона, перенапрягает память большин­ства людей — они вынуждены, набирая номер, обращать­ся к записной книжке. Количество информации, которое человек может сохранить в кратковременной памяти, огра­ничено. Как установил Миллер, оно измеряется не в абсо­лютных, а в структурных единицах и равно 7±2. Миллер приводил по этому поводу такую отдаленную аналогию. «Это похоже на то, как если бы нам пришлось носить все наши деньги в кошельке, который может вместить только семь монет. Кошельку совершенно безразлично, будут ли эти монеты пенсами или серебряными долларами. Процесс организации и реорганизации представляет собой всепроникающую отличительную черту человека, и этот процесс мотивируется, по крайней мере отчасти, стрем­лением наилучшим образом использовать способности на­шей памяти» [187, с. 141]. Человек может увеличить ко­личество информации, которую он способен удержи­вать в кратковременной памяти, путем перекодирова­ния этой информации в новые структурные единицы (рис. 7).

Оперативные единицы зависят от способности человека организовать восприятие информации. Установлено, что отдельная буква воспроизводится лучше, чем две, а две — лучше, чем три. Если же сочетание букв образует знако­мое слово, то оно воспроизводится так же хорошо, как одна буква, независимо от числа входящих в него букв. Показано, что улучшает запоминание не только органи­зация букв в слова. Даже тогда, когда предъявляемые бессмысленные слоги произносятся как связная, ритми­чески организованная последовательность (псевдопредло­жение), среднее число запоминаемых испытуемым слогов увеличивается. Все формы организации материала по­зволяют сжать большой объем информации в меньшее число структурных, или оперативных, единиц.

Рис. 7. Изменение обобщенности оперативных единиц восприятия в процессе обучения при том же объеме кратковременной памяти (окно).

Многие люди замечают необычайную популярность числа семь, которое вошло во многие поговорки. В книге С. М. Иванова [113] приведена целая коллекция, напри­мер: «Семь раз примерь — один отрежь», «Семь бед — один ответ», «Семеро одного не ждут», «Семь пядей во лбу». Еще в Ветхом Завете говорилось о семи днях тво­рения, семи коровах тучных и семи тощих, семи смертных грехах. Еще раньше, по древним преданиям второго ты­сячелетия до нашей эры, судьбами древних шумеров тоже распоряжались семь богов и богинь, а когда шумер уми­рал, он входил в подземное царство через одно из семи врат, где его ожидал один из семи судей. Все эти примеры говорят, по-видимому, о глубинном отражении в языке и мышлении «магического» числа семь, соотносимого те­перь с ограничением объема кратковременной памяти.

На каждом шагу человек упирается в этот барьер. Так, начиная фразу, мы должны удерживать в памяти грам­матическую конструкцию и пользоваться ею до заверше­ния этой фразы, иначе высказывание получится грам­матически неправильным. Ингве [116] выдвинул гипотезу, согласно которой количество промежуточных сведений, хранимых при построении фразы в оперативной памяти,

также колеблется около семи. Количество таких правил, или запоминаемых единиц, каждая из которых отмечает определенный шаг развертывания фразы, названо «глуби­ной» фразы. Гипотеза базируется на наблюдении, что глубина реально употребляемых человеком фраз невысока и не превышает 7±2. Люди интуитивно избегают упот­реблять очень «глубокие» предложения, особенно в ответ­ственных ситуациях, когда правильный прием сообщения чрезвычайно важен. Так, при переговорах между летчиком и авиадиспетчером в критических ситуациях наблюдалось упрощение фраз. Запоминание фраз при большой их глу­бине заметно ухудшается. В работах Л. А. Чистович [295] было показано, что при восприятии фраз, превышающих семь слов, разборчивость резко снижается.

Ограничениями кратковременной памяти определяется не только средняя глубина фразы, но и средняя длина слов. Как установлено В. А. Москвичом [189], частота слов длиной от одного до четырех слогов составляет в разных языках от 90 до 99% суммарной частоты всех слов. Более длинные слова (от пяти до девяти сло­гов) встречаются значительно реже — начинает сказы­ваться ограниченность объема кратковременной памяти, а слова еще большей длины употребляются весьма редко. Изобретатель азбуки для слепых Брайль пришел к выводу, что нельзя использовать более шести базовых точек при конструировании этой азбуки. Таким образом, барьер кратковременной памяти направлял развитие не только естественных языков, но и искусственных знаковых систем [268].

Ограниченность объема кратковременной памяти под­тверждается резким изменением в легкости запоминания. Например, 400 испытуемым предложили посмотреть рек­ламный раздел журнала в течение 20 минут и тут же перечислить те заголовки, которые им запомнились. Большин­ство испытуемых — 64% — вспомнили заголовки, которые содержали менее шести слов, а заголовки, которые со­стояли из шести и более слов, запомнили лишь 13% испы­туемых.

Кратко затронув такие наиболее значимые стороны кратковременной памяти, как отсутствие модальной спе­цифики, динамический характер и ограниченный объем, уясним функциональные связи ее характеристик с позна­вательными процессами. Мы упоминали, что в мгновен-

ной памяти создаются первые условия для формирования одного из основных свойств образа — предметности. Свой­ства кратковременной памяти позволяют формировать и константность образа. Такая принципиальная возмож­ность возникновения константности обеспечивается синте­зом информации от разных чувственных входов с инфор­мацией от двигательного входа.

Кратковременная память позволяет произвольно управлять длительностью удержания в ней информации до завершения консолидации следов. Продление сохранения достигается рядом психологических приемов, наиболее известный из них — проговаривание (вербальное коди­рование), его преимущество—большая доступность для произвольного воспроизведения.

Обобщение, схематизация, наглядность — естествен­ные способы расширения оперативного поля кратковре­менной памяти, через нее поступает вся информация в долговременное хранение, в ней производятся первый отбор и обобщение. Роль кратковременной памяти этим не ограничивается. Именно ее свойства выявляются в мо­мент принятия решения, поскольку здесь происходит не­посредственное сличение информации, поступающей извне и из долговременной памяти, и выносится решение о пра­вильности гипотезы, выдвинутой на основе сведений, полу­ченных и накопленных при обучении. Ограниченный объем кратковременной памяти служит дополнительным стимулом обобщения информации. Чем более обобщенная информация поступает из долговременной памяти, тем больше ее может уместиться в кратковременной памяти и тем более сложное решение может приниматься чело­веком. Постоянное обобщение информации в самой крат­ковременной памяти и обобщенность понятий, поступаю­щих в нее из долговременной, приводят к тому, что уве­личивается емкость оперативных единиц и оперативное поле кратковременной памяти как бы раздвигается по ме­ре обучения. Однако важнейшее качество образа (его обобщенность) не может быть обеспечено на уровне пре­образования в кратковременной памяти. Оно достигается только с определяющим включением долговременной па­мяти.