第二节
感觉记忆和短时记忆

一、感觉记忆

感觉记忆是指当客观刺激停止作用后，感觉信息在一个极短的时间内被保存下来的记忆，又称为瞬时记忆。它是记忆系统的开始阶段，以物理特性的编码和形象编码为主，存储时间是0.25～2秒，容量较大。

（一）感觉记忆的编码

感觉记忆是记忆系统的开始阶段，是一种原始的感觉形式，是记忆系统对外界信息进行进一步加工之前的暂时登记。感觉记忆中的信息未经任何加工，即按照刺激的物理特性编码，因而具有鲜明的形象性。感觉记忆主要表现为图像记忆和声像记忆。图像记忆指视觉刺激消失后，视像被登记并保留瞬间的记忆。图像记忆大约保持1秒。声像记忆是指声音消失后，声音的形象被保留瞬间的记忆。声像记忆的保持虽超过1秒，但也不会超过4秒。

（二）感觉记忆的存储

感觉记忆的保持时间十分短暂，一般只有几百毫秒到几秒。它是如何随时间而迅速变化的呢？斯伯林（Sperling，1960）用部分报告法，改变刺激项目与声音信号之间的时间间隔，实验结果发现，即时呈现声音信号的回忆率为80%；当声音信号延迟到150毫秒时，回忆率下降到75%；信号延迟到300毫秒后，回忆率下降到55%；当延迟超过0.5秒，部分报告法的成绩与整体报告法的成绩相同。

达文等（Darwin et al.，1972）进一步改进了实验方法。他们通过双声道立体声耳机向被试呈现信息，结果表明，部分报告法优于整体报告法。同时还显示，声像记忆的容量小于图像记忆。在听觉的部分报告法实验中，即时回忆的数量仅为5个左右，而视觉记忆容量至少为8个项目。声像记忆的保持时间要比图像记忆长，可以达到4秒之久。

相关链接3-2

部分报告法实验

斯伯林用部分报告法证明了感觉记忆的容量是较大的。以往的记忆广度研究是用整体报告法测量感觉记忆容量。这种方法的特点是将字母或数字短暂地呈现给被试，要求被试尽可能多地报告出记住的内容。用这种方法测得的记忆广度通常为4～5个项目。但这是否就是记忆存储的容量呢？通过被试内省报告，我们发现，被试看到的或记住的项目多于报告的项目，有一部分项目在报告其他项目时被迅速遗忘了。斯伯林设计了部分报告法。他用上、中、下三行字母（每行4个字母，共12个字母）作为实验材料，用很短的时间呈现给被试看。呈现终止后，要被试回忆这12个字母。结果大多数被试只能回忆四五个。后来，他用速示器以50毫秒为时间间隔给被试呈现有三排字母的卡片，在视觉刺激终止时，马上向被试发出声音信号，这种信号分为高、中、低音三种，分别代表闪现的上、中、下三行字母。发出高音时，要求被试回忆上行的字母；发出中音时，要求被试回忆中行字母；发出低音时，要求被试回忆下行字母。结果表明，采用这种方法，被试能正确报告任何一行字母的75%。由于声音信号是在字母呈现终止后出现的，因此被试头脑中必须保持着全部三行字母。由此推算，被试脑中保持的字母数应该是12×75%=9个字母，这比采用整体报告法提高约一倍。如果把闪现与回忆之间的时间间隔延长，回忆成绩明显下降。

（资料来源：阴国恩，梁福成，白学军.普通心理学.天津：南开大学出版社，1998：135-136.）

（三）感觉记忆向短时记忆转换

当外界刺激输入之后，其能量首先被转换成各种感觉信息，然后这些感觉信息经过组织获得一定的意义，成为被识别的某种模式。研究表明，感觉记忆中只有能够引起个体注意并被及时识别的信息，才有机会进入短时记忆。相反，那些与长时记忆无关的或者没有受到注意的信息，由于没有转换到短时记忆，很快就消失了。

二、短时记忆

短时记忆是感觉记忆和长时记忆的中间阶段，是信息从感觉记忆通往长时记忆的过渡环节。短时记忆对信息的保持时间约为一分钟，短时记忆包括直接记忆和工作记忆。短时记忆容量为7±2个组块。短时记忆最大的特点是保持的容量有限，在没有复述的情况下，信息在短时记忆中保持的时间很短。在短时记忆中得到加工的信息，如果与长时记忆中的信息发生了意义联系，则进入长时记忆；必要时，来自长时记忆的信息可返回到短时记忆，并得到进一步加工。

（一）短时记忆的编码

短时记忆中的信息主要采用听觉编码和视觉编码的方式存储。

1.听觉编码

康拉徳（Conrad，1964）选用两组发音易混淆的字母B、C、P、T、V和F、M、N、S、X为实验材料，用速示器以每个0.75秒的速度随机地向被试呈现，每呈现完6个字母，要求被试凭回忆默写出来，如果记不清可以猜写。结果表明，尽管字母以视觉方式呈现，但回忆时写错的字母约80%发生在发音相近的字母间，如B和P，S和X，很少发生在形状相似的字母间，如F和E。这说明被试回忆结果的性质不为知觉性质决定，而是为字母的语音相似性决定（表3-1）。

（资料来源：Conrad，1964.）

2.视觉编码

短时记忆还存在视觉编码。波斯纳（Posner，1969）让被试判别两个字母是否是同一个字母。字母呈现方式为同时呈现和相继呈现。字母关系分两种：①两个字母音和形都一样（AA），称为同形关系；②两个字母音同形异（Aa），称为同音关系。结果发现，当两个字母同时呈现时，同形关系的字母反应更快；当两个字母先后间隔一两秒呈现时，同形和同音字母的反应时间无差异。研究者认为，同形关系的优势只有依靠视觉编码才会出现。由此可推断，在短时记忆的最初阶段存在视觉编码，之后才逐渐向听觉编码过渡。

除了听觉编码与视觉编码，短时记忆还存在语义编码。一般而言，听觉编码占主导地位，同时短时记忆的编码具有一定的灵活性。莫雷（1986）提出，短时记忆的编码方式具有策略性，即随情境不同而不断改变。

（二）影响短时记忆编码的因素

短时记忆的编码的效果受到很多因素的影响，主要因素有以下几个：

1.大脑皮质的觉醒状态

觉醒状态即大脑皮质的兴奋水平，它直接影响短时记忆的编码效果。艾宾浩斯通过实验发现，被试在11：00～12：00的学习效率最高，18：00～20：00效率最低。这可能与不同的觉醒状态有关。拉什里（1912）曾用咖啡碱和马钱子碱等兴奋剂提高大脑的兴奋水平，促进了动物的学习。威克尔格林（Wicklgren，1975）用酒精抑制动物的大脑，动物的学习情况比正常情况要差些。有一项研究对一天中记忆广度的变化进行考察，把一天时间分为8：00、10：30、13：00、15：30、21：00点共5个时间，对30名被试进行了数字广度测验。结果发现，人的记忆广度的高峰是上午10：30左右，整个下午都在下降，晚上效率最低。

2.加工深度

认知加工深度也是影响短时记忆编码的因素。信息进入人的信息加工系统以后，就会受到一系列分析：从肤浅的感觉分析到更深层次、更复杂、更抽象的语义分析，而那些进行精心加工的深层分析，将导致持续时间更长、更强大的记忆痕迹。在一项研究中，主试让两组被试分别对一个词表进行特定字母检索和语义评定任务，实验前告诉每组中的一半被试在任务结束后会有一个回忆测验（提示组），对另一半被试则不告知有回忆测验（未提示组）。在任务结束后，要求两组被试进行回忆测验。结果发现，在特定字母检索任务组中，提示组要比未提示组有更好的回忆成绩，而在语义评定任务组中则没有差异。造成这一结果的原因是：语义评定任务组对字词的加工深度比较大，因此提示组和未提示组的被试都有很好的成绩；而特定字母检索任务组在加工水平上比较低，因此只显示出提示组的优势。

3.组块

组块是指在编码过程中，将几种水平的代码归并成一个高水平的单一代码的过程。以这种方式形成的信息单位叫做块。短时记忆的容量虽然有限，但可利用已有的知识经验，通过扩大组块的信息容量来增加短时记忆的容量。默多克（Murdock，1961）用听觉方式给被试呈现三组不同的材料：第一组是由三个辅音字母组成的字母串，如PTK；第二组是由三个字母组成的单词，如HAT（帽子）；第三组是三个单词，如EAR—MAN—BED（耳朵—男人—床），然后让他们回忆。结果表明，三个字母组合的回忆与对三个单词的回忆成绩差不多，而回忆三字母单词的成绩比回忆三字母组合的成绩好得多。这说明，一个单词是一个熟悉的单位——块。通过组块，被试能大大地增加对一系列字母的记忆数量。

相关链接3-3

记忆广度的实验

一、实验目的：测定短时记忆的广度

二、实验材料：三组3～12位数的阿拉伯数字表

9 7 2

1 4 0 6

3 9 4 1 8

0 6 7 2 8 5

3 5 1 6 9 2 7

5 8 3 9 1 2 0 4

7 6 4 5 8 0 1 2 9

2 1 6 4 0 8 9 5 7 3

4 5 3 8 2 1 7 0 3 6 9

8 7 0 9 3 2 6 1 4 2 8 0

6 4 1

2 7 3 0

8 5 9 4 3

7 0 6 2 9 4

1 5 3 8 7 9 6

2 9 0 8 1 3 5 7

0 4 2 8 6 5 1 2 9

4 7 9 0 3 8 6 2 1 5

3 9 4 2 8 1 0 7 5 3 6

5 4 1 9 6 2 8 3 6 7 0 2

1 8 3

3 7 5 0

7 9 6 2 5

5 2 3 6 4 7

3 8 6 5 2 1 4

2 7 5 9 3 8 6 9

8 3 1 6 5 2 7 4 9

0 8 4 6 2 7 1 9 0 3

8 2 9 5 4 7 1 6 2 3 0

1 6 3 7 4 9 2 5 1 8 0 3

三、实验程序

（1）实验个别进行，由主试（老师）向被试（全班同学）口述数字表上的每一组数字，每个数字呈现出来的时间间隔为1秒钟，一般可以从4位数做起，年幼者可以从3位数做起，年长者可以从5位数做起，逐步用较长的数字表。例如：5位数的数字表被试通过后，就用6位数的数字表进行测验，当被测者对某一长度的数字表不能通过时，再试下两个长度的数字表。如：被测者对6位数的数字表没有通过，再用7位数和8位数的数字表向被测者测试。做的次序是一组数字表做到不通过之后，再做另一组数字表。所谓通过或不通过是指实验者每读完一组数字，随机要被试按顺序复述这一组数字，每组数字复述无误就算通过，然后在记录表上相应处写上“√”号。

（2）指导语：“某同学，今天请你来做个实验，叫做‘数字跟读’，等一下我读一组数字，你要注意听，当我读完停下来后，你把听到的数字读出来。现在先练习一下，2、5、6、8，请跟读。这样要求明白吗？我们开始。”

（3）评分。被试每通过一个数字表给予 分数，如果被测定对5位数和5位数以下的数字表全部通过，就给予5分作为基础分。如果被试对于6位数字的数字表只成功一次，并且以后各次（即7位和8位数）数字表的测验也没有通过，那么这个被试的总成绩就是 。

为了便于进行结果处理和运算，我们把每得 分当成1分来计算，如成绩是 即为16分。

（资料来源：洪德厚.1998：142-143.）

（三）短时记忆的信息存储和遗忘

1.复述

短时记忆存储的有效方法是复述。复述可防止短时记忆中的信息受无关刺激干扰而遗忘。复述分为两种：①机械复述，即不断重复短时记忆中的信息；②精细复述，即对短时记忆的信息进行深层次分析，使它与个体的已有经验建立起联系。精细复述是短时记忆保持的重要条件。

2.短时记忆的遗忘

短时记忆容量有限，存储时间也很短。如果信息得不到复述，它的保持时间为15～30秒。皮特森等（Peterson&Peterson，1959）在实验中要求被试记住以听觉形式呈现的3个字母，为防止被试复述，字母呈现后马上要求被试对一个数字进行连续减3的运算，直到主试发出信号，被试再回忆刚才呈现的3个字母。结果发现，被试回忆的正确率随字母呈现到开始回忆之间的时间间隔的延长而降低。当时间间隔为3秒时，被试的回忆准确率达到80%；当时间间隔延长到6秒时，准确率迅速下降到55%；延长到18秒时，准确率就只有10%了。这个实验表明，短时记忆的信息存储时间很短，如果得不到复述，就会很快遗忘。

3.短时记忆的信息提取

由于短时记忆容量有限，提取任务容易完成，因此使人感觉其提取过程很简单。那么人们是怎样从短时记忆中提取信息的？斯腾伯格研究表明，短时记忆的提取过程相当复杂。

斯腾伯格给被试展现1个到6个不等的数字系列，如5、2、9、4、6，接着呈现一个探测数字，要求被试判断这个探测数字刚才是否在数字序列中出现过。例如，如果探测数字是9，被试就做肯定反应；如果探测数字是8，被试就要做否定反应。以反应时长作为衡量指标。被试在做出反应前，必须将探测数字与记忆中的数字序列进行比较。这种提取可能有三种方式：

（1）平行扫描：同时对短时记忆中的所有项目进行检索。如果是这样，那么无论短时记忆中保存项目有多少，检索时间都应相同。

（2）自动停止系列扫描：对项目逐个进行提取，一旦找到目标就停止检索。如果是这样，短时记忆中保存的项目越多，反应时间就越长。同时，由于找到目标项目的搜索（肯定反应）不需要对剩余项目进行检索，所以其反应时间就比找不到目标项目的搜索（否定反应）的时间要长。因为要做否定反应时需要扫描所有项目。

（3）完全系列扫描：对全部项目进行完全的检索，然后再做出判断。在这种提取方式下，反应时间仍是项目长度的函数。但由于肯定判断和否定判断都要对全部项目进行搜索，因此它们应该具有同样的反应时长。

实验结果说明短时记忆中信息的提取以完全系列扫描的方式进行。 yzl7VtDiyzzEUrFhTzuuhk9MUNU2qgXnrSBxNHr8+2a3sZOsqKLcLR3tMeJVZgqk