Библиотека
Теология
КонфессииИностранные языкиДругие проекты |
Ваш комментарий о книге Величковский Б. Когнитивная наука: Основы психологии познанияОГЛАВЛЕНИЕГЛАВА 5. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПАМЯТИ5.1 Основные подходы и феномены
5.2 Теории непосредственного запоминания
5.3 Системы и уровни памяти
5.4 Память в повседневном контексте
348 Уже в обыденной речи мы склонны понимать под памятью некоторую емкость или контейнер, в котором в том или ином порядке размещаются запоминаемые объекты. «Представим себе, например, хоть на минуту, — писал И.М. Сеченов, — что умственное богатство взрослого человека распределено в его памяти приблизительно таким же образом, как книги в благоустроенной библиотеке... Аналогия с виду столь заманчива, что ум останавливается на ней совершенно невольно» (Сеченов, 1953, с. 254). В когнитивной психологии память сравнивалась с библиотекой, мастерской, хранилищем и даже... желудком коровы, так как последний имеет два различных отдела — «кратковременный» и «долговременный». Но главной аналогией для авторов психологических моделей памяти первоначально были блоки оперативной и внешней памяти вычислительного устройства. 5.1 Основные подходы и феномены
|
Ответы испытуемого |
Предъявляемые тест-обьекты: «старые» «новые» |
|
ДА |
попадание |
ложная тревога |
НЕТ |
пропуск |
верное отрицание |
350
С интерпретацией результатов подобных экспериментальных ситуаций связаны и другие, более содержательные вопросы. Так, одна из центральных дискуссий в когнитивной психологии последних лет связана с вопросом о том, какое значение в функционировании памяти имеет осознание, в частности, явно различные субъективные переживания, сопровождающие узнавание. В самом деле, один и тот же ответ ДА может быть вызван общим впечатлением знакомости объекта, а может сопровождаться припоминанием обстоятельств, при которых мы познакомились с ним. Является ли подобное различение между просто «знаемым» и «вспоминаемым» иррелевантным субъективным феноменом или же указывает на серьезные различия в самих механизмах памяти? Отметим также, что само это различение, очевидно, соответствует двум обсуждавшимся в предыдущей главе формам осознания, ноэтичес-кому и автоноэтическому (см. 4.4.3).
Английский психолог Джон Гардинер и его коллеги (например, Gardiner & Conway, 1999) проанализировали данные около 40 экспериментов на узнавание, в которых фиксировались оба модуса осознания, и пришли к выводу, что отчеты «вспоминаю» объективно сопровождаются значительно более лучшим узнаванием (в терминах показателя различимости d'), чем отчеты «знаю». Более того, исследования пока-
зали, что за этим различением скрываются не просто количественные градации прочности следа памяти, но две ее совершенно разные формы. Так, изменение интенсивности внимания на стадии ознакомления с материалом избирательно влияет на компонент «вспоминаю». Многократное тахистоскопическое предъявление материала при подпорого-вых режимах, напротив, увеличивает частотность отчетов «знаю» при неизменной частоте сообщений «вспоминаю». Подобная двойная диссоциация (см. 2.4.1) служит одним из важных аргументов в пользу разделения двух форм долговременной памяти — имеющей автобиографический оттенок эпизодической памяти («вспоминаю») и безличностной семантической («знаю»). Это различение будет подробно рассмотрено нами в одном из следующих разделов этой главы (см. 5.3.2).
Фундаментальная роль осознания видна на примере типичных ней-ропсихологических нарушений функционирования памяти. При амнес-тическом синдроме, возникающем при поражениях височных долей коры мозга и расположенных непосредственно под ними структур гиппокампа, пациент перестает сознательно узнавать то, что в принципе должно быть ему хорошо знакомо2. Пациент здоровается с врачом, обсуждает погоду или свое самочувствие, не замечая, что то же самое уже происходило несколько минут назад. Иными словами, все происходящее кажется ему новым, субъективное впечатление знакомости ситуации отсутствует. При этом, однако, нельзя сказать, что запоминание отсутствует полностью. Первые наблюдения такого рода были проведены известным русским психиатром С.С. Корсаковым (1854—1900). Швейцарский психолог Эдуар Клапаред (Claparede, 1911) особенно ярко продемонстрировал это в начале 20-го века, использовав, правда, не совсем корректный с этической точки зрения прием. Здороваясь с пациентом, он спрятал в протянутой для приветствия руке иголку. Когда Клапаред вторично появился в палате, пациент приветствовал его так, как будто видел в первый раз, но руки так и не подал.
Противоположная картина может наблюдаться иногда при нарушениях в работе фронтальных (лобных) долей коры головного мозга. В этом случае пациентам все кажется давно хорошо знакомым, они пытаются приветствовать совершенно чужих людей, обсуждают изменения внешнего вида построек и помещений, которые никак не могли
2 Этиология и механизмы амнестического синдрома могут быть очень различными:
черепно-мозговые травмы, энцефалит, кислородное голодание (гипоксия), алкоголизм,
дегенеративные старческие изменения тканей мозга. Наряду с височно-гиппокампаль-
ными травмами, он может вызваться поражениями субкортикальных отделов мозга, вклю
чающих базальные ганглии и таламус. Разные формы этого синдрома различаются между
собой прежде всего сохранностью или отсутствием возможности припоминания инфор
мации, приобретенной в период, предшедствоваший поражению, то есть наличием рет
роградной амнезии. Теоретические объяснения амнестического синдрома менялись на про
тяжении десятилетий, отражая доминирующие в когнитивных исследованиях подходы
(см. 5.2.1, 5.3.2 и 5.4.3). 351
видеть ранее, и т.д. В их рассказах о пережитых событиях обычно присутствуют многочисленные конфабуляции — псевдовоспоминания, явно не соответствующие действительности (Shallice, 2001). Одно из высказанных в связи с этим предположений состоит в том, что фронтальные области могут выполнять роль «детектора новизны», поэтому их поражения будут сопровождаться гипертрофированным чувством знакомое- ¦ ти (Tulving, 2001). Мы видели, однако, что в столь общем виде это можно сказать практически о любой другой части мозга (см. 4.4.1). Формально, в терминах теории обнаружения сигнала (см. 2.1.2), данное нарушение выглядит как максимальная либерализация положения критерия принятия решений — вероятность попаданий и вероятность ложных тревог оказываются близкими к 1,03.
Все сказанное о роли осознания в связи с узнаванием справедливо и для воспроизведения — второй базовой методики, широко использовавшейся уже в классических исследованиях памяти Эббингауза и Барт-летта. Предельными случаями воспроизведения служат прямое (интроспективно) воспроизведение, когда искомое содержание оказывается доступным нашему сознанию, казалось бы, еще до того, как мы сформулировали вопрос, и непрямое, включающее развернутые элементы рассуждения и мышления. В этом процессе, как правило, особую роль играет дискурсивное мышление, а также более или менее явно используются семантические, фонематические, зрительные и вообще любые другие доступные признаки материала. Так, например, использование фонематических и графических признаков было установлено при изучении феномена «на кончике языка» (см. 2.2.1 и 7.1.3) и при отгадывании кроссвордов.
В отличие от узнавания, которое, как отмечалось, в определенном смысле «поддерживается извне», путем предъявления тест-обьекта, воспроизведение должно быть полностью построено при опоре на внутренние средства работы с памятью. Поэтому нам, как правило, значительно проще узнать что-либо, чем изначально восстановить по памяти. Особенно трудно воспроизвести по памяти сложную невербальную информацию, например, дать описание лица увиденного ранее, причем иногда без интенции запомнить человека. Неслучайно для профессиональной поддержки этой трудной задачи в криминалистике разработаны специальные компьютерные системы типа фоторобота. Отдельные фрагменты лица сначала генерируются по словесным описаниям на эк-
3 Два описанных синдрома представляют собой предельные случаи знакомых практически каждому из нас состояний jamais vu (франц. «никогда не видел») и deja vu («уже видел»). Согласно данным недавних исследований с использованием мозгового картирования (Стасс, 2003), варьирование критерия принятия решений в задачах узнавания и обнаружения сигнала связано с работой структур левых префронтальных областей коры. Почему при этом одни поражения вызывают резкий сдвиг критерия вправо («никогда не 352 видел»), а другие — влево («уже все это видел»), пока остается неясным.
ране монитора, а затем проверяются с помощью процессов узнавания и, в случае необходимости, вновь и вновь корректируются.
Примерно таким же образом описывается микроструктура процессов воспроизведения и в так называемой двухстадийной теории, согласно которой воспроизведение включает узнавание в качестве составной части: на первой стадии воспроизведения с избытком генерируются гипотезы (в зависимости от характера материала, важная роль отводится при этом внутренней речи или воображению), а затем подключаются процессы узнавания, осуществляющие отбор информации для окончательного ответа. Эта теория довольно успешно описывает данные лабораторных исследований, однако ее едва ли можно распространить на весь диапазон возможных ситуаций и вариантов припоминания. Основным аргументом против этой теории служат данные о различиях в изменениях эффективности воспроизведения и узнавания под влиянием варьирования таких факторов, как знакомость и контекст.
Например, воспроизведение в большей степени, чем узнавание, зависит от контекстуальных переменных, что, кстати, относительно понятно, поскольку узнавание по определению уже предполагает (в положительных пробах) массивное использование контекста. Далее, нам легче узнать предъявлявшееся ранее редкое, низкочастотное слово, тогда как воспроизведение, напротив, улучшается в случае слов с высоким показателем частотности. Аналогичные данные получены и с невербальным материалом. Использовав субъективные оценки вероятности присутствия определенных объектов в таких естественных сценах, как кухня или ферма, А. Фридман (Friedman, 1979) сконструировала сложные изображения, содержавшие как типичные, так и атипичные объекты. При тестировании узнавания изменения типичных (частотных для данного контекста) объектов часто не замечались испытуемыми, тогда как подмена необычных предметов определялась очень хорошо. В целом ряде других работ была отмечена противоположная тенденция в случае воспроизведения, когда, как правило, лучше воспроизводились именно типичные объекты4.
Изменение контекста (при всей размытости значения этого термина) целенаправленно используется в многочисленных вариантах методики воспроизведения, таких как парные ассоциации и воспроизведение с подсказкой {cuedrecall), когда, например, для поддержки припоминания некоторого слова испытуемому предъявляется слово, близкое целевому
4 Эти разнонаправленные тенденции, к сожалению, до сих пор недостаточно изуче
ны. Вне всякого сомнения, воспроизведение есть в большей степени, чем узнавание, ком
муникативная задача — ведь в случае воспризведения предполагается развернутый рас
сказ о прошедших событиях. Коммуникативные задачи, как отмечалось в предыдущей
главе'(см. 4.4.1), особенно сильно интерферируют с механизмами непроизвольного вни
мания. Быть может, именно поэтому при воспроизведении мы перестаем в должной мере
замечать новизну материала, восстанавливая преимущественно привычную, частотную
информацию. 353
слову по звучанию или по значению. Как правило, в результате этого показатели воспроизведения улучшаются, так что в специально созданных экспериментальных условиях поддержанное семантически насыщенным контекстом воспроизведение может даже стать несколько успешнее узнавания.
Отчетливую зависимость воспроизведения от, казалось бы, совершенно иррелевантного контекста продемонстрировали эксперименты, проведенные известным английским психологом — и, что существенно, бывшим моряком — Аланом Бэддели вместе с его сотрудниками из Кембриджского центра прикладной психологии в начале 1980-х годов. Испытуемые в этих экспериментах заучивали некоторый вербальный материал (списки слов или технические инструкции) на суше и... под водой, на глубине 10 метров. Успешность воспроизведения оказалась зависящей от совпадения его условий с условиями, в которых эта информация заучивалась: при таком совпадении, как в «сухом», так и в «мокром» варианте, успешность воспроизведения возрастала почти на 40% (!). Результаты тестов на узнавание материала, напротив, не обнаружили подобной зависимости от совпадения контекста заучивания и тестирования сохраненной информации.
К широкому классу контекстуальных эффектов относятся многие другие феномены памяти. Одним из наиболее интересных является воспроизведение, зависящее от состояния {state-dependentrecall). Его лучше всего проиллюстрировать на примере только что упомянутой работы Бэддели. Резонно предположить, что пребывание на большой глубине не оставляет участников эксперимента полностью равнодушными, вызывая состояния возбуждения, мобилизации или страха. Действительно, многочисленные психофизиологические и клинические исследования последних лет, равно как эксперименты, в которых изучалась зависимость памяти от настроения и эмоций, показали, что извлечение информации из памяти улучшается при воссоздании психологического, физиологического и биохимического «фона», сопровождавшего процессы обучения. Этим (по крайней мере, отчасти) может быть объяснен полученный Бэддели сильный эффект переноса5.
Нельзя ли, представляя себе контекст первоначального кодирования, облегчить воспроизведение? Именно так обычно и восстанавливается информация о прошедших событиях. Многие исследователи памяти (в том числе Вундт и Бартлетт, а в отечественной психологии П.П. Блонский) отмечали роль восстановления общего эмоционально-
5 В реальной жизни воспроизведение, зависящее от состояния, может иметь серьезные негативные последствия. В предельном случае возможно даже постепенное «расщепление» субьективного опыта и, в некотором смысле, расщепление личности на относительно автономные сферы: в одном состоянии «знаю» и «вспоминаю» одно, в другом типичном состоянии, например под влиянием алкоголя, «знаю» и «могу припомнить» не-354 что совсем иное
личностного отношения для успешного припоминания некоторых событий. Исследования последних лет, в частности, показывают, что для лиц, хорошо владеющих двумя или большим количеством языков, при попытках припоминания существенно задавать себе вопросы на том же языке, который предположительно доминировал и использовался для кодирования событий в момент их совершения.
Важное значение имеют также представления о месте (где некоторое событие могло произойти) и времени (когда это могло бы быть). В самом деле, для нас нет ничего более естественного в работе с памятью, чем стратегия мысленного просмотра некоторых знакомых помещений в поисках оставленной там вещи. С этой точки зрения можно в общем виде объяснить действенность некоторых проверенных временем мне-мотехнических приемов, таких как метод мест (см. также 5.4.2). Используя этот мнемотехнический прием, мы пытаемся представить себе зрительно объекты, соответствующие запоминаемым словам, и мысленно расставляем их внутри некоторого хорошо знакомого окружения, такого как собственный дом, городской квартал или «наизусть» знакомая улица6. Например, знаменитый мнемонист Ш., герой «Маленькой книжки о большой памяти» А.Р. Лурия (1968), который был способен к запоминанию после однократного ознакомления гигантских по человеческим меркам объемов материала, часто использовал в качестве интерактивного ментального контекста для кодирования и воспроизведения московскую улицу Горького (ныне опять Тверскую).Аналогично обстоит дело и со временем событий. Произвольная память и, возможно, рефлексивное сознание, как впервые предположили Анри Бергсон и Пьер Жане, возникают в связи с формированием представления о временной оси, фиксирующей последовательность событий (см. 5.4.3 и 8.1.1). Локализация во времени — это часто еще и ключ к пониманию причинно-следственных связей, дающих ответ на вопрос, почему произошло то или иное событие. В свою очередь понимание причинно-следственных связей (то есть, безусловно, одна из основных целей нашей познавательной активности вообще) позволяет уточнить локализацию во времени, так как причина не может быть локализована позже, чем ее следствие. Установка на время события — «Когда это было?» — естественно предваряет и сопровождает наши попытки припоминания. Из сказанного вытекает важное следствие для студентов, сдающих экзамены: трудно придумать лучший контекст для
6 Заслугу разработки «метода мест» приписывают греческому поэту Симонидису, жив
шему около 2500 лет тому назад (Андерсон, 2002). Этот мнемотехнический прием полу
чил особенно широкое признание в Китае 18-го века, где даже считался тогда наиболее
выдающимся практическим открытием европейской науки. Причина такой высокой оцен
ки была связана с конфуцианскими традициями в распределении бюрократических
должностей — определяющую роль при этом играла способность чиновников любого ранга
заучивать наизусть классические тексты. 355
последующего успешного воспроизведения имен, названии и, скажем, содержания психологических концепций, чем их «привязка» к различным периодам истории этой дисциплины.
Опираясь на данные самонаблюдения, мы склонны считать узнавание практически мгновенным. Лишь в исключительных случаях оно превращается в довольно медленный процесс перебора и анализа содержаний прошлого опыта. Непосредственное извлечение из памяти предполагает ее высокую упорядоченность и существование однозначных связей между искомыми содержаниями и условиями припоминания, которые в случае узнавания совпадают с элементами самой воспринимаемой ситуации. В течение длительного времени предположение о непосредственном характере узнавания считалось достаточным для объяснения извлечения информации из памяти. Хронометрические исследования, проведенные с помощью метода аддитивных факторов (см. 2.2.3) американским психологом, сотрудником Белловских лабораторий фирмы AT&T Солом Стернбергом, впервые показали, что узнавание может включать несколько различных этапов, в том числе этап исключительно быстрого поиска нужного содержания среди репрезентаций более широкого множества.
Схема исследований С. Стернберга подробно описана в ряде работ и широко используется в современной экспериментальной психологии. Сначала испытуемому предъявляются для запоминания несколько объектов (буквы, цифры, слоги, слова и т.д.), называемых положительным множеством. Затем с небольшим интервалом предъявляется тестовый стимул. Задача состоит в том, чтобы как можно быстрее, но, по возможности, безошибочно определить принадлежность тестового стимула к положительному множеству. При выполнении данных условий в экспериментах С. Стернберга (Sternberg, 1969) и во многих последующих работах были получены линейные зависимости времени реакции (ВР) положительных ответов от величины положительного множества примерно следующего вида:
ВР= (400+40 п) мс, где ? — величина положительного множества.
Такими же оказались и зависимости для отрицательных ответов (см. рис. 5.1А). Эти данные свидетельствуют об аддитивном влиянии двух факторов: нагрузки на память (величина положительного множества) и характера ответа (положительный или отрицательный).
Качественная интерпретация состояла в постулировании двух этапов переработки информации. На одном из них со скоростью, определяемой по наклону полученных зависимостей, осуществляется после-356 довательное сравнение репрезентации стимула с репрезентациями
1 6
Нагрузка на память
1 6
Нагрузка на память
Рис. 5.1. Типичные результаты хронометрических исследований поиска в памяти (А) и три теоретические модели: параллельного (Б), последовательного самооканчивающегося (В) и последовательного исчерпывающего (Г) поиска (по: Sternberg, 1969).
элементов положительного множества. На другом принимается решение о характере ответа. Поскольку это разные стадии, то поиск в памяти оказывается исчерпывающим, то есть продолжающимся без принятия решения об ответе до полного перебора всех элементов положительного множества, причем не только в отрицательных, но и в положительных пробах (см. 4.2.3). Теоретически возможна и интуитивно более понятна стратегия самооканчивающегося поиска — прерывание поиска и ответ сразу после нахождения совпадающего элемента. В этом случае прямые для отрицательных ответов должны были бы быть в два раза более крутыми, чем прямые для положительных ответов, так как здесь пришлось бы в среднем просматривать лишь половину репрезентаций элементов положительного множества (рис. 5.1В). Подобная непараллельность зависимостей означала бы взаимодействие факторов или, при содержа -
357
тельной интерпретации, локализацию операций поиска и принятия решения на одной и той же стадии переработки информации.
Несмотря на свою простоту, данный подход оказался полезным средством анализа познавательных процессов при узнавании, давшим толчок для беспримерного в истории психологического экспериментирования потока исследований. В частности, самим Солом Стернбергом (см., например, Sternberg, 1999) было установлено существование еще ряда факторов, влияние которых на время реакции узнавания ограничивалось главными эффектами. Такими аддитивными факторами были, например, читабельность стимулов (процессы перцептивного кодирования) и относительная вероятность проб различного типа (процессы моторного ответа). В окончательном варианте модель включала 4 этапа переработки информации:
Каждому из этих этапов соответствовала своя группа аддитивных факторов, наиболее важным из которых была нагрузка на память — величина положительного множества (этап последовательного поиска).
Особый интерес представляет возможность связать данные о временных характеристиках поиска в памяти с объемом непосредственного запоминания. Сравнив результаты примерно 50 работ, в которых исследовались узнавание и воспроизведение цифр, цветов, букв, слов, геометрических фигур, случайных форм и бессмысленных слогов, П. Каванах (Cavanagh, 1972) установил соотношение, показанное на рис. 5.2. Оказалось, что средняя скорость сканирования в памяти является линейно возрастающей функцией от величины, обратной среднему объему непосредственной памяти. Данная зависимость получила следующую интерпретацию. Предположим, что кратковременная память имеет фиксированный объем и может хранить лишь ограниченное число признаков материала. Чем больше признаков необходимо для его спецификации (в этом смысле слова, наверное, можно считать более сложными, чем буквы), тем меньшее число единиц могло бы разместиться в памяти. В то же время если поиск в памяти при еще более дробном анализе оказывается процессом последовательного просмотра признаков репрезентации каждого элемента, то в случае материала, имеющего большую размерность признаков, поиск в целом будет медленнее. Одна и та же формальная характеристика — ограниченность объема кратковременной памяти в отношении числа последовательно сканируемых признаков — объясняет две довольно различные группы феноменов7.
7 Возможно, найденное соответствие не является причинно-следственной связью. Дело в том, что объем непосредственного запоминания частично связан с повторением материала про себя (см. 5.2.3). Нет оснований утверждать, что аналогичные процессы «внутренней речи» (в силу их относительно низкой скорости) вовлечены в решение задачи по-358 иска в памяти.
Величина, обратная объему непосредственной памяти
Рис. 5.2. Зависимость между величиной, обратной объему непосредственной памяти, и скоростью поиска в памяти (по: Cavanagh, 1972).
Одним из направлений этих исследований были попытки выйти за пределы ограниченного объема непосредственного запоминания. Что произойдет, если величина положительного множества выйдет за пределы «магического числа» Джорджа Миллера, то есть 7±2 единиц материала? Эксперименты показали, что в этом случае в области 6—8 элементов наблюдается надлом зависимостей времени реакции, так что кратковременному сегменту соответствуют более крутые, а долговременному — более пологие зависимости, свидетельствующие об относительно быстром поиске среди репрезентаций положительного множества. Хотя поиск в памяти осуществлялся быстрее, общее время реакции узнавания было более продолжительным. Этот последний факт говорит о переносе основной нагрузки со стадии поиска в памяти на стадии перцептивного кодирования и принятия решения либо даже об изменении микроструктуры процессов узнавания.
После рассмотрения в более широком диапазоне условий, исходная модель поиска в памяти потребовала дополнительных модификаций.
359
Например, оказалось, что при семантической группировке словесного материала (категории, впрочем, должны быть явно выделены) наклон функций времени реакции уменьшается, а положение точки пересечения с осью Y остается неизменным. Это означает либо увеличение скорости поиска, либо то, что он становится более селективным. Так как при введении двух категорий наклон уменьшается примерно на 25%, можно предположить, что имеет место частичная селективность: сначала в случайном порядке выбирается одна из двух категорий, а затем осуществляется исчерпывающий последовательный поиск, который прекращается после просмотра релевантной категории и продолжается, если была выбрана иррелевантная категория. Далее, в некоторых случаях оказалось, что отрицательные и положительные зависимости непараллельны, причем отношение их наклонов меньше, чем 2:1, как это должно быть при самооканчивающемся поиске. Эти результаты, в свою очередь, можно объяснить наличием испытуемых, использующих стратегию самооканчивающегося поиска. Эта, казалось бы, более эффективная стратегия ведет на самом деле к общему замедлению ответов8.
В прикладных исследованиях известного русского психолога А.Б. Леоновой (Leonova, 1998), использовавшей задачу поиска в памяти Стернберга в качестве теста на утомление, было обнаружено, что если в начале рабочего дня сборщицы электронных микросхем демонстрируют классическую картину исчерпывающего поиска, то к концу смены они переходят на самооканчивающийся режим поиска (с отношением наклонов 2:1), сопровождающийся заметным замедлением ответов. Это означает, что под влиянием утомления поиск в памяти и принятие решения о характере ответа перестают вносить аддитивный вклад во время ответа. Если при нормальном функциональном состоянии эти операции «разнесены» по разным этапам и принятие решения о характере ответа осуществляется только один раз, в самом конце обработки, то при утомлении эти процессы начинают осуществляться на одном и том же этапе — принятие решения (продолжать поиск или дать положительный ответ) осуществляется в связи с каждым элементарным актом проверки репрезентаций положительного множества. В результате узнавание начинает требовать постоянного сознательного контроля и функционирование памяти деавтоматизируется (см. 4.3.3 и 5.4.2).
Таким образом, попытки распространить частную модель поиска на основной фактический материал психологии памяти привели к постановке множества интересных вопросов, но пока не позволили интег-
8 Некоторые другие данные также требуют либерализации исходной модели Стернберга. Так, она не объясняет возникновение позиционных эффектов — ускорения времени реакции при совпадении тестового стимула с первыми или последними элементами положительного множества Если поиск исчерпывающий, то не вполне понятно также обнаруженное в ряде работ ускорение ответа на стимулы, дважды встречающиеся в тесто-360 вой последовательности или более часто предъявляемые в эксперименте.
рировать имеющиеся данные в рамках более общей теории (см. 5.2.1). Метод аддитивных факторов Стернберга сохраняет свое значение прежде всего как эвристический прием, используемый для описания микроструктуры сложных когнитивных процессов (Sternberg, 1999). Он, в частности, представляет интерес для работ по функциональному картированию мозга, где до сих пор преимущественно используется дон-деровская методика вычитания (Sternberg, 2004). Поскольку временная шкала имеет абсолютный характер и не допускает произвольных трансформаций, которые возможны в случае разнообразных шкал точности (например, шкалы вероятности правильных ответов), хронометрические данные широко используются и за пределами данной области, например, при анализе автоматических и сознательно управляемых компонентов обработки (см. 4.3.2), организации семантической памяти (6.2.1) и процессов понимания (7.3.1).
5.1.3 Непрямые методы: имплицитная память
Одним из наиболее важных современных направлений изучения памяти является анализ так называемого имплицитного запоминания. Речь идет о непрямой оценке влияния прошлого опыта на успешность тех или иных действий и операций. При этом применяются процедуры тестирования, которые не осознаются или, по крайней мере, не должны осознаваться испытуемыми как связанные с запоминанием мнестические задачи. Иными словами, имплицитное запоминание отличается от традиционного, или эксплицитного запоминания, тем, что его проявления не являются результатом выполнения задач типа узнавания и воспроизведения, прямо сформулированных как тесты на запоминание. Популярность этого рода исследований в последние 10—20 лет объясняется не только большой распространенностью эффектов имплицитной памяти, или «рййлшнг-эффектов9, но и рядом их неожиданных особенностей. Складывается впечатление, что для возникновения имплицитных эффектов иногда несущественны характер работы с материалом и даже само присутствие памяти в традиционном смысле слова.
Примером непрямого теста памяти может быть задача на дополнение фрагментов слова. В предварительных опытах выясняется референт-
9 «Прайминг» можно было бы перевести на русский язык как «предварение», мы, од
нако, будем использовать устоявшийся в литературе terminus techmcus. К этой категории
эффектов примыкает большое количество биологическх феноменов, которые, вообще
говоря, не имеют отношения к психологии. Примерами могут служить в среднем более
быстрое окончание родов второго ребенка по сравнению с первым и сенсибилизация
иммунной системы человека и животных, «узнающей» чужие белковые соединения через
длительное время после однократной конфронтации с ними 361
ная, или базовая (base-line), вероятность успешного дополнения некоторого фрагмента, например
_Р_к_ДИ_ ,
до осмысленного слова (этим дополнением здесь является слово «крокодил»). Основные эксперименты, направленные на изучение имплицитной памяти, проводятся с другими испытуемыми и состоят, как обычно, из трех стадий: кодирования материала, его удержания и тестирования памяти. На стадии кодирования материала испытуемый получает списки слов, среди которых, допустим, есть и слово «крокодил». Со всеми этими словами должна проводиться какая-то работа — подсчет слогов, семантическое шкалирование и т.д., причем от испытуемого тщательно скрывается сам факт исследования памяти. Через определенный интервал времени испытуемому неожиданно предъявляется задача на придумывание слов, которые подходили бы к предъявляемым фрагментам, среди которых может быть и _р_к_ли_ · Прайминг определяется как возможное облегчение решения задачи дополнения слова в результате его предварительного показа на стадии кодирования. Количественная оценка прайминга может проводиться двумя способами: путем сравнения актуальной вероятности правильного дополнения с подсчитанными ранее популяционными нормами (референтной вероятностью дополнения конкретного слова) или же путем ее сравнения со средней вероятностью дополнений в случае слов равной частотности, которые не показывались в данном эксперименте на стадии кодирования.
Эта ситуация интересна тем, что практически идентичный эксперимент можно провести в режиме эксплицитного тестирования — с тем же материалом и теми же этапами первоначального кодирования, сохранения и тестирования, но только с явным упоминанием на этапе тестирования необходимости воспроизведения ранее показанных слов, для поддержки припоминания которых и показываются фрагменты. Вместо прайминг-эффекта подсчитывается вероятность правильного воспроизведения. Хотя речь идет, казалось бы, лишь о феноменологических нюансах, сравнение имплицитной и эксплицитной ситуаций применения теста дополнения фрагментов слов выявляет их весьма существенные различия. Во-первых, показатели прайминга и прямого воспроизведения не коррелируют друг с другом, что трудно объяснить в рамках предположения о существовании единого для них формата сохранения информации («следа памяти»). Во-вторых, прайминг часто оказывается более стабильным показателем памяти, чем сознательное воспроизведение: он может сохраняться в течение более длительного времени и почти не меняться при варьировании условий кодирования, радикально влияющих на уровень воспроизведения (таких как отвлечение внимания). Более того, нормальный прайминг находят в группах испытуемых преклонного возраста и даже у пациентов с амнестическим синдромом. Произвольная память у них ослаблена или практически отсутствует. 362
Таблица 5.2. Примеры непрямых тестов, применяемых при изучении имплицитного запоминания
Преимущественные области тестирования |
Разновидности тестов вербальные невербальные |
|
Перцептивная |
Дополнение фрагментов слова |
Идентификация фрагментарных изображений |
Семантическая |
Тест на знание обших фактов |
Категоризация предметов |
Процедурная |
Чтение инвертированного текста |
Рисование зеркальных изображений |
Некоторые особенности этих результатов могут быть объяснены спецификой самого теста дополнения фрагментов слова, ориентированного скорее на перцептивные процессы обработки. Поэтому было предложено несколько десятков вариантов непрямых тестов, направленных на анализ других процессов (см. табл. 5.2). Исторически первыми непрямыми тестами были разнообразные методики анализа формирования навыков — умения ездить на велосипеде, плавать, печатать на машинке, читать тексты, написанные скорописью, и т.д. (Thorndike, 1932). Лежащие в основе формирования навыков процедурные формы памяти замечательны своим «долгожительством». В частности, как показал в начале 70-х годов прошлого века канадский психолог Пол Колере (Kolers, 1979), выработанный в течение нескольких недель тренировки навык чтения зеркально инвертированного текста сохраняется без особых изменений в течение года, причем не только у обычных испытуемых, но и у пациентов с амнестическим синдромом, для которых каждое следующее посещение лаборатории во время тренировки субъективно выглядело как первое в их жизни!
Для изучения имплицитных компонентов семантической памяти далее может использоваться тест общих знаний, представляющий собой набор стандартных вопросов типа «В названии самого известного романа Достоевского упоминается "наказание" и что еще?». Прайминг выражается здесь в увеличении вероятности правильного ответа, если ранее в каком-то контексте предъявлялось слово «преступление». (В случае данного вопроса базовая референтная вероятность правильного ответа составляет для студентов североамериканских университетов примерно 60%.) При изучении семантических, или концептуальных, связей интерес представляют также прайминг-эффекты, выражающиеся в активации целых семантических областей соответствующего понятия. Так, показ слова «врач» может облегчать последующую работу со
363
словами «доктор» и «больной», ускоряя их узнавание или принятие решения об их принадлежности к множеству осмысленных слов в задаче лексического решения (см. 4.3.2 и 7.2.2).
Возможные фундаментальные различия имплицитной памяти и сознательного припоминания заставляют обратить внимание на то, насколько избирательно различные методические процедуры позволяют тестировать каждую из этих гипотетических подсистем памяти. С одной стороны, в непрямых тестах часть испытуемых может иногда догадываться о подлинных целях экспериментов, в результате чего результаты оказываются не вполне чистыми — «контаминированными» влиянием эксплицитной памяти. С другой стороны, в случае традиционных прямых тестов, таких как эксплицитные задачи воспроизведения и узнавания, получаемые результаты могут искажаться неосознаваемым — автоматическим — влиянием имплицитных процессов. Для определения степени этих различных влияний на результаты выполнения прямых тестов запоминания канадский психолог Лэрри Джакоби предложил в начале 1990-х годов методический прием, получивший название методики диссоциации процессов (например, Jacoby, 1998). Этот методический прием позволяет операционализировать различия сознательных и бессознательных (или автоматических) процессов, дополняя тем самым два рассмотренных выше подхода — анализ времени реакции в задачах поиска (см. 4.2.3 и 5.1.2) и методику «проигрыша—выигрыша» Познера и Снайдера (см. 4.3.2).
Разработанный Джакоби метод может применяться с самыми разными прямыми тестами (как вербальными, так и невербальными), хотя в каждом случае его применение требует известной изобретательности. При этом всегда должны сравниваться результаты применения двух вариантов соответствующего теста, а именно варианты «включения» и «исключения». Значение этих понятий лучше проиллюстрировать на конкретном примере. Рассмотрим в качестве такого примера ситуацию использования теста воспроизведения с семантической подсказкой: сначала испытуемому показывается для запоминания ряд слов, а на стадии тестирования предъявляются для облегчения припоминания слова, семантически с ними связанные. Вариант «включения» — это то, что всегда делали испытуемые в исследованиях памяти, стараясь как можно лучше припомнить и воспроизвести целевое слово. Новым является только вариант «исключения»: в этом случае испытуемый должен постараться ответить на слово-подсказку любым семантически похожим словом, но только не тем, которое показывалось ему ранее.
Какая логика стоит за всем этим? Это можно пояснить еще одним примером, на этот раз с количественными данными. Допустим, что эмпирически установленная вероятность воспроизведения ранее показанного слова в варианте «включения» равна 0,8. В варианте «исключения» испытуемые также иногда воспроизводят ранее показанные слова — происходит такое воспроизведение по ошибке, так как они стараются 364
этого не делать. Пусть вероятность таких ошибочных воспроизведений ранее предъявленных слов в нашем гипотетическом примере равна 0,2. По мнению Джакоби, этих двух чисел достаточно, чтобы оценить количественный вклад процессов сознательного припоминания (С, от conscious) и имплицитной памяти (U, от unconscious) в решение данной задачи.
В самом деле, в варианте «включения» нужное слово может поступать из обоих источников — как эксплицитной, так и имплицитной памяти, а значит, справедливо следующее уравнение:
0,8 = С+ U-CU.
Следует обратить внимание на необходимость вычитания произведения двух вероятностей С и U, поскольку в противном случае это произведение было бы подсчитано дважды — ведь это вероятность влияния бессознательных имплицитных тенденций в том случае, когда целевое слово и без того уже воспроизводится благодаря эксплицитному, сознательному припоминанию. В варианте «исключения» ситуация совсем проста:
0,2= U(1 -С).
Очевидно, речь идет о совместной вероятности имплицитного влияния U и отсутствия влияния сознательного припоминания (1 — С), так как любое присутствие сознательного припоминания С должно было бы воспрепятствовать такому ответу. Решая эту простую систему двух уравнений с двумя неизвестными, можно получить оценки влияния сознательного припоминания и имплицитной памяти в данной задаче. Они равны соответственно 0,6 и 0,5.
Эти простые соображения послужили основой для значительного числа остроумных работ, направленных на выяснение роли «имплицитного познания» — бессознательных компонентов в процессах восприятия, запоминания и понимания (см. 4.3.3). Данные некоторых реальных исследований Джакоби и его последователей, демонстрирующие двойную диссоциацию вкладов сознательно контролируемых и автоматических процессов в самых различных условиях решения задачи воспроизведения, а именно в зависимости от внимания к материалу, параметров его предъявления и возраста испытуемых, приведены в табл. 5.3.
Как можно видеть из этой таблицы, данный подход позволяет получать чрезвычайно интересные и, судя по всему, систематические результаты. Вместе с тем, лежащие в основе методики диссоциации процессов допущения, а равно интерпретация результатов вызывают в последние годы бурные споры. Сам Джакоби считает, что показатель U представляет собой оценку обобщенного параметра знакомости, ведущую в задачах на узнавание к ответам «знаю», тогда как показатель С связан с оценкой вклада более рефлексивного ответа «вспоминаю» (см. 5.1.1). Если обратиться к табл. 5.3, то складывается впечатление, что данная процедура действительно выделяет в категории автоматические процессы нечто, очень похожее на имплицитную память — так, как она обычно описывается в исследованиях, опирающихся на применение непрямых тестов. Например, из других исследований (см. 5.4.3) известно, что эффективность имплицитной памяти у молодых и у (здоровых) пожилых людей примерно одинакова, тогда как произвольная память последних заметно ослаблена.
365
366
Таблица 5.3. Оценки величины вкладов сознательных и автоматических процессов в зависимости от условий кодирования и ответа, а также возраста испытуемых (по: Kelley & Jacoby, 2000)
Критическая переменная для диссоциации процессов |
Сознательное припоминание, С |
Автоматизмы памяти, U |
Внимание полное отвлеченное |
0,25 0,04 |
0,47 0,46 |
Время предъявления 10 сек 1 сек |
0,44 0,22 |
0,59 0,58 |
Возраст / 1 предъявление молодые старые |
0,38 0,20 |
0,45 0,44 |
Возраст / 3 предъявления молодые старые |
0,67 0,49 |
0,57 0,58 |
Результаты двух десятилетий интенсивных исследований имплицитной памяти говорят об отличии ее механизмов от процессов, лежащих в основе эксплицитного запоминания. Следует отметить, однако, что иногда использование различных непрямых тестов памяти, таких как перцептивный тест дополнения фрагментов слова и концептуальный (семантический) тест знания общих фактов, также приводит к существенно различающимся результатам, что позволяет сделать предварительный вывод о множественности механизмов самой имплицитной памяти. Если, таким образом, существует несколько различных форм не только эксплицитной, но и имплицитной памяти, то естественно возникает вопрос о том, как все эти разновидности памяти могут быть связаны между собой. Данные соответствующих экспериментов и их возможная интерпретация будут рассмотрены нами в одном из следующих разделов этой главы (см. 5.3.3), после анализа основных подходов к описанию процессов непосредственного запоминания.
Представление о трех блоках памяти долгое время выполняло функции основной теоретической схемы когнитивной психологии, которая позволяла упорядочивать поток эмпирических данных, обрабатываемых и отчасти создаваемых находящимися на линии психологического эксперимента вычислительными машинами. Не затрагивая вопроса об истории различения первичной и вторичной памяти, следы которой теряются в 19-м веке, можно сказать, что в 1960-е годы практически все основные работы в этой области вели к выделению трех компонентов памяти человека. Очертания этих блоков можно найти уже у Д. Бродбента, затем Дж. Сперлинг обосновал существование «очень короткой» зрительной памяти, Н. Во и Д. Норман разработали первую математическую модель, а Улрик Найссер продемонстрировал в «Когнитивной психологии», каким образом огромное число разнообразных психологических феноменов можно привести в соответствие с этой жесткой структурной схемой.
В истории когнитивных исследований непосредственного запоминания выдающуюся роль сыграла трехкомпонентная модель памяти, предложенная в 1968 году американскими психологами Ричардом Ат-кинсоном и Ричардом Шиффрином (см. Аткинсон, 1980). Она была незначительно модифицирована тремя годами позже и показана в этой модификации на рис. 5.3. Очень похожие модели были разработаны затем и другими, в том числе российскими авторами.
Рис. 5.3. Модель памяти Р. Аткинсона и Р. Шиффрина (Аткинсон, 1980).
367
Согласно этой модели, информация из внешней среды попадает сначала в модатьно-специфические сенсорные регистры (гипа обсуждавшихся выше иконической и эхоической памяти — см. 3.2.1 и 3.2.2), где хранится около секунды в форме очень полного описания, своего рода отпечатка физической стимуляции. Затем информация либо стирается («угасает»), либо переводится в кратковременное хранилище, где остается на 10—20 секунд в форме амодатьного вербально-акустического кода. Управляя циркуляцией информации между блоками, можно удлинять этот срок. Типичными для блока кратковременной памяти являются именно процессы управления — проговаривание. перекодирование, принятие решения, выбор стратегии запоминания и т.д. Проговаривание выполняет функцию «вербальной петли» (verbal loop), позволяющей не только сохранять информацию в кратковременном хранилище, но и переводить ее в долговременную памя!ь. Чем дольше сохраняется материал в кратковременной памяти, тем прочнее формирующийся долговременный след. Сама долговременная память оказывается в этой модели перманентной — ее следы не подлежат распаду и сохраняются, в форме семантического кода, в течение месяцев и лег. Характеристики трех блоков памяти, как они понимались в 1970-е годы, представлены в табл. 5.4.
Исключительная популярность этой модели объясняется тем, что с ее помощью удалось единообразно объяснить — гомогенизировать — множество феноменов памяти, внимания и восприятия. При этом сама модель прямо воспроизводила архитектуру компьютера: три вида памяти соответствуют входным интерфейсам, активному процессору и пассивной памяти, а процессы управления — программным алгоритмам, определяющим движение и характер преобразований информации от поступления на вход системы до выдачи ответа. В работах 1960—70-х годов приводились десятки аргументов в пользу разделения кратковременной и долговременной памяти. При этом упоминались и клинические данные об особенностях запоминания информации пациентами с амнестическим синдромом"1. Подавляющее большинство аргументов было связано с анализом ошибок полного воспроизведения и зависимости от позиции элемента в ряду, то есть с классическим эффектом края, первоначально обнаруженным Эббингаузом (см. 1.2.3).
Действительно, в эти годы было установлено, что успешность воспроизведения первых и последних элементов последовательно предъявляемого для воспроизведения ряда букв, цифр или слов зависит от ряда различных факторов, что привело к разделению эффекта края на, соот-
111 Чаще всего в лих работах упоминался Корсаковскии синдром — нарушение памяти, чаще всего возникающее под влиянием длительной алкогольной интоксикации. Для этого варианта ачнестическот синдрома, описанного С.С. Корсаковым, характерны чрезвычайно плохое долговременное удержание новой информации, конфабулянии (псевло-воспоминания), а также общие затруднения в припоминании материала, выученного за-368 долго до начала заболевания (признак ретроградной амнезии — см 5.4.1 ).
Таблица 5.4. Характеристики блоков сохранения информации в трехкомпонентных моделях памя1и
Параметры и виды памяти |
Сенсорные регистры |
Кратковременная память |
Долговременная память |
Ввод информации |
механизмы предвнимания |
внимание |
проговаривание |
Репрезентация информации |
след сенсорного воздействия |
акустическая и/или артикуляционная, возможно, зрительная и семантическая |
в основном семантическая |
Объем хранящейся информации |
большой |
маленький, в пределах «магического числа» |
предел неизвестен |
Забывание информации |
угасание |
вытеснение, возможно, интерференция |
возможно, отсутствует |
Время сохранения |
порядка 300 мс |
порядка 30 с |
от минут до десятилетий |
Извлечение информации |
считывание |
поиск |
возможно, поиск |
Стру к гура памяти |
неассоциативная |
неассоциативная |
ассоциативная |
ветственно, эффект первичности и эффект недавности. Например, включение в запоминаемый список слов-синонимов (условие семантической интерференции) приводит к избирательному снижению эффекта первичности, тогда как в случае списка, состоящего преимущественно из гомофонов, то есть таких похожих по звучанию, но различных по значению слов, как «магнолия» и «Монголия» (условие артикуляцион-но-фонологической интерференции), уменьшается также и эффект недавности. Аналогичная разнонаправленность влияний на эффекты первичности и недавности была обнаружена для ряда других факторов — скорости предъявления материала, распределения повторений, отсрочки воспроизведения в условиях решения интерферирующей задачи и т.д. (см., например, Андерсон, 2002).
В рамках модели Аткинеона и Шиффрина эти факты получают простое объяснение, согласно которому эффект недавности обусловлен извлечением информации из вербально-фонологической кратковременной памяти, а эффект первичности — из семантической долговременной. В пользу гипотезы о фонематической основе кратковременного сохранения информации говорило также то, что даже в случае зрительного
369
предъявления буквенного материала ошибки при его непосредственном воспроизведении часто имеют характер акустического, а не зрительного смешения. Таким образом, с помощью одной модели объясняются данные о форме репрезентации (перцептивная, вербально-акустическая, семантическая), о продолжительности различных видов памяти и об объеме хранящейся в них информации.
Аткинсон и Шиффрин разработали также математическую модель, описывающую функционирование системы с тремя блоками памяти. Параметрами модели были величина буфера повторения, веройтность ввода нового элемента в буфер, темп увеличения прочности и распада долговременного следа. Примером использования этой модели может служить один из экспериментов на парные ассоциации, в котором двузначные числа из фиксированного набора ассоциировались с буквами. Испытуемые должны были по мере предъявления все новых символов называть букву, которая в последний раз ассоциировалась с данным числом, и запоминать новые ассоциации к этому же числу. Независимыми переменными были задержка между заучиванием ассоциации и ее тестированием, а также объем набора чисел. В этих достаточно жестких условиях данные лучше всего описывались следующими значениями параметров — величина буфера повторения г=2, вероятность ввода нового элемента в буфер а=0,32, скорость увеличения прочности 9=0,40, скорость распада следа Т=0,93. В одной из модификаций эксперимента условия были упрощены: после тестирования испытуемые должны были запоминать ту же самую ассоциацию. Это привело к сдвигу значений параметров: г=Ъ, ?=0,65, ?=1,24, 7=0,82. Очевидно, долговременное сохранение стало здесь существенным подспорьем в решении задачи, поэтому испытуемые без прежней робости вводили новые элементы в буфер повторения. В общей сложности только первая статья этих авторов насчитывала 12 таких экспериментов. Во всех этих экспериментах удалось добиться довольно хорошей аппроксимации результатов.
Наконец, была предпринята попытка распространить трехкомпонент-ную модель на объяснение хронометрических данных экспериментов по опознанию. Р. Агкинсон и Дж. Джуола предположили, что каждый тестовый стимул ассоциирован с некоторым значением «знакомости», которое определяется частотой и недавностью предыдущих предъявлений. Отрицательные тестовые стимулы в задаче стернбергского типа характеризуются распределением, имеющим меньшее среднее значение знакомости, чем распределение положительных стимулов. Как видно из рис. 5.4А, определяющим для выбора той или иной стратегии узнавания является сопоставление знакомости с двумя критериями, устанавливаемыми испытуемыми. Если знакомость тестового стимула достаточно высока или низка по сравнению с положением высокого и низкого критерия, то это ведет к быстрым положительным или, соответственно, отрицательным ответам. Если знакомость занимает промежуточное положение, то испытуемый вынужден прибегать к более или менее развернутому поиску в памяти. Этот поиск разворачивается как в кратковременной, так и в долговременной памяти. 370
?"
369 369 369
Объем положительного множества
Рис. 5.4. Динамика зрительного опознания в зависимости от знакомости материала: А. Выбор стратегии опознания на основе величины знакомости (по: Аткинсон, 1980); Б. Изменение зависимости скорости ответов от объема положительного множества по ходу многодневного эксперимента (по: Величковский, 19826).
Вероятностная комбинация стратегий прямого доступа и развернутого поиска среди содержаний памяти позволяет объяснить ряд эффектов, известных из исследований поиска в памяти (см. 5.1.2). В ряде случаев, например в наших экспериментах, где использовались не простые буквенно-цифровые стимулы или слова, а сложные видовые слайды (Зинченко, Величковский, Вучетич, 1980), были в общих чертах получены традиционные зависимости, но наклон прямых был настолько мал (2—5 мс/слайд), что ни о какой строго последовательной обработке
371
не могло быть и речи — она должна была бы осуществляться со скоростью 200—500 изображений в секунду. Далее, данная модель объясняет наблюдаемую в ряде случаев разную динамику наклонов функций положительных и отрицательных ответов по мере проведения экспериментов на узнавание. Ее иллюстрируют показанные на рис. 5.4Б данные наших исследований — с течением времени наклон функций положительных ответов уменьшается, а отрицательных — растет.
Эти данные можно объяснить общим монотонным ростом знакомости, в силу которого распределение знакомости положительных в некоторой пробе стимулов сдвигается в зону быстрых положительных ответов, а распределение отрицательных постепенно выходит из зоны быстрых отрицательных ответов и оказывается в зоне поиска (ср. рис. 5.4А). Важной особенностью показанных здесь результатов является то, что по условиям нашего эксперимента рост знакомости мог происходить только в последовательные дни. Поскольку суточный интервал явно превышает продолжительность хранения информации в кратковременной памяти, рост знакомости мог происходить лишь на базе долговременных репрезентаций. Это могло бы означать, что кратковременная память является не столько независимым «хранилищем», сколько фрагментом более продолжительной формы памяти.
Попытки распространить трехкомпонентные модели на данные хронометрических исследований процессов поиска в памяти совпали с началом экспериментальной критики представлений о взаимодействии кратковременной и долговременной памяти, характерных для начального периода развития когнитивной психологии. В конце 1970-х годов стали выдвигаться многочисленные альтернативные предположения, например, что на самом деле существует лишь единственный след памяти или что в зависимости от типа материала и характера задачи механизмы запоминания могут быть совершенно различными.
Действительно, многие факты объясняет возникшая именно в этот период теория единого следа Уайна Уикелгрина Рассматривая аргументы, используемые для обоснования разделения памяти на кратковременную и долговременную, Уикелгрин пришел к выводу, что все они недостаточно убедительны. По его мнению, в памяти существует единственный след, прочность которого меняется под влиянием времени и интерференции со стороны вновь приобретаемого материала. Во-первых, многие данные можно объяснить просто различиями в кодировании, которые вторично влияют на показатели забывания. Так, с увеличением сходства между элементами запоминаемого материала интерференция и скорость забывания, очевидно, будут возрастать (см. 5.4 1). При фонологическом кодировании вербального материала такое сходство больше, чем при семантическом, так как в каждом языке существует лишь сравнительно ограниченный набор из 3—5 десятков фонем, но несколько десятков тысяч различных понятий (см. 7.1.1). Поэтому фонологический компонент единого следа будет распадаться быстрее, чем семантический. Во-вторых, известно (из первого закона Иоста — см 1.2.3), что скорость забывания уменьшается при увеличении интервала сохранения Если эк-
страполировать эту зависимость на первые секунды сохранения, то необходимость в постулировании особого кратковременного следа отпадает. Теоретическая функция сохранения выглядит следующим образом. |
страполировать эту зависимость на первые секунды сохранения, то необходимость в постулировании особого кратковременного следа отпадает. Теоретическая функция сохранения выглядит следующим образом.
dm=a(l+?) *(е »), где ?, ?, ?, ? > 0.
В этом уравнении dm — интервальная оценка прочности следа d', ? — величина исходного уровня запоминания, ? и ? — параметры скорости изменения прочности, е — основание натуральных логарифмов, a ? — параметр, определяющий степень сходства материала Если последний параметр близок к единице, то зависимость приобретает экспоненциальный характер, описывающий динамику кратковременного запоминания. Если он близок к нулю, зависимость принимает вид степенной функции, как в случае долговременной памяти.
Особую роль сыграла экспериментальная критика, показавшая, что в рамках трехкомпонентных моделей сделана попытка сведения качественно различных явлений к одной структурной схеме. Под вопросом постепенно оказалась и конвергенция методических процедур. Как мы отмечали выше, доказательством разделения памяти на блоки кратковременного и долговременного хранения служит эффект края. Однако американские психологи Генри Рёдигер и Роберт Краудер обнаружили эффект края в таких условиях, при которых весь материал должен был бы заведомо находиться в одном и том же блоке памяти, а именно в долговременной памяти. Когда они просили прохожих вспомнить всех президентов США, то в позиционных кривых полного воспроизведения наблюдался выраженный эффект края: более или менее стабильно припоминались лишь самые первые и самые последние президенты (с тремя «отклонениями» в середине ряда: А. Линкольном, Ф.Д. Рузвельтом и Дж.Ф. Кеннеди). Вполне возможно, что при семантической категоризации любой относительно однородной последовательности мы просто разделяем ее на две части, поэтому при необходимости воспроизведения типичные представители — первые и последние элементы — воспроизводятся наиболее успешно.
Предположение о смене форм репрезентации в каждом из блоков памяти было поставлено под сомнение данными о семантическом кодировании при кратковременном запоминании и фонематическом при долговременном. Особенно неожиданными оказались свойства памяти на сенсорно-перцептивный материал. Так, анализ узнавания тональных звуков показал, что память на них является как бы продолжением восприятия — интерференция в кратковременной памяти, как и воспринимаемое сходство звуков, объяснялись близостью в координатах музыкальной шкалы. В других исследованиях было показано, что испытуемые могут успешно (порядка 90% правильных ответов) узнавать отдельные звуки из прослушанного ими ранее набора сотен звуков — плач ребенка, скрип двери, лай собаки и т.д. Примерно то же самое было установлено по отношению к элементам набора синтетических запахов, хотя для них было довольно сложно придумать вербальные обозначения. Наконец, 373
сначала Р. Шепард, а затем Л. Стэндинг обнаружили исключительные возможности зрительного запоминания и узнавания материала. В последней из этих работ испытуемым однократно предъявлялось 11 000 (!) слайдов, и, тем не менее, успешность узнавания составила через четыре недели после ознакомления около 75% правильных ответов (при вероятности угадывания, равной 50%). Только предъявление материала продолжалось здесь двое суток (Standing, 1973).
В эксперименте, проведенном нами совместно с К.-Д. Шмидтом (Величковский, 1977), испытуемые должны были узнавать элементы набора из 940 цветных слайдов с видами городов, настолько похожих семантически, что вербальные описания не позволяли их различать. Несмотря на это, даже через пять недель после показа испытуемые могли отличить старые и новые слайды. Узнавание зависело только от длительности первоначального показа, а не от общего времени между последовательными слайдами — асинхронности включения, в течение которого могло бы происходить вербальное и семантическое кодирование. Следовательно, эта удивительная по возможностям форма долговременной памяти связана с процессами, которые разворачиваются лишь до тех пор, пока есть наличный сенсорный материал. В другой работе испытуемым предъявлялись 252 цветные фотографии, причем интервал предъявления варьировался на пяти уровнях: от 110 до 1500 мс. Успешность узнавания отдельных слайдов никак не коррелировала со временем, необходимым для возникновения словесных ассоциаций (Potter, 1999). Было установлено также, что при использовании сложного, предметно организованного зрительного материала позиционные кривые воспроизведения не обнаруживают обычного эффекта края, свидетельствующего об использовании процессов проговаривания.
Так как отличительной чертой кратковременной памяти считалось сохранение информации в форме фонологического и/или артикуляционного кода, а долговременной — в форме семантического, среди вызванных этими работами вопросов был вопрос о том, существуют ли эти блоки вообще. Действительно, если хранилища памяти разделяются по параметру продолжительности хранения информации, то минимальным требованием является инвариантность данных о времени удержания относительно различных методик и экспериментальных условий. Однако в результате многочисленных исследований так и не удалось точно определить время пребывания информации в кратковременной памяти: по разным подсчетам оно составляет от двух секунд до нескольких часов.
Требование инвариантности приложимо и к вопросу об объеме хранящейся информации. За полвека, прошедшие со времени публикации Дж. Миллера (см. 2.1.3), предпринималось множество попыток уточнить величину «магического числа». При этом только один автор — Герберт
Саймон (1918—2001) — подтвердил исходные результаты, все остальные 374
оценки оказались более низкими". Сравнение результатов нескольких десятков экспериментов, направленных на оценку объема кратковременной памяти, показывает, что мода распределения оценок (наиболее часто встречающееся в распределении значение) лежит где-то около трех единиц материала, то есть оказывается значительно ниже «магического числа». Вместе с тем, эти единицы очень подвижны — в их качестве могут выступить как отдельные фонемы, так и целые фразы, поэтому, например, объем удерживаемых в кратковременной памяти слов меняется в диапазоне от двух до 26.
Таким образом, хотя одни данные говорят о том, что в кратковременной памяти хранятся продукты относительно поверхностного фонематического описания материала, другие столь же убедительно свидетельствуют об удержании информации в зрительной форме, а равно о выполнении сложной семантической обработки. Как мы видели выше (см. 3.2.1 и 3.2.2), к концу 1970-х годов критике стало подвергаться и представление о периферических сенсорных регистрах. Постепенно характеристики всех блоков трехкомпонентной модели были поставлены под сомнение, так что сама эта модель стала частью истории психологии. На смену этому представлению пришли новые подходы, сосуществующие по сегодняшний день. Первый из них, к рассмотрению которого мы сейчас перейдем, отвергает концепцию блоков памяти и рассматривает память как побочный продукт решения более широких задач. Второй подход (см. 5.2.3) связан с развитием представлений о центральном компоненте трехблочных моделей — кратковременной памяти. Наконец, третий подход (см. 5.3.2) направлен на расщепление прежде единой долговременной памяти на отдельные подсистемы и уровни.
5.2.2 Теория уровней обработки
Общей чертой многих современных теорий познавательной активности является ее описание в терминах стадий, этапов или уровней. Подобные теории предполагают последовательный переход процесса переработки информации с одного уровня на другой, причем это движение начинается с анализа сенсорных признаков и кончается сложными семантическими преобразованиями (см., например, 4.1.1). Наиболее известным вариантом теорий такого рода в психологии памяти является подход, разработанный канадско-шотландским психологом Фергюсом Крэйком
11 Отличие данных Саймона от результатов других авторов может объясняться инди
видуальными различиями — он проводил эти опыты на себе. В 1978 году Саймон первым
из психологов был удостоен Нобелевской премии (правда, формально за работы в облас
ти экономики). Хотя сведения об особенностях памяти Нобелевских лауреатов в литера
туре отсутствуют, положительная корреляция между объемом непосредственного запо
минания и интеллектом хорошо известна (см. 8.4.3). 375
совместно с его коллегой Робертом Локартом (Craik & Lockhart, 1972; Lockhart & Craik, 1990). В рамках этого подхода подчеркивается необходимость переориентации стратегии исследований от описания структуры статичных блоков, или хранилищ, к описанию активных процессов, причем процессов более широких, чем собственно мнестические действия (то есть действия, сознательной целью которых является запоминание). Запоминание считается непроизвольным побочным продуктом в общем случае немнестической познавательной активности, а его прочность и длительность сохранения — функцией «глубины» этой активности.
Согласно этому подходу, обработка материала может осуществляться на разных уровнях, связанных с выделением поверхностных (перцептивных) или глубоких (семантических) признаков. При этом внутри каждого из уровней обработки можно выделить формы анализа, которые в свою очередь также различаются по глубине и по обширности вовлекаемых ассоциативных связей: «вертолет» можно определить как «то, на чем летают», как «летательный аппарат тяжелее воздуха» или как «летательный аппарат тяжелее воздуха, идея которого впервые была высказана великим Леонардо». Таким образом, глубина переработки, а следовательно, и память представляют собой скорее континуум (или градиент), чем дискретную цепочку блоков. Уровень переработки определяется интенцией субъекта. Поскольку познавательная активность обычно направлена «вглубь» — на выделение значения предметов и событий, это способствует длительному сохранению воспринятой информации.
Наряду с обработкой, ведущей ко все более глубокому и поэтому устойчивому когнитивному описанию, существует и другой способ сохранения материала — циркуляция информации на одном и том же уровне, или «удержание в поле внимания». Такая циркуляция обеспечивается работой механизма внимания с ограниченной пропускной способностью. В этом случае будут иметь место феномены первичной (кратковременной) памяти. Выраженность и характер этих феноменов зависят от уровня кодирования, соответствующего интенциям субъекта, и модальности, в которых работает внимание. Чем глубже уровень кодирования, тем больше объем удерживаемой информации и тем более абстрактен ее характер. В отличие от кратковременной памяти трех-компонентных моделей этот механизм не имеет фиксированной локализации и может работать как с поверхностными, так и с глубокими, семантическими репрезентациями. Находясь в состоянии первичной памяти, информация сохраняется, но, как только внимание отвлекается, она начинает теряться со скоростью, определяемой глубиной проведенной обработки, точнее, наиболее глубоким ее уровнем. Внимание и первичная память понимаются как некоторый единый функциональный механизм, выполняющий по отношению к разноуровневым продуктам когнитивной обработки подсобные, буферные функции. 376
Рис. 5.5. Экспериментальные данные, приводимые в пользу теории уровней переработки: А. Эффект отрицательной недавности; Б. Зависимость воспроизведения слов от сложности лингвистического контекста, подсказки и типа ответа (Craik & Tulving, 1975).
Экспериментальные исследования, возникшие в рамках данного подхода, были направлены прежде всего на демонстрацию связи запоминания с глубиной переработки, а не с продолжительностью пребывания в первичной памяти («кратковременном хранилище»). Одним из фактов, обнаруженных Ф. Крэйком, является эффект отрицательной недавности. В обычном эксперименте на свободное воспроизведение испытуемым последовательно предъявлялось 10 списков по 15 слов в каждом. После каждого списка испытуемый воспроизводил его, причем позиционные кривые полного воспроизведения неизменно обнаруживали эффект края с выраженным эффектом недавности. Когда эксперимент был окончен, испытуемого неожиданно просили воспроизвести как можно больше показанных ранее слов. Оказалось, что в этом случае слова, бывшие в отдельных списках последними, воспроизводятся особенно плохо (рис. 5.5А). Данный эффект можно считать следствием поверхностной переработки последних элементов списков. С другой стороны, Аткинсон и Шиффрин могли бы объяснить этот эффект недостаточным повторением последних элементов по сравнению с материалом, переведенным в долговременное хранилище.
Для сравнения объяснительных возможностей двух подходов необходимы были более убедительные факты. Таких фактов сейчас получено немало. Например, было установлено, что число повторений слова коррелирует с вероятностью его воспроизведения лишь в первых пробах. В .случае категоризованного вербального материала более существенным фактором оказалось то, организовано ли повторение в соответствии с группами понятий, присутствующих в списках. Иными словами, важна прежде всего организация повторений, а не их число.
377
В ходе своих экспериментов Крэйк показал, что испытуемые, инструктированные обязательно правильно воспроизводить четыре последних элемента списка, проговаривают главным образом эти элементы, но при внезапном тестировании после окончания эксперимента в целом (он включал предъявление нескольких таких списков) воспроизводят их не лучше, чем остальные. Все эти данные свидетельствуют о том, что повторение не выполняет само по себе отводимой ему в трехкомпонентных моделях функции автоматического перевода информации в долговременную память. Крэйк различает при этом разные формы повторения, между которыми может выбирать испытуемый. «Повторение,» имеет поверхностный характер и направлено на сохранение возможно более полной «реплики» информации в состоянии первичной памяти. Его влияние на запоминание оказывается относительно незначительным. «Повторение2», напротив, артикулирует семантические особенности материала и ведет к более глубокому и, следовательно, продолжительному кодированию (см. 5.4.3).
Основные эксперименты представителей теории уровней переработки используют варьирование ориентировочной задачи и несколько напоминают исследования непроизвольного запоминания, проводившиеся в Советском Союзе П.И. Зинченко (1903—1969) и A.A. Смирновым (1894—1980). Эти исследования продемонстрировали зависимость успешности запоминания от характера работы с соответствующим материалом в контексте некоторой, в общем случае немнестической (то есть не связанной с запоминанием как с сознательной целью) активности. Чем более сложной и осмысленной была обработка, тем лучше запоминался материал. Кроме того, все то, что нарушало привычную последовательность событий и на что было направлено наше внимание, — или, другими словами, все связанное с целями действий — при последующем внезапном тестировании припоминалось лучше, чем информация о множестве сопутствующих обстоятельств (см. 6.3.3).
Примером экспериментов «Торонтской школы» может служить работа Крэйка и Тулвинга (Craik & Tulving, 1975), за которой последовали сотни подобных исследований12. Типичный эксперимент состоял в предъявлении 60 слов. Перед показом каждого слова испытуемому задавался ориентирующий вопрос, который мог относиться к зрительным характеристикам слова (например, «Написано ли это слово заглавными буквами?»), его фонематическому рисунку («Рифмуется ли это слово со словом "скамейка"?») или особенностям значения («Относится ли это слово к названиям растений?»). Ожидалось, что эти вопросы вызовут различную по глубине обработку и, соответственно, наихудшее запоми-
12 Проведенный в начале 2002 года анализ показал, что статья Крэйка и Локарта( 1972) занимает второе место по частоте цитирования в истории экспериментальной психологии, уступая лишь классической работе Джорджа Миллера (1956 — см Миллер, 1964). Наиболее часто цитируемым психологом за последние 25 лет оказался коллега Крэйка по 378 университету Торонто Эндел Тулвинг
нание в первом случае и лучшее — в последнем. Такие результаты и были получены в целом ряде условий: при узнавании и воспроизведении, а равно при произвольном и непроизвольном запоминании. Было показано, что лучшее запоминание не объясняется просто более продолжительной работой с семантическим вопросом — вопрос: «Имеет ли структура слова вид "согласная-гласная-согласная"?» также приводил к плохому запоминанию. Нельзя объяснить полученные результаты и отсутствием подлинного восприятия слова при поверхностной переработке, поскольку результаты повторились, когда испытуемый записывал каждое слово либо получал ориентирующий вопрос уже после показа.
Одним из неожиданных аспектов полученных данных оказалось относительно слабое сохранение слов, ассоциированных с отрицательными ответами, то есть слов, которые не подходили к ориентировочному вопросу, например, не попадали в определенную семантическую категорию. Причем этот дополнительный эффект наблюдался только в случае глубоких уровней обработки (см. табл. 5.5). Для его объяснения Крэйк и Тулвинг предположили, что сохранение улучшается при большей ассоциативной «детализации» (elaboration) следа, то есть при увеличении числа и разнообразия связей, выявляемых в материале при его развертывании «в ширину» — на одном и том же уровне обработки. Такая «детализация» облегчается, если запоминаемый материал и контекст, в условиях которого он кодируется, могут быть интегрированы в некоторую целостную единицу. Это и имеет место в положительных пробах, где задаваемые ориентировочные вопросы и целевые слова естественно дополняют друг друга, особенно в случае глубоких уровней обработки.
Таблица 5.5. Вероятность правильного узнавания слов при различных условиях кодирования (по. Craik & Tulving, 1975)
Тип ответа |
Тип вопроса: фигуративный фонетический семантический |
||
положительный |
0,23 |
0,53 |
0,81 |
отрицательный |
0,25 |
0,33 |
0,61 |
«Детализация» следа была подвергнута экспериментальному контролю с помощью использования вместо обычных ориентировочных вопросов предложений различной степени сложности с одним пропущенным словом. Испытуемый должен был определить, подходит ли предъявлявшееся ему слово на место пропущенного. Как видно из рис. 5.5Б, вероятность последующего воспроизведения слов возрастала при увеличении сложности предложений, причем этот рост был выражен более сильно в
379
том случае, когда слова могли быть включены в контекст предложения (положительные ответы). Если слово и предложение не могут образовать целостной единицы (отрицательные ответы), степень воспроизведения оставалась невысокой. Результаты становятся еще более рельефными, если на стадии первоначального кодирования предъявлять слова в контексте осмысленных предложений, а при воспроизведении предъявлять испытуемому исходное предложение в качестве подсказки. Таким образом, подсказка более эффективна, когда она присутствует при первоначальном кодировании, образуя с запоминаемым материалом единое целое. Можно сделать и обратное утверждение: если подсказка эффективна, она должна быть каким-то образом представлена в следе хранящегося в памяти события.
Последняя формулировка совпадает с выдвинутым ранее Энделом Тулвингом принципом специфического кодирования (известным также как принцип адекватной переносу обработки). Этот принцип подчеркивает значение возможно более полного пересечения процессов, задействованных на стадии извлечения из памяти, с операциями, использовавшимися для кодирования информации на стадии ознакомления с материалом. Учет этого принципа давал возможность дополнить теорию уровней обработки, связанную преимущественно с процессами первоначального кодирования, представлениями о процессах, разворачивающихся во время извлечения информации из памяти. В последних вариантах теории уровней переработки предполагается, что «припоминание» происходит при совпадении или достаточном сходстве репрезентаций, полученных во время кодирования и при тестировании.
При всей кажущейся очевидности принцип специфического кодирования означает отход от традиции вербального научения, так как он подчеркивает значение контекста запоминания и воспроизведения, а не прочности следа. Например, хотя слова «холод» и «тепло» образуют значительно более прочную ассоциативную связь, чем слова «песок» и «тепло», если в задаче парных ассоциаций первоначально предъявлялась вторая пара, то на стадии тестирования для восстановления слова «тепло» более эффективной подсказкой оказывается «песок», а не «холод». Если степень пересечения (сходства) гипотетических операций при первоначальном кодировании и при тестировании высока, то и результаты в конкретном тесте запоминания будут более высокими. Вместе с тем, специфическое кодирование не является полноценным объяснительным принципом. Будучи сформулированным в очень общей форме, он оставляет открытым вопрос о влиянии способа работы с материалом при первоначальном ознакомлении на последующее припоминание. Этот вопрос подробно обсуждается нами в следующем разделе данной главы в связи с анализом возможного соответствия между «уровнями обработки» Крэйка и Локарта и уровневыми механизмами познавательных процессов в целом (см. 5.3.3). В частности, данные экспериментов с систематическим сравнением роли сходства кодирования и извлечения инфор-380
мации из памяти на разных уровнях обработки позволяют значительно уточнить уровневое объяснение (Velichkovsky, 2002).
В обширных прикладных исследованиях («память и старость», «память и алкоголизм» и т.д.) Крэйк и его коллеги отмечают также, что глубина и ширина переработки зависят не только от задачи, но и от функционального состояния человека, которое может меняться под влиянием ожидания, эмоционального контекста, возраста, утомления, фармакологического фона и т.д. Взаимодействуя, эти факторы придают репрезентациям событий определенную уникальность13. В этой связи можно говорить о важности «единственности» следа. Воспроизведение оказывается успешным в той мере, в какой доступная при тестировании информация может быть однозначно соотнесена с кодированными перцептивно-семантическими репрезентациями. Когда один и тот же ориентирующий вопрос задается по отношению ко все большему числу слов в списке, успешность воспроизведения снижается при той же глубине обработки, а сам вопрос оказывается менее эффективной подсказкой. Таким образом, существенным оказывается целый ряд переменных: «глубина», «ширина» («детализация»), «специфичность» и «единственность» кодирования (Craik, 2002).
Все это свидетельствует о достаточной гибкости теории уровней переработки, позволяющей ей ассимилировать данные, получаемые в рамках весьма разных линий исследований. Но и эта теория наталкивается на определенные трудности. Роль «троянского коня» сыграл принцип специфического кодирования. После его включения в теорию уровней переработки был проведен более полный анализ роли специфического кодирования. Эти работы неожиданно показали, что если при тестировании испытуемому дается в качестве подсказки рифмующееся слово, то лучше могут воспроизводиться слова, которые первоначально воспринимались в условиях фонематической, а не семантической ориентирующей задачи. Более того, даже совсем поверхностная переработка, связанная, например, с особенностями шрифта напечатанного текста или тембра голоса, может приводить к возникновению устойчивых мнестических эффектов, если только для их выявления используется адекватная процедура тестирования. Под вопросом оказался главный тезис — более глубокая переработка ведет к лучшему запоминанию.
Были выявлены и другие ограничения действенности условий кодирования. Так, например, оказалось, что эффекты уровня обработки преимущественно связаны с эксплицитными (прямыми) тестами памяти, причем и в этой категории наиболее устойчивые результаты были
" Так можно подойти к объяснению феномена воспроизведения, зависящего от со
стояния, а также отмечавшейся В. Вундтом, ? Бартлеттом и отечественным психологом
П.П. Блонским роли восстановления общего эмоционального отношения в припомина
нии деталей прошедших событий (см. 5.1.1) 381
получены с вербальным материалом. При использовании имплицитных тестов памяти, подобных перцептивному тесту дополнения слова (см. 5.1.3), манипуляция уровней обработки не меняет величину прайминг-эффектов. Иными словами, то, что мы делаем с материалом, существенно меняет показатели эксплицитного запоминания, но никак не сказывается на эффектах имплицитной перцептивной памяти (хотя вли^-яние уровня обработки при кодировании, похоже, восстанавливается при использовании тестов на имплицитную семантическую память — см. 5.3.3).
Наконец, критике были подвергнуты и логические основания теории уровней обработки. По мнению Алана Бэддели, авторы данной концепции попали в порочный круг: они сначала постулировали зависимость успешности запоминания от «глубины» переработки, а затем приняли данные об изменении успешности запоминания, полученные в различных условиях, за доказательство этого предположения и эмпирический критерий «глубины». Основной вопрос, следовательно, состоит в том, можно ли найти независимые от памяти критерии, позволяющие определять «глубину», или «уровень», тех или иных процедур кодирования материала. Похоже, что такие критерии были найдены в последние годы. Ими оказались параметры распределения мозговой активности при решении разнообразных когнитивных задач. Мы подробно остановимся на этих исследованиях в следующем разделе этой главы (см. 5.3.3), а сейчас рассмотрим другой, исключительно влиятельный подход, который продолжает более традиционную линию анализа, намеченную уже в трехкомпонентных моделях памяти.
5.2.3 Эволюция модели рабочей памяти
В отличие от Крэйка и Локарта, которые разработали подход, довольно радикально отличающийся от возникших в рамках компьютерной метафоры представлений, другие авторы попытались уточнить характеристики центрального блока трехкомпонентных моделей — кратковременной памяти. Алан Бэддели и его ученик Джон Хич (Baddeley & Hitch, 1974) выдвинули гипотезу, согласно которой кратковременная, или, в их терминологии, рабочая память неоднородна и сама состоит как минимум из трех блоков. Первый и высший из них — это центральный исполнитель (centralexecutive)™, контролирующий распределение внимания и способный осуществлять сложные преобразования информации. Ему
14 В английском языке термин «исполнитель» в общем случае имплицирует более высокий и более автономный социальный статус, чем в русском языке, где помимо собственно «исполнителя» обычно еще подразумевается существование других, иерархически надстроенных инстанций, принимающих решения и дающих указания о том, что сле-382 дует исполнять.
подчинены две служебные (slave, то есть буквально «рабские») системы:
¦ артикуляционная петля, которая выполняет буферные функции, сохра-
няя в течение пары секунд ограниченный объем продуктов фонемати-
> ческого анализа, и зрительно-пространственный блокнот (в действи-
I тельности, скорее «этюдник» — sketch-pad). Последний представляет
1 собой зрительный аналог артикуляционной петли и позволяет удержи-
вать в течение нескольких секунд информацию о двух-трех (или, быть
может, всего лишь одном — Phillips & Christie, 1977) объектах,
? Теория рабочей памяти исключительно популярна сегодня в психо-
логии и за ее пределами, поскольку процессы оперативного сохранения и преобразования информации, во-первых, играют критически важную роль во многих повседневных задачах и, во-вторых, обнаруживают высокую корреляцию с показателями интеллекта (см., например, Lepine, Barrouillet & Camos, 2005). Кроме того, Алан Бэддели и его коллеги на протяжении более двух десятилетий постоянно уточняли представления о рабочей памяти, включая в ее состав все новые компоненты. Подобным образом они часто реагировали на данные, противоречащие первоначальной версии теории.
В этой двухуровневой модели настоящей наследницей кратковременной памяти является артикуляционная петля. Она и оказалась в центре внимания многих исследований. Базовым эффектом, объясняющим необходимость введения артикуляционной петли в состав модели, является эффект длины слова: непосредственное воспроизведение ряда слов оказывается лучше для коротких, чем для длинных слов. Более того, объем непосредственного воспроизведения испытуемых удается довольно точно предсказать, оценивая число слов, которые они могут произнести за две секунды. Связь объема непосредственной памяти с временем произнесения можно объяснить существованием петли повторения, в чем-то подобной склеенному концами отрезку магнитофонной ленты фиксированной длины.
Усложнение картины принесли проведенные в 1980-е годы эксперименты с подавлением артикуляции, например, с помощью конкурирующей задачи называния чисел. Подавление артикуляции устраняло такие проявления вербальной кратковременной памяти, как эффект длины слова и эффект недавности, но происходило это лишь при зрительном, а не при акустическом предъявлении словесного материала. Поэтому было предположено, что воспринимаемая на слух информация может автоматически кодироваться и удерживаться независимо от процессов артикуляции в некотором пассивном фонологическом хранилище, специфически связанном с восприятием устной речи. Как показывают данные мозгового картирования, этот подблок вербальной части рабочей памяти локализован в нижних теменных отделах левого полушария, в непосредственной близости к задней части верхней височной борозды, или речевой зоны Вернике (см. 7.1.1). Процессы артикуляции, напротив,
383
сопровождаются активацией структур, расположенных в передних, фронтальных отделах левого полушария, широко известных как другая речевая область — зона Брока (см. 7.3.3).
Неожиданные результаты принесли эксперименты с пациентами, у которых были селективно нарушены процессы артикуляции. Ни задачи на кратковременную память, ни основные тесты понимание речи при этом не были сколько-нибудь серьезно нарушены. В результате возникла дискуссия о том, зачем вообще нужна артикуляционная петля. По мнению Бэддели (Baddeley, 1990), она необходима, например, при изучении нового языка, когда нужно удерживать пока еще бессмысленные фонетические структуры. Действительно, заучивание парных ассоциаций слов родного языка и бессмысленных для этих пациентов речевых звуков (на самом деле это были слова незнакомого им языка) оказалось полностью невозможным. Так как, согласно исследованиям развития памяти (см. 5.4.3), устойчивое использование артикуляции для лучшего запоминания наблюдается у детей лишь начиная примерно с 5 лет, на более ранних этапах развития, при усвоении лексикона родного языка, более важным, по-видимому, является пассивное фонологическое хранилище. Мы еще вернемся к спорному вопросу о роли внутренней речи в процессах оперативной обработки информации в конце данного подраздела.
Не избежал расщепления и второй служебный блок рабочей памяти — зрительно-пространственный «блокнот». Его введение в модель было обусловлено фактами запоминания информации в зрительной, или наглядно-образной, форме, например, при визуализации предметных референтов слов. Вопрос состоял в том, какие компоненты — пространственные или чисто зрительные — играют при этом решающую роль. Бэддели и его сотрудники провели исследование, в котором изучалась успешность мысленного движения по краям визуализируемой буквы (тест интерференции Брукса — см. 4.2.2). Одно условие было зрительным, но непространственным — испытуемый должен был параллельно с регистрацией поворотов «мысленного взора» отмечать изменения яркости светящейся панели. Второе условие было незрительным, но пространственным. Испытуемый, сидевший с завязанными глазами в темном помещении, пытался освещать качающийся маятник с помощью фонарика. При попадании луча света на прикрепленный к маятнику фотоэлемент менялась высота звукового тона. Оказалось, что первое условие (зрительная интерференция) не влияет на движение в плане зрительного образа, тогда как пространственное отслеживание на слух его полностью нарушает. Так же негативно пространственная задача влияла и на успешность использования мнемотехнического «метода мест» (см. 5.1.1).
Разделение пространственных (пространственно-действенных) и
зрительных (форма и цвет) компонентов этой подсистемы рабочей па-
384 мяти, таким образом, не вызывает сомнений. Оно подтверждается и
нейрофизиологическими данными, например, результатами трехмерного мозгового картирования. Пространственная обработка включает активации задних теменных отделов коры, а также активацию субкортикальных (базальные ганглии) и фронтальных (дорзо-латеральная префронтальная кора правого полушария) структур. Последняя интерпретируется как проявление произвольного внимания к местоположению объектов. Собственно зрительные компоненты рабочей памяти активируют затылочные и нижневисочные доли коры. Эта диссоциация соответствует известному разделению систем локализации (дорзальная система) и идентификации (вентральная система), подробно обсуждавшемуся нами ранее (см. 3.4.2), или уровням С и D, как эти системы были обозначены в теории построения движений Бернштейна (см. 1.4.3 и 8.4.3).
Центральный исполнитель — главный и наиболее спорный компонент рабочей памяти. По ироническому замечанию специалиста по эволюции поведения Марлина Дональда (Donald, 1991), центральный исполнитель подобен Будде (или, может быть, гомункулусу?), «восседающему на вершине процессов оперативного запоминания и оживляющемуся лишь тогда, когда на его рабочий стол попадают вопросы, с которыми не смогли справиться когнитивные психологи». Первоначально этот блок понимался несколько диффузно, как резервуар центрального пула ресурсов и одновременно структура, управляющая стратегиями распределения внимания. В 1990-е годы были предприняты попытки более детального анализа центральных процессов управления (экзеку-тивных процессов) с помощью специально подобранных задач. Важную роль сыграло сравнение решаемых центральным исполнителем задач с функциями фронтальных (лобных) долей. Классические описания возникающего при поражениях этих областей коры лобного синдрома, данные в работах А.Р. Лурия и других авторов, подчеркивают крайнюю неустойчивость, отвлекаемость и одновременно ригидность внимания, неспособность понять суть сложных взаимоотношений, неумение справиться с новым типом задач — при относительно нормальном выполнении рутинных заданий15. Все эти признаки могут быть своего рода негативной характеристикой центрального исполнителя.
Основная задача, используемая для экспериментального тестирования работы центрального исполнителя, заключается в продуцировании возможно более случайных последовательностей чисел или букв из
15 Как мы отмечали выше, в настоящее время под влиянием исследований рабочей
памяти для обозначения этого синдрома чаще используется термин дезэкзекутивный син
дром (см. 4.4.2 и 8.1.3). Изменение традиционного названия обусловлено нежеланием
априорной привязки подобной поведенческой картины к фронтальным областям коры,
поскольку аналогичные изменения, в принципе, могут быть вызваны нарушениями в ра
боте других анатомических структур (например, базальных ганглиев, связанных с фрон
тальной корой рядом петлеобразных соединений) 385
некоторого, заранее заданного набора (допустим, от 1 до 9 или от 1 до 15). При выполнении подобной задачи случайного генерирования трудно удержаться от повторений или реализации определенной стратегии перебора символов. Все это уменьшает случайность (то есть повышает избыточность — см. 2.1.1) генерируемых последовательностей. Степень случайности может легко оцениваться компьютером. Успешное решение данной задачи, следовательно, предполагает постоянную смену стратегий извлечения информации из памяти и их рекомбинации, по типу тестов на переключение внимания с одной задачи на другую, но с дополнительной существенной нагрузкой на память (см. 4.4.2). Одновременное выполнение вторичных заданий приводит к снижению показателя случайности. Например, при необходимости запоминания ряда символов случайность продуцируемых последовательностей линейно снижается с увеличением количества таких удерживаемых в памяти символов.
Новые данные, однако, говорят о том, что задача случайного генерирования не является тестом центрального исполнителя в чистом виде. Так, постоянное присутствие исходного набора элементов в поле зрения испытуемых позволяет им генерировать более случайные последовательности, а значит, решение этой задачи зависит также и от работы «зрительно-пространственного блокнота». Взаимодействие центральных, амодальных механизмов внимания и мышления именно со зрительно-пространственными репрезентациями особенно заметно в случае таких задач, как нахождение оптимального хода в той или иной шахматной позиции (см. 8.3.3). Характерно, что в случае испытуемых-экспертов (начиная с уровня международного мастера и выше) нагрузка на артикуляционные механизмы перестает влиять здесь на качество и скорость принятого решения. В большом количестве других ситуаций, подобных пониманию текста и, в особенности, ведению беседы, на первый план выступают взаимодействия многоуровневых речевых процессов и механизмов социального интеллекта (см. 7.1.2).
Проверка связи рабочей памяти с функциями фронтальных долей коры, проводившаяся как с помощью трехмерного мозгового картирования процессов решения задач нормальными испытуемыми, так и путем нейропсихологического анализа отдельных клинических случаев, выявила неоднородность возможных компонентов центрального исполнителя. Явно различной оказалась локализация центральных механизмов удержания и активного преобразования амодальной перцептивной информации. В рамках префронтальных структур были также обнаружены не только амодальные, но и модально-специфические (прежде всего зрительные) механизмы, хотя этот последний результат, полученный в нейрофизиологических исследованиях на приматах, иногда оспаривается психологами, изучающими память человека.
В последние годы наметилось дополнительное разделение центрального исполнителя по принципу диссоциации, с одной стороны, механизмов удержания и обработки материала, а с другой — процессов, ответственных за принятие решений (см. 8.4.2). Дело в том, что именно 386
принятие решений, а не традиционные функции внимания или памяти, оказывается селективно нарушенным у некоторых групп пациентов с фронтальными поражениями. Для этих пациентов характерна выраженная беспомощность как раз в ситуациях выбора одного из нескольких возможных вариантов действия. Более того, механизмы принятия решения и собственно целенаправленной реализации уже принятого решения, по-видимому, также требуют специального различения. (Оно обсуждается в современных исследованиях мотивации как различение процессов, локализованных по разные стороны мотивационно-волево-го «Рубикона» — см. Хекхаузен, 2003.)
Еще одна новая линия исследований, меняющая представление о рабочей памяти, возвращает нас к вопросу о роли речи. В первоначальном варианте модели ее роль была сведена к служебным функциям про-говаривания (артикуляции) и удержания продуктов фонологической обработки. По отношению к этим функциям в какой-то момент даже возникли сомнения в их существенности для оперативной обработки. Ситуация изменилась с началом изучения процессов смены задачи, то есть изменения установки с выполнения одной задачи на выполнение другой {task-setswitching— см. 4.4.2). Инициировавший эти исследования оксфордский психолог Дэвид Олпорт является одним из критиков концепции рабочей памяти. Им было, в частности, показано, что выполнение тестов на переключение задачи, хотя и требует от испытуемого предельной внимательности, не интерферирует с нагрузкой на память, а следовательно, оперативное запоминание и смена задачи едва ли управляются единой инстанцией, типа центрального исполнителя (или системы внимательного контроля Шаллиса—Нормана). Развитие этих работ, в свою очередь, позволило установить, что процессы произвольной смены задачи осуществляются с помощью вербальной самоинструкции (Goschke, 2000). Этот результат изменяет представление о роли артикуляции и неожиданно ставит внутреннюю речь, по любимому выражению Выготского, «во главу угла» структуры произвольного контроля действия.
Подвижность единиц и речевое опосредование говорят о том, что рабочая память скорее должна рассматриваться не как фиксированная структурная единица процессов обработки информации, а как функциональная система (или высшая психическая функция в понимании Выготского и Лурия — см. 1.4.2 и 5.4.1 ), осуществляющая текущий контроль за сохранением и оперативной заменой целей наших познавательных и практических действий. Эта общая функция предполагает высокую гибкость и интеграцию значительного числа различных механизмов. В самом деле, многолетние попытки найти местоположение рабочей памяти в мозге выявили чрезвычайно пеструю картину локализации компонентов. Данные об основных нейропсихологических механизмах, выявленных в ходе этих исследований, приведены в табл. 5.6.
387
Таблица 5.6. Основные мозговые корреляты компонентов рабочей памяти
Компоненты рабочей памяти |
Вовлеченные мозговые области |
Функции и типичные задачи |
Центральный исполнитель |
Дорзолатеральная префронтальная кора |
Распределение и переключение внимания, случайное генерирование Принятие решений, самоконтроль Поддержание внимание и оценка материала |
Артикуляторная петля |
Левая премоторная область (зона Брока), мозжечок |
Контроль артикуляции, повторение, удержание псевдослов Сохранение продуктов фонологической обработки |
Зрительно-пространственный блокнот |
Затылочно-теменные и правые префронтальные зоны |
Удержание пространственной информации, удержание образа Узнавание отдельных объектов (лиц) и сложных сцен |
Последовательно уточняя параметры и состав рабочей памяти, Алан Бэддели поднял комплекс проблем, затрагивающих организацию познавательной активности и ее мозговых механизмов в целом. Можно ожидать обогащения рабочей памяти и другими блоками хранения информации. Так, относительно недавно Бэддели (Baddeley, 2001) ввел в модель «эпизодический буфер» — новую служебную систему, которая должна удерживать в течение непродолжительного времени информацию о текущих событиях, в особенности если они имеют автобиографический характер16. В связи с постоянно растущим числом блоков и субкомпонентов перед теорией рабочей памяти стоят сегодня, как минимум, два конкретных вопроса — как организовано взаимодействие всех этих подсистем между собой и как они взаимодействуют с долго-
388
16 В случае этого нового функционального блока речь идет, очевидно, о структуре, аналогичной обсуждаемой ниже эпизодической памяти (см. 5.3.2). Конечно, тенденция добавлять «всего понемножку» подозрительно похожа на стратегию построения модели «маленького человечка в голове», чреватую опасностью бесконечного регресса объяснительных моделей (проблема Юма — см. 1.1.2). По мнению Бэддели (личное сообщение, январь 2003), «гомункулярный подход» вполне возможен в качестве эвристического приема, который должен быть уточнен последующими экспериментами. Еше один неудобный методологический вопрос в данном случае связан с выполнением попперовского принципа фальсифицируемости теорий (см. 1.4.1).
временной памятью (рис. 5.6).. Например, в диалоге нужно не только удерживать фонологическую информацию в течение нескольких секунд, но и главным образом понимать, что и с какой целью было сказано, для осуществления адекватного ответа (см. 7.1.2). Понимание же, очевидно, предполагает контакт с более долговременными, семантическими репрезентациями.
Все более распространенной становится точка зрения, согласно которой рабочая память представляет собой не столько независимое хранилище с некоторым запасом ресурсов внимательной обработки, сколько просто активированное подмножество структур долговременных репрезентаций. В самое последнее время эта точка зрения начинает получать и нейрофизиологическое подтверждение. Данные нейрови-зуализации показывают, что, похоже, нет заметного топографического различия между структурами мозга, в которых можно фиксировать следы разных видов долговременной памяти, и соответствующими блоками рабочей памяти (см. 6.1.3).
Эти результаты подтверждают позицию таких критиков, как К. Эрик-сон и У. Кинч (Ericsson & Kintsch, 1995), давно предлагавших говорить о долговременной рабочей памяти. С их точки зрения, необходимо допустить существование прямых связей между перцептивными процессами и структурами долговременной памяти. В противном случае непонятны феномены быстрой экспертной оценки ситуации. Экспертные оценки обычно не обнаруживают выраженных ограничений объема представленной информации, известных из традиционных работ по кратковременной или по рабочей памяти. Очевидно, здесь теория Бэд-дели наталкивается на старую проблему — если осмысленная группировка, как хорошо известно, способствует непосредственному запоминанию, то само формирование таких осмысленных групп возможно
389
только при контакте с долговременными компонентами наших знаний и умений. В форме количественной аналогии предложение Эрик-сона и Кинча можно понять так. Предположим, что объем рабочей памяти равен 5 единицам. Но если материал знаком и рабочая память есть подмножество активированных фрагментов долговременной памяти, то легко представить, как благодаря использованию эффективных приемов кодирования или сформировавшимся связям между семантическими структурами (то есть, по сути дела, бартлеттовским схемам — см. 1.4.3 и 6.3.1) эти 5 единиц сразу смогут активировать значительное число дополнительных единиц, что резко расширяет возможности рабочей памяти.
Изложенная точка зрения подтверждается исследованиями запоминания релевантного материала экспертами в различных областях (см. 8.3.3). Так, опытные медики способны группировать случайные диагностические сведения в описания типичных синдромов заболеваний с некоторыми специально маркируемыми отклонениями, что позволяет им запоминать после однократного просмотра большие массивы сведений, недоступные для памяти новичков. К. Эриксон продемонстрировал, что, учитывая сформировавшиеся интересы испытуемых, можно постепенно научить их демонстрировать выдающиеся достижения в запоминании, казалось бы, бессмысленного материала. Так, один из его испытуемых смог улучшить свои показатели непосредственного запоминания с 8 до 80 цифр. Большой любитель спорта, он научился кодировать цепочки цифр в форме репортажа о результатах фиктивных соревнований по бегу на различные дистанции.
В одном из последних по времени исследований (Houde & Tzourio-Mazoyer, 2003) был проведен нейрофизиологический анализ решения арифметических задач в уме обычными испытуемыми и «человеком-калькулятором», обладающим способностью чрезвычайно быстрого извлечения корня из многозначных чисел, причем с точностью примерно 60 знаков после запятой. Трехмерное картирование показало, что помимо активации тех же областей, что и у испытуемых контрольной группы (нижнетеменные и левые префронтальные структуры), в данных активации мозга «человека-калькулятора» наблюдались определенные отличия. Они состояли в активации правой префронтальной коры, которая ответственна за продолжительное сохранение невербального материала в активированном виде (см. 4.3.3) и, как будет показано в следующем разделе (см. 5.3.3), за разновидность долговременной памяти, связанную с кодированием и особенно извлечением личностно значимой информации. Этот факт может вновь указывать на особую роль личностно-смыс-ловых (метакогнитивных и мотивационных) факторов в формировании и функционировании выдающейся памяти.
Вместе с тем, пока полностью сохраняется возможность редукционистского объяснения природы рабочей памяти, а тем самым, и параметров интеллектуальных достижений. Так, недавно было проведено обширное сравнение группы задач на оперативную память, которые допускали произвольный выбор стратегий обработки информации, с
предельно упрощенными тестами (типа теста называния предъявляемых зрительно букв), режим выполнения которых жестко навязывался компьютером, не оставлявших испытуемым возможности выбора стратегии решения (Lepine, Barrouillet & Camos, 2005). Оказалось, что результаты выполнения простых тестов служат еще более хорошим предиктором показателей творческого интеллекта и понимания. Авторы данного исследования считают стратегические компоненты задач на оперативное запоминание своего рода статистическим шумом, маскирующим влияние более элементарных, в смысле их фундаментальности, параметров когнитивной обработки. Эти последние, по мнению авторов, скорее всего, связаны с временными особенностями функционирования нейрофизиологических процессов. Следует ожидать интенсивного обсуждения и перепроверки результатов этого нового исследования, поскольку они в равной степени важны как для изучения рабочей памяти, так и для понимания природы индивидуальных различий интеллекта (см. 8.1.1).
Итак, в результате критики трехкомпонентных моделей первоначальное жесткое разделение кратковременной и долговременной памяти как последовательных блоков хранения информации было поставлено под сомнение. В центре внимания психологов оказались проблемы обработки семантической информации, а рабочая память стала пониматься как совокупность активированных фрагментов постоянных репрезентаций знания, обычно называемых схемами (см. 6.3.1). Эти взгляды оказались одним из основных источников коннекционизма в психологии — направления, представители которого часто вообще отрицают структурированность памяти (см. 2.3.3). По мнению большинства современных авторов, такая точка зрения чрезмерно радикальна. Значительная часть междисциплинарных исследований памяти последних лет бьша направлена в первую очередь на выделение различных глобальных подсистем и уровней процессов долговременного запоминания.
В своем субъективном опыте мы обычно находим разнообразные сенсорные, прежде всего зрительные, впечатления, которые могут относиться как к актуальной ситуации, так и к некоторым более ранним событиям. Психологические исследования зрительных образов, казалось бы, давно возвращенных когнитивной психологией из бихевиористского «изгнания», продолжают оставаться достаточно противоречивыми. Так, современные исследования эйдетизма — способности к чрезвычайно отчетливому представлению давно отсутствующих в поле зрения объектов и сцен — заставляют усомниться в правильности сообщений о
391
почти повсеместной распространенности эйдетических образов у детей, накопленных в 1920-е годы в работах представителей так называемой марбургской психологической школы. В самом деле, 40 лет спустя в результате одного из обследований среди 1570 школьников города Мар-бурга не было обнаружено ни одного эйдетика17.
Другие данные, несомненно, свидетельствуют о существовании феноменальной зрительной памяти, которая, однако, исключительно редка. К таким данным прежде всего относятся результаты исследования памяти мнемониста Ш., проведенного А.Р. Лурия. Но и в этом случае некоторые детали не позволяют говорить просто об эйдетической памяти. «Я узнаю не только по образам, — отмечал Ш., — а всегда по тому комплексу чувств, который этот образ вызывает. Их трудно выразить — это не зрение, не слух... Это какие-то общие чувства» (Лурия, 1968, с. 19) Как ни увлекательны исследования, направленные на поиск и анализ примеров уникальных познавательных способностей, когнитивные психологи обычно пытаются работать не с отдельными случаями, а с общими механизмами познавательных процессов.
Наиболее известной теорией образной памяти является теория двойного кодирования канадского психолога Алана Паивио (например, Paivio, 1975; 1977). По его мнению, для объяснения имеющихся фактов необходимо предположить существование в нашей памяти двух «независимых, но взаимодействующих систем»: вербальной и невербальной (образной). Использование невербальной системы позволяет более успешно решать задачи, требующие симультанного пространственного представления конкретной информации, тогда как вербальная лучше приспособлена для обработки последовательностей абстрактных символов во времени. Каждая система организована как иерархия из четырех уровней. Первый уровень служит для первоначальной сенсорной обработки информации. На втором уровне происходит контакт информации с соответствующей частью разделенной на две автономные системы долговременной памяти: в случае образной системы это приводит к извлечению представлений, в случае вербальной — к активации репрезентаций слов. На следующем, ассоциативном уровне осуществляется активация похожих следов памяти. Взаимодействие систем оказывается возможным на четвертом, референционном уровне, когда устанавливается соответствие («референция») образных и вербальных описаний некоторым объектам.
17 Марбургская психологическая школа была наиболее близким национал-социализму направлением психологии, довольно быстро утратившим научное значение Были ли данные о распространенности эйдетизма фальсифицированы9 Этот вывод не обязателен Во-первых, эти данные подверждались многими современниками, например, Л С Выготским, H А Бернштейном и А Р Лурия Во-вторых, за четыре десятилетия что-то могло случиться с условиями проявления эйдетической памяти Например, ее развитие может подавляться, если окружение перенасыщено динамичной зрительной информацией, 392 ведь именно начиная с 1960-х годов широкое распространение получило телевидение
Для обоснования своей точки зрения Паивио привлек данные из нескольких различных областей. В дифференциальной психологии большинство тестов умственных способностей имеют независимые шкалы для вербального и пространственно-практического интеллекта, которые лишь относительно слабо коррелируют между собой. Согласно ней-ропсихологическим данным, многие вербальные механизмы связаны с левым полушарием, тогда как невербальные — скорее с правым. Так, согласно исследованиям, проводимым с помощью трехмерного мозгового картирования, образное представливание информации чаще всего сопровождается активацией теменных и теменно-затылочных отделов мозга, тогда как вербальное кодирование включает левые фронтальные и височные структуры коры (см. 7.3.3). Наконец, собственные, более традиционные психологические эксперименты Паивио свидетельствуют о том, что вероятность правильного воспроизведения слов зависит от суммарного (аддитивного) влияния вербального и образного кодирования. Избыточность этого двойного кодирования и объясняет, по мнению Паивио, лучшее запоминание картинок и конкретных слов по сравнению с абстрактными словами.
Существенную информацию о природе образов дали исследования внутренних трансформаций зрительных представлений, таких как мысленное вращение или конструирование фигур, а также сравнение (по памяти) размеров, удаленности и других метрических характеристик объектов. Первой и, возможно, до сих пор наиболее известной работой такого рода были эксперименты Р. Шепарда и Дж. Метцлер (Shepard & Metzler, 1971). Они предъявляли на экране дисплея пары конфигураций типа показанных на рис. 5.7. Испытуемые должны были как можно быстрее
Рис. 5.7. Фигуры, используемые для изучения мысленного вращения А Поворот в плос
кости рисунка, Б Поворот с выходом в третье измерение, В Несовместимые фигуры 393
определить, относятся ли эти конфигурации к одному и тому же повернутому на различный угол объекту. Латентное время положительных ответов оказалось при этом линейной функцией угла поворота, что соответствует предположению об осуществлении испытуемыми мысленного поворота фигур с постоянной угловой скоростью (о некоторых ограничениях — см. 9.3.2). Более того, зависимости времени реакции от угла поворота были идентичными при вращении фигур в плоскости экрана и с выходом в третье измерение, что говорит об осуществлении этого вращения в некотором аналоге трехмерного «изотропного» пространства18.
Хотя эти результаты исследований образных явлений больше не вызывают серьезных вопросов, существуют другие, довольно противоречивые данные, по поводу которых вот уже свыше двух десятилетий ведутся оживленные споры. Здесь мы обрисуем лишь основные подходы к проблеме и проанализируем образы как средство запоминания. В следующей главе мы рассмотрим также формат сохранения наглядной информации (6.3.1 и 6.4.2). В двух последующих главах будет обсуждаться связь воображения с речью (7.3.2) и мышлением (8.3.1). Наконец, в последней главе мы вернемся к теоретическим вопросам и общей интерпретации данных (9.1.3). Эта распределенность материала по нескольким главам объясняется серьезностью проблемы. Не приходится удивляться, что наметилось несколько альтернативных по отношению к теории двойного кодирования подходов, среди которых следует выделить прежде всего радикальную теорию образов и теорию ментальных пропозиций.
В рамках первого подхода зрительные образы понимаются как ментальные картинки или сцены, сохраняющие в более или менее полном виде конкретные перцептивные характеристики объектов и служащие, как когда-то считал Э.Б. Титченер, а до него и философы-сенсуалисты, основным элементом когнитивных репрезентаций. Видным представителем этой точки зрения является американский нейропсихолог Стивен Косслин. Им и его сотрудниками разработана модель, в которой генерирование образов описывается как результат активации гипотетической нейрофизиологической структуры — зрительного буфера, сравниваемого с дисплеем вычислительной машины — отсюда второе название данного подхода: теория кортикального дисплея. Предполагается, что та же структура активируется сенсорной информацией в ходе процессов восприятия. Образ — это пространственная репрезентация, в принципе
18 В дальнейшем Шепард пришел к выводу что трансформациям обычно подвергается репрезентация стимула, уже находящаяся в памяти, а не воспринимаемая в данный момент. Нечто подобное обнаружено и в экспериментах стернбергского типа (см. 5.1.2): когда в задаче на поиск в памяти коды тестового стимула и положительного множества не совпадают, то «переводу» почему-то последовательно подвергаются элементы положительного множества, а не воспринимаемый тестовый стимул, хотя в последнем случае это до-394 статочно было бы сделать только один раз.
подобная той, которая лежит в основе реального восприятия объектов и сцен, но только несколько менее четкая, чем восприятие19.
В последнее время радикальная теория образов получила развитие в работах ученика Найссера Барсалу (Barsalou, 1999), который полагает, что все многообразие форм знания, в том числе и понятийного, может быть комбинацией фрагментов «просеянного» избирательным вниманием сенсомоторного и перцептивного опыта. Для успеха этого подхода, считает Барсалу, чувственный опыт нужно рассматривать не интроспективно (феноменологически), а с точки зрения специфики лежащих в его основе нейрофизиологических процессов и состояний. В этом случае, однако, сохраняются некоторые типичные трудности образного подхода, например, объяснение возможности существования абстрактных категорий или осуществления столь простого в языковых конструкциях логического отрицания некоторой порции сведений — «Неверно, что (х)». Решение подобных проблем Барсалу ищет на пути рассмотрения образов как особых схематических структур знания — фреймов, допускающих различные комбинаторные трансформации, в частности, рекурсивную подстановку одних фреймов в качестве аргументов в другие фреймы (см. 6.4.2). Это новое развитие объективно означает ревизию положений радикальной теории образов и позволяет надеяться на синтез различных подходов, тем более, что похожие представления начинают появляться и в современной когнитивной лингвистике (см. 7.3.2).
Согласно второму подходу, образы не являются объяснительной категорией и в действительности как за образами, так и за словами лежит одна и та же гомогенная форма репрезентации, понимаемая по образцу логического пропозиционального исчисления. Единицами подобных репрезентаций являются пропозиции — логические суждения, которые напоминают предложения естественного языка. Они имеют предикатно-аргументное строение и, с точки зрения соответствия предметной ситуации, а также другим пропозициям в «базе знаний» (памяти), могут быть либо истинными, либо ложными (см. 2.2.3). Интерес к пропозициям обусловлен тем, что их комбинация позволяет автоматически осуществлять логический вывод, то есть оценивать истинность некоторых новых суждений, если они содержат элементы уже встречавшихся ранее репрезентаций. К числу наиболее известных
" Мнение о том, что представления являются ослабленными копиями восприятий,
было широко распространено в истории философии (см. 1.1.2). Как считает разделяю
щий эту точку зрения Шепард, между физическими объектами, нейрофизиологически
ми процессами и субъективными образами существуют отношения изоморфизма. Вместо
прямого структурного изоморфизма гештальтпсихологов (см. 1.2.1), Шепард имеет в виду
«изоморфизм второго порядка», сохраняющий информации об отношениях между объек
тами, а не о конкретных признаках объектов. Точное значение этого принципа не полу
чило в работах Шепарда подробного истолкования. Не ясно, например, в каком смысле
можно говорить об изоморфизме в связи с восприятием и визуализацией вторичных ка
честв объектов (см. 1.1.1). 395
представителей этой точки зрения относятся Зенон Пылишин (Pylyshyn, 2003), который первым выступил против анализа того, что «мысленный взор сообщает мысленному мозгу», а также Дж.Р. Андерсон (2002) и ряд других авторов, противопоставивших «неоментализму» анализа образов «неоассоцианизм» абстрактно-символьного описания когнитивных структур.
Данные о возможности мысленного вращения фигур объясняются в рамках этого подхода следующим образом. Предположим, что положение точки ? в фигуре репрезентировано в системе полярных координат в форме двух пропозиций:
ДИСТАНЦИЯ (?,?,?) и НАПРАВЛЕНИЕ (?,?,?),
где ? и о — соответственно дистанция и направление д: по отношению к точке отсчета ? (центр вращения).
Тогда процесс вращения фигуры представляет собой просто замену параметра о для каждой точки фигуры. Чтобы смоделировать результаты экспериментов Шепарда по мысленному вращению фигур, достаточно последовательно менять параметр о с очень небольшим шагом. «Аналоговый» аспект заложен в процесс этой замены и не связан с природой самой репрезентации, которая в принципе остается дискретной логической функцией. Трехмерное вращение могло бы осуществляться тем же образом, для его реализации понадобился бы лишь дополнительный параметр в категории «направление»20. Надо сказать, что представители данного подхода совсем не обязательно отрицают, что процессы восприятия и воображения могут совпадать, так как и само восприятие понимается ими как логическое описание пространственных отношений между локальными элементами типа точек, линий и углов. Именно с такими абстрактными многоуровневыми описаниями работают современные компьютерные программы генерирования и обработки изображений.
В пользу пропозициональной точки зрения приводятся некоторые экспериментальные данные. Так, было показано, что образное кодирование ведет к лучшему запоминанию только тогда, когда представляемые объекты объединяются нашим воображением в некоторую взаимодействующую структуру. Дж.Р. Андерсон и Г. Бауэр (см. Андерсон, 2002) объясняют это тем, что для эффективного сохранения в памяти объекты должны быть репрезентированы не просто как «А» и «В», а в соответствии со схемой логического суждения — «Предикат (А, В)». Еще одним источником аргументов против радикальной теории образов (хотя и не обязательно в пользу теории ментальных пропозиций) служат накапливающиеся данные о качественных различиях наших наглядных пред-
20 Некоторая дискретность операции мысленного вращения действительно была обнаружена в ряде недавних исследований. Но она оказалась связанной с саккадическими движениями глаз: во время саккад процессы мысленного вращения прерываются — по-396 добно тому, как прерывается и обработка сенсорной зрительной информации (см. 3.1.1).
ставлений и реального восприятия (см. 9.1.2). Наконец, для обоснования пропозиционального подхода также привлекаются результаты классических и современных исследований, свидетельствующих о взаимодействии перцептивной и вербальной информации в задачах понимания и запоминания невербального материала, такого как геометрические фигуры или фотографии лиц.
Действительно, это взаимодействие выражено очень отчетливо — сильнее, чем это можно было бы ожидать на основе исходной версии теории двойного кодирования, где вербальная и образная системы могут взаимодействовать лишь на выходе из долговременной памяти. Однако возможно, что этот факт говорит лишь о необходимости либерализации теории двойного кодирования, а не ее замене пропозициональными моделями. Во-первых, упоминавшиеся выше нейропсихоло-гические данные свидетельствуют о различиях механизмов вербального и образного кодирования. Во-вторых, характер взаимодействия этих двух форм обработки и представления знаний явно демонстрирует их взаимодополняемость: если неопределенной является зрительная информация, то любая вербальная подсказка сильнейшим образом влияет на ее запоминание; при неопределенности (обедненности) вербальной информации, поддержка в ее понимании и запоминании может быть оказана невербальным осмысленным материалом (см. 7.3.1 и 7.3.2).
Рис. 5.8. Примеры изображений, запоминание которых зависит от интерпретации: А —
«мытьё полов»; Б — «шея жирафы». 397
а не вербального кодирования21. Весьма ярко взаимодействие вербальных и образных компонентов знаний выступает при изучении процессов понимания, которые мы рассмотрим в одной из следующих глав (см. 7.3.2).
Эти данные вызывают определенные сомнения в справедливости трактовки зрительных образов как конкретного и поверхностного описания объектов в терминах их сенсорных качеств, перенесенной в современную психологию из эмпирицизма 18-го века. Даже Паивио, считающий образы одной из двух основных форм репрезентации знания, связывает их с кодированием конкретной информации. Против этой точки зрения говорят результаты Дж. Ричардсона (Richardson, 1981 ), показавшего, что нужно различать конкретность и образность как разные семантические характеристики. В экспериментах на свободное воспроизведение он вводил слова, которые были образными и абстрактными (например, «фантазия») либо необразными и конкретными («шарлатан»). Оказалось, что успешность воспроизведения определяется образностью, но не конкретностью. Эти факторы взаимодействуют, причем в случае абстрактных слов влияние образности выражено сильнее. В одной из последующих работ этого автора было показано, что в позиционных кривых полного воспроизведения образное кодирование слов взаимодействует с эффектом первичности, а не с эффектом недавности, который обычно связывается с относительно поверхностной обработкой.
О том, что зрительные образы не сводятся к наглядным картинкам, писал уже Альфред Бине, отмечавший, что запоминание шахматных позиций мастерами имеет обобщенный характер, чем отличается от попыток запоминания множества деталей начинающими шахматистами (см. 8.3.3). Некоторые результаты говорят о роли интермодальных или, быть может, амодальных компонентов образов. Так, при предъявлении трехмерных объектов для тактильного узнавания, слепые от рождения испытуемые решают эту задачу с помощью процессов мысленного вращения того же типа, который известен из описанных выше экспериментов Шепарда и Метцлер, проводившихся со зрячими испытуемыми и при зрительном показе объектов.
В одной из работ Найссера испытуемые продемонстрировали способность в равной степени использовать преимущества образного кодирования предложений «табакерка в кармане Наполеона» и «табакерка на столе Наполеона» для последующего воспроизведения слова «табакерка», хотя субъективные оценки яркости и отчетливости образа табакерки в случае первого предложения были существенно ниже. Промежуточный
11 Интересно, что использование инструкции (ориентировочной задачи) на перцептивное или семантическое кодирование, как эт о принято делать в рамках подхода Крэйка и Локарта (см 5 2 2), в случае осмысленных изображений часто не ведет к изменению успешности запоминания Видимо, это происходит из-за того, что даже при желании испытуемого кодировав подобный материал лишь на уровне перцептивных признаков ав-398 тематически осуществляется «глубокая» семантическая обработка (см 3 3 3)
итог нашего обсуждения состоит в том, что интроспективные характеристики образов служат плохим предиктором успешности их использования как мнемотехнического средства. По-видимому, в случае образов речь идет скорее о схематической пространственной организации знания, которая будет подробнее рассмотрена в следующих главах (см. 6.3.1 и 9.1.2). Опора на репрезентации высокого уровня («ментальные пространства» — см. 7.4.1) может быть проиллюстрирована следующим примером. Пусть нам показывается некое коллективное фото европейских политиков. Если при этом произносится фраза, задающая пространственные отношения между ними, скажем, «На этой фотографии руководителей европейских государств британский премьер-министр Блэр полностью закрыт президентом Шираком», то после этого всякое припоминание фотографии будет служить эффективным напоминанием как о Шираке, так и о Блэре, хотя никакой зрительной информации о Блэре на сенсорный «кортикальный дисплей» первоначально не поступало.
5.3.2 Системы памяти: модель 2000+
Если разделение вербальной и образной систем описывает скорее два параллельных модуса представления информации в долговременной памяти, другое важное разграничение скорее говорит о возможности выделения разных иерархических уровней организации процессов запоминания. Эндел Тулвинг подчеркнул в 1972 году, что большинство психологических экспериментов в области памяти связано с эпизодической памятью, фиксирующей информацию об отдельных событиях прошлого опыта испытуемых. Эти события могут быть как личностно значимыми, так и вполне банальными — подобно предъявлению некоторого слова в составе списка, подлежащего последующему воспроизведению. Эпизодической памяти Тулвинг противопоставил семантическую память, понимаемую как «субъективный тезаурус, то организованное знание, которым обладает субъект о словах и других... символах, об их значениях, об отношениях между ними и о правилах, формулах и алгоритмах, используемых для манипулирования этими символами, понятиями и их отношениями» (Tulving, 1972, р. 386). В отличие от эпизодической памяти, семантическая память не регистрирует контекстуальные — время и место — свойства входных сигналов, фиксируя лишь их когнитивные референты22.
22 Аналогичное различение можно найти уже в работах ? Рибо (учитель ? Жане) Он
выделял локализованную во времени память, имеющую автобиографический характер, и
некоторую безличную форму сохранения знании и умений Позднее разграничение запо
минания событий индивидуальной биографии и усвоения общих знании, навыков и при
вычек обсуждал в работе «Материя и память» французский философ-виталист Анри Берг
сон (1911) По его мнению, лишь первая из этих форм памяти является «памятью духа»,
свободной от материальных «привычек тела» 399
Это различение привело к возникновению одной из важнейших линий исследований памяти, которая получила в последние годы серьезное нейропсихологическое обоснование. Первоначально внимание исследователей было сконцентрировано на описании эпизодической и семантической памяти как двух независимых систем, своего рода «макромодулей» в рамках процессов долговременного хранения информации. Тулвинг выделил ряд свойств, отличающих их друг от друга. Во-первых, эпизодическая память в значительно большей степени подвержена забыванию. Во-вторых, извлечение из эпизодической памяти (как только что отмечалось) сопровождается более или менее осознанным воспроизведением пространственно-временного контекста соответствующего эпизода. В-третьих, любой акт сознательного припоминания сам по себе имеет статус эпизода, который образует новую «запись» в эпизодической памяти. В-четвертых, эпизодическая память имеет автобиографический характер, хотя, безусловно, не всякое автобиографическое знание обязательно базируется на припоминании отдельных эпизодов своего прошлого опыта.
Всплеск интереса к разделению эпизодического и семантического хранения был связан с анализом функциональных и патологических изменений в работе памяти. Хорошо известная каждому особенность памяти заключается в том, что часто мы узнаем предметы или других людей, но далеко не всегда можем вспомнить где, когда и при каких обстоятельствах мы впервые познакомились с ними («знаю», но не могу «вспомнить» — см. 5.1.1). В психологической литературе этот феномен получил название амнезии на источник. Подобная селективная забывчивость на обстоятельства конкретных эпизодов собственной биографии наталкивает на мысль, что в данном случае мы имеем дело с ослабленной эпизодической и сохранной семантической памятью. Интересно, что амнезия на источник становится особенно выраженной с возрастом, по мере возникновения старческих изменений возможностей запоминания. Нечувствительность к источнику сведений характеризует также самые ранние этапы развития памяти в онтогенезе (см. 5.4.3).
Особенно привлекательной представляется перспектива описания таких особенностей возникающих при поражениях мозга амнестичес-ких расстройств, как селективное выпадение эпизодической памяти при относительной сохранности семантической. Действительно, при необходимости решения варианта ассоциативного теста, когда в ответ на предъявление некоторого слова нужно придумать некоторое описание, пациенты с амнестическим синдромом дают безличные определения, вместо столь типичных для нормальных испытуемых припоминаний разнообразных «случаев из жизни». Так, в ответ на слово «флаг» пациент может дать его абстрактное словарное описание, например, «символ государственности» или «прямоугольный кусок материи», но обычно не
вспоминает ни одного эпизода, в котором он лично стоял или в силу сте-400
чения обстоятельств даже спал под государственным флагом. Иными словами, амнестический синдром объясняется здесь селективным выпадением эпизодической памяти при сохранной семантической (а не нарушением перевода информации в долговременную память как в трех-компонентных моделях — см. 5.2.1).
Спорным вопросом оказалось возможное взаимодействие эпизодической и семантической памяти. С одной стороны, естественно предположить, что семантическая память формируется на основании абстрагирования общих аспектов множества отдельных эпизодов прошлого опыта, то есть в некотором смысле расширяется на базе и за счет эпизодической памяти. С другой стороны, понимание даже элементарных эпизодов и ситуаций нельзя представить без контакта с долговременными компонентами знаний, а значит, вне опоры на семантическую память.
Эти круговые взаимоотношения несколько напоминают отношения между значением и личностным смыслом — двумя «образующими сознания» теории деятельности А.Н. Леонтьева (см. 1.4.2). Уилер, Стасс и Тулвинг (Wheeler, Stuss & Tulving, 1997) действительно описывают особенности сознательного переживания в качестве основного различительного признака двух рассматриваемых систем памяти. С этой точки зрения, для эпизодической системы характерно присутствие самосознания (или autonoeticconsciousness— «я вспоминаю»), а для семантической — безличностного, или энциклопедического, знания {noeticconsciousness — «известно»). Еще одной важной особенностью эпизодического припоминания является то, что оно предполагает возможность мысленного перемещения в противоположном потоку времени направлении, от Т2 (время возникновения интенции на припоминание) к Т, (время припоминаемого эпизода), с последующим возвратом к моменту Т2. Если продлить временную ось в данной простой схеме в будущее, то мы столкнемся с так называемой проспективной памятью, примерами которой могут служить некоторые запланированные действия — «обязательно бросить письмо в почтовый ящик по дороге на работу» и т.д. Нейропсихологические исследования свидетельствуют о том, что оба варианта «путешествия во времени» опосредованы работой одних и тех же структур мозга, локализованных в префронтальных долях коры, особенно справа. Не случайно ориентация во времени тесно связана с формированием рефлексивного сознания, личности и автобиографической памяти (см. 5.4.3 и 8.1.1).
Вопрос о взаимодействии эпизодической и семантической памяти может быть переведен в эмпирическую плоскость, если проанализировать его в контексте нейропсихологических нарушений. Подобный анализ показывает, что взаимоотношения этих систем памяти явно асимметричны. Если нарушена семантическая память, то более или менее обязательно нарушена и эпизодическая. Нарушение эпизодической памяти, однако, еще не ведет автоматически к выраженным проблемам с
401
извлечением информации из семантической памяти, как мы видели выше на примере амнестического синдрома (см. 5.1.1). Что происходит с процессами приобретения новых знаний об общих фактах, если система эпизодического запоминания нарушена? Тулвинг и его коллеги смогли представить убедительные данные, что накопление новых знаний возможно и в этом состоянии, то есть семантическая память может быть относительно автономна от эпизодической. Анализ онтогенетического развития также свидетельствует о более раннем становлении безличностной семантической памяти по сравнению с механизмами осознанного эпизодического припоминания (см. 5.4.3).
Подобная асимметричность отношений в любом случае говорит не столько о модулярности и строгой параллельности, сколько об уровневых взаимоотношениях, в которых семантическая память образует иерархически более низкий (и эволюционно относительно более ранний) уровень, чем эпизодическая. Данный вывод, похоже, подтверждается анализом нейрофизиологических механизмов. В ряде исследований с применением мозгового картирования у здоровых испытуемых было установлено, что припоминание событий собственной биографии связано с повышенной активацией правых префронтальных областей, тогда как извлечение из памяти общих знаний (семантическая память) ведет к активации левых височных и левых фронтальных структур коры (Nyberg, 2002). Эти данные вполне вписываются в представление о двух иерархически связанных между собой структурах, поскольку префронтальная кора, в особенности ее правополушарные участки относятся к числу наиболее новых и быстрорастущих в филогенезе областей мозга.
Точка зрения Тулвинга и его учеников (например, психолога из Гарвардского университета Даниела Шектера) об особом значении префронтальных механизмов в эпизодическом запоминании оспаривается известным нейрофизиологом Лэрри Сквайром, который, во-первых, скептически относится к самому разделению семантического и эпизодического хранений, считая, что они относятся к одной и той же группе механизмов декларативной (то есть доступной осознанию и вербальному отчету — «декларированию») памяти. Во-вторых, согласно его данным, основанным на обширных экспериментах с животными и на изучении клинических случаев, субстратом декларативной памяти являются височные доли коры и расположенные прямо под ними структуры гиппокампа. Опираясь на данные анализа поражений, ведущих к амнестическому синдрому, Сквайр, а вместе с ним и большинство работающих в этой области нейрофизиологов видят в височно-гиппокампальном комплексе центральный механизм консолидации следа — перевода актуально воспринимаемой информации в формат долговременного хранения (см. 1.2.3).
Гиппокамп в целом относится к древней, лимбической коре мозга.
Он впервые появляется у рептилий как ассоциативная нейронная сеть,
402 связывающая обонятельный мозг и амбьентные зрительные механизмы
(корпус стриатум в базальных ганглиях и зарождающаяся дорзальная кора — см. 3.4.2), что обеспечивает отображение пространственного окружения в формате интермодальных, аффективно размеченных «когнитивных карт» (см. 6.3.2 и 9.4.3). Гиппокамп хорошо развит у всех млекопитающих (Aboitiz, Morales & Montiel, 2003). Его центральная роль в фиксации новой информации объясняется двумя обстоятельствами. Первым из них являются обширные анатомические связи с различными областями коры и с субкортикальными структурами, включая префрон-тальные отделы коры и расположенную поблизости миндалину. Она играет важную роль в регистрации аффективных впечатлений (в основном страха и гнева) и выработке условных рефлексов на основе подкрепления и наказания. Второй особенностью гиппокампа является высокая плотность нейронов с NMDA-синапсами (см. 4.4.3). Эти синапсы встречаются и в других участках мозга, но в существенно меньшей концентрации. Как отмечалось, они отличаются способностью долговременного и одноразового — здесь и теперь — изменения пороговых характеристик, что напоминает быстроту изменений сознательного опыта23. Для изменения их порогов должны, однако, выполняться специальные требования, такие как относительно высокий энергетический уровень конвергирующих на этих синапсах влияний. Это может требовать одновременной активации со стороны как специфических кортикальных, так и неспецифических, субкортикальных структур, прежде всего восходящей ретикулярной активирующей формации (см. 2.4.3 и 4.4.1).
Интенсивность активации гиппокампа служит хорошим предиктором успешности последующего воспроизведения (Alkire et al., 1998). В последнее время были проведены эксперименты на запоминание и узнавание слов пациентами с вживленными на длительное время электродами (эти пациенты с тяжелыми формами эпилепсии наблюдались в связи с подготовкой к нейрохирургической операции). Эксперименты показали, что для фиксации информации в памяти на стадии кодирования необходима прежде всего синхронизация работы нейронов гиппокампа и его непосредственного окружения, в частности, нейронов так называемой энторинальной коры, соединяющей гиппокамп с неокортексом (Fell et al., 2002). Поскольку одной из близлежащих к гиппокампу структур также оказывается миндалина, этот же механизм мог бы объяснить и особую устойчивость памяти на эмоциональные события. Типичным для нейрофизиологических процессов эмоциональной интеграции памяти является возникновение относительно медленного (4—8 Гц), так называемого тета-ритма. Взаимоотношения миндалины и гиппокампа, впрочем, немонотонны — в случае сильных аффектов и острого стресса активация миндалины угнетает работу гиппокампальных структур. Так
23 Вместе с тем, гиппокамп не должен считаться чем-то вроде «субстрата сознания».
При его поражениях пациенты сохраняют способность к рефлексивному мышлению. Они
могут общаться и способны произвольно вспоминать события и информацию, которые
относятся к отрезкам времени, предшествовавшим поражению. Иными словами, обыч
но у них нет выраженной ретроградной амнезии. Роль гиппокампа, как отмечалось, види
мо, состоит именно в быстрой консолидации актуальной интермодальной информации,
что является необходимой предпосылкой для сохранения в памяти новых эпизодов (см.
также 5.4.1 и 5.4.3). 403
может возникать диссоциация между нарушенным эксплицитным запоминанием и сохранным имплицитным узнаванием. Судя по всему, подобная диссоциация может лежать в основе посттравматического синдрома (см. 9.4.3).
Согласно мнению еще одной группы исследователей (Mishkin et al., 1999), собственно гиппокамп ответствен за эпизодическую память, а окружающие его структуры — за семантическую. Поэтому узнавание семантического типа («знаю» — см. 5.1.1) иногда возможно и при локальных поражениях гиппокампа, тогда как при более обширных поражениях, вовлекающих как височные доли, так и нижележащие анатомические образования, часто одновременно страдают оба вида памяти. Новые нейрокогнитивные исследования развития височно-гиппокам-пального комплекса показывают, что выпадения собственно гиппокампа сказываются на функциях памяти сравнительно поздно, в возрасте 5—7 лет, подтверждая, таким образом, гипотезу об иерархических отношениях между гиппокампом и его ближайшим окружением (Bachevalier & Vargha-Khadem, 2005). Как в этом случае можно объяснить многочисленные данные мозгового картирования, а равно клинические наблюдения, свидетельствующие об особой роли префронтальных структур коры в процессах извлечения эпизодической информации? Функция этих структур, по-видимому, состоит прежде всего в реализации процессов произвольного управления эпизодической (и автобиографической) памятью. К числу важнейших из таких процессов относятся, во-первых, формирование интенции на извлечение (retrievalvolition) личностно-релевантной информации и, во-вторых, контроль за правильностью выполнения этого мнестического действия (см. 4.3.3 и 5.4.3).
Интересно, что все перечисленные авторы в целом склоняются сегодня к уровневым представлениям об организации памяти. Так, Сквайр фактически является сторонником двухуровневой модели — он противопоставляет декларативному запоминанию относительно низкоуровневые процессы процедурной памяти. Если декларативные процессы отвечают на вопрос «что?», то процедурные — на вопрос «как?» (см. 1.4.2). Примерами процедурного запоминания могут быть моторные навыки и перцептивные прайминг-эффекты, выявляемые с помощью таких методик, как тест дополнения фрагментов слова (см. 5.1.3). Клинические наблюдения показывают, что процедурное запоминание возможно при нарушениях височно-гиппокампальных и префронтальных механизмов. Согласно данным трехмерного мозгового картирования, субстратом перцептивных прайминг-эффектов являются соответствующие по сенсорной модальности первичные и вторичные отделы коры. Нейрофизиологические механизмы сенсомоторных навыков и условных рефлексов, по-видимому, в основном связаны с субкортикальными структурами, такими как базальные ганглии и мозжечек. В этом отношении между пред-404 ставлениями Сквайра и Тулвинга нет противоречий: Тулвинг и его пос-
ледователи склонны рассматривать прайминг-эффекты в качестве нижнего уровня в иерархии систем памяти — этот уровень предшествует, с их точки зрения, семантической памяти.
Процедурная память демонстрирует двойную диссоциацию по отношению к декларативной памяти. Пациенты с некоторыми тяжелыми формами амнезии и с болезнью Альцгеймера (это заболевание сопровождается дегенеративными изменениями нейронов коры, прежде всего ее высших, ассоциативных отделов), у которых серьезно нарушены как эпизодическая, так и семантическая память, тем не менее, обнаруживают нормальные прайминг-эффекты в ответ на предъявление зрительной или акустической информации, а также обычную динамику сенсомотор-ного научения в соответствующих тестах (см. 5.4.3 и 6.1.2). Как показал нейропсихолог Джон Габриели (Gabrieli, 1998), при поражениях задних отделов коры перцептивные прайминг-эффекты могут значительно ослабевать, хотя декларативная память, в частности, эксплицитное узнавание того же самого материала, остается без серьезных изменений. Подобные случаи, однако, исключительно редки, поэтому следует подождать дальнейших публикаций по данному вопросу. Более однозначной и общепризнанной является возможность селективного нарушения формирования сенсомоторных навыков при относительной сохранности когнитивных форм памяти. Это имеет место на ранних стадиях болезни Паркинсона и при так называемой хорее Хантингтона — заболеваниях, связанных прежде всего с нарушениями в работе базальных ганглиев (эти нарушения обусловлены недостатком и, соответственно, переизбытком нейромедиатора дофамина — см. 9.4.3).
Интересные результаты были получены при анализе перцептивных
прайминг-эффектов. Как считает Тулвинг, они позволяют сделать вывод
о существовании особой перцептивной системы репрезентации, имею
щей имплицитный характер. Хотя эта система могла бы показаться лишь
механизмом, инерционно фиксирующим сенсорные параметры стиму
ляции (нечто вроде долговременной иконической или эхоической па
мяти), эксперименты свидетельствуют о том, что перцептивная импли
цитная память, возможно, обладает некоторыми фундаментальными
знаниями о мире (Cooper, 1994). Испытуемые в этих экспериментах
должны были работать с изображениями, показанными на рис. 5.9. Не
которые из задач были эксплицитными тестами на узнавание, и в них
оба класса объектов, как реалистические, так и невозможные (с точки
зрения физического воплощения), показали одинаковые результаты.
Другие тесты были имплицитными — с их помощью, например, опреде
лялось насколько быстро испытуемый работает с изображением при по
вторном его предъявлении. Оказалось, что если в случае реалистических
объектов обнаруживается выраженный прайминг, то в случае невозмож
ных прайминг отсутствует. Видимо, перцептивная память каким-то об
разом «распознает», что возможно, а что невозможно в реальном мире,
«отказываясь работать» с совсем уж фантомными структурами. Такое
распознавание — нетривиальные достижение, поскольку математичес
кая задача выявления признаков «невозможности» объекта в общем слу
чае чрезвычайно сложна (см. Пенроуз, 2003). 405
Рис. 5.9. Примеры возможных (А) и невозможных (Б) объектов из экспериментов по сравнению имплицитной и эксплицитной невербальной памяти (по Cooper, 1994).
406
Включены ли прайминг-эффекты в процессы узнавания? Трудно представить себе, что имплицитные процессы не имеют отношения к некоторым ранним этапам восприятия и узнавания. Об этом косвенно говорит тот факт, что поразительные возможности узнавания сложного зрительного материала (см. 5.2.1), как и эффекты имплицитной зрительной памяти, также возможны лишь до тех пор, пока материал сохраняет свою реалистичность. Поскольку в предметных сценах наиболее выражена их структурированность относительно вертикального измерения (рыба в реке, самолет в небе, дом на земле и т.д.), в ряде исследований узнавания сложных предметных сцен (Величковский, 19826) вводились пространственные повороты слайдов при ознакомлении и тестировании. Зеркальные повороты, менявшие левые и правые части при ознакомлении и тестировании, практически не влияли на узнавание. Если же при ознакомлении изображение ставилось «с ног на голову», то это заметно ухудшало его последующее узнавание как уже виденного, причем значительно более сильное ухудшение наблюдалось при продолжи-
тельных отсрочках тестирования (несколько недель). Этот эффект также зависел от длительности экспозиции, достигая максимальной выраженности при наименьшей ее величине, составлявшей в наших опытах около 300 мс. Следовательно, естественная ориентация сложных предметных изображений способствует их долговременному запоминанию, но формируется это влияние на относительно ранних этапах восприятия (см. 3.3.3).
Приведенные данные говорят о том, что узнавание естественных пространственных сцен связано с навыками перцептивной ориентировки в этом материале. Гипотетической основой узнавания при этом служит сходство микроструктуры операций при первоначальном восприятии и последующем тестировании. В литературе по психологии восприятия давно обсуждается вопрос о возможной роли сходства траекторий движений глаз в качестве критического фактора, определяющего зрительное узнавание. Если бы это предположение подтвердилось, можно было бы, в частности, связать перцептивные прайминг-эффек-ты с моторными навыками Однако ожидаемая корреляция сходства траекторий обследования изображений при ознакомлении и повторном предъявлении с успешностью узнавания никогда не была продемонстрирована убедительно. Более того, против этого предположения прямо говорит тот факт, что уменьшение угловых размеров изображения на стадии тестирования существенно меняет параметры движений глаз, но совершенно не влияет на успешность узнавания24.
Таким образом, несмотря на продолжающиеся интенсивные споры о роли отдельных нейрофизиологических структур, в психологии и нейрофизиологии впервые начинает вырисовываться когерентная картина системной организации памяти. В зависимости от масштаба рассмотрения разные авторы выделяют различное число систем памяти, однако все они сравнительно легко соотносятся между собой. Л. Сквайр делит память на две глобальные системы: декларативную (память «что?») и процедурную (память «как?»). Эндел Тулвинг и его коллеги проводят важное с психологической точки зрения разделение первой из этих систем на эпизодическую и семантическую память. Процедурная память, в свою очередь, естественно распадается, как минимум, на две подсистемы — перцептивную и моторную. Подобное описание памяти не является всеобъемлющим, так как оно не включает элементарные формы научения (типа формирования условных рефлексов и привыкания). Но оно представляется достаточным для обсуждения большинства интересующих когнитивную психологию памяти вопросов.
24 Полезным было бы разделение саккадических движений глаз в подобных исследо
ваниях на связанные с амбьентной и фокальной обработкой (см. 3.4.1). Быть может, эти
два класса движений различным образом связаны с узнаванием, а именно такая связь
более вероятна в случае фокальной обработки, тогда как амбьентная обработка и соот
ветствующие саккадические движения должны быть чувствительны к изменениям раз
меров изображения. 407
5.3.3 От уровней памяти к стратификации познания
Разработанное в течение последних 10—15 лет представление о системах памяти позволяет подойти к объяснению основной массы накопленных в психологии данных о процессах эксплицитного и имплицитного запоминания. Однако при таком объяснении без должного ответа все еще остается несколько серьезных проблем. Не вполне ясен, например, статус имплицитных концептуальных процессов, тестируемых с помощью вопросов на знание общих фактов (см. 5.1.3) — по содержанию они тяготеют к семантической, то есть декларативной памяти, а по типу задействованных операций — к процедурной. Следовало бы показать также, как только что описанная модель системной организации памяти, построенная почти исключительно на базе анализа извлечения информации в различных ситуациях тестирования, соотносится с данными о характере процессов, вовлекаемых в первоначальное кодирование материала. Наконец, очень важно понять место подобных систем памяти в более общей структуре познавательных процессов.
Процессы кодирования материала, как мы видели в предыдущем разделе, находятся в центре интересов теории уровней обработки Крэй-ка и Локарта. Можно ли установить соответствие между различными уровнями обработки при кодировании и уровневыми механизмами при тестировании памяти? Поверхностное, перцептивное кодирование в теории Крэйка и Локарта, скорее всего, должно соответствовать механизмам имплицитной перцептивной памяти. Более глубокое, семантическое кодирование — семантической памяти Тулвинга. Вопрос состоит лишь в том, какое «сверхглубокое» кодирование могло бы соответствовать эпизодической памяти. Очевидно, таким кодированием может быть оценка материала с точки зрения его личностного смысла для испытуемого. Для выяснения этих вопросов нами совместно с Ф. Крэй-ком и Б. Чэллисом были проведены эксперименты, отличительной чертой которых была комбинация всех перечисленных форм кодирования — от перцептивного до семантического и метакогнитивного (оценка личной значимости материала) — с максимально большим количеством разнообразных тестов памяти. Среди этих тестов наряду с традиционными прямыми задачами на извлечение информации из памяти (узнавание и различные тесты на воспроизведение) были также непрямые (или имплицитные) тесты, причем как перцептивные, так и концептуальные (Velichkovsky, 2001).
В одном из типичных экспериментов испытуемые должны были ра
ботать со списками из 120 существительных. Все эти слова ранее были
стандартизированы в целом ряде отношений. Кроме общей частотности
и вероятности ассоциативного воспроизведения в ответ на показ семан
тически или графически похожих слов, было известно, например, с ка
кой базовой вероятностью испытуемые данной выборки (студенты уни-
408 верситета Торонто) могут угадать одно из этих слов при предъявлении
определенного фрагмента его букв. Было также известно, с какой базовой вероятностью они могут ответить на вопросы типа: «В названии наиболее известного романа Достоевского упоминается преступление и что еще?» (понятно, что слово «наказание» входило в список 120 целевых существительных). Эти слова кодировались при пяти различных условиях. Одно из них было контрольным — традиционное интенциональ-ное заучивание слов с целью последующего воспроизведения. Остальные условия были условиями непроизвольного запоминания при различных уровнях обработки: графическом (подсчет букв, выступающих из строки — как «h» и «р»), фонологическом (подсчет числа слогов), семантическом (определение принадлежности слова к категории живых существ), метакогнитивном (оценка личностной значимости). Примерно через час после кодирования испытуемые должны были решать одну из шести задач. Четыре из них были традиционными прямыми тестами эксплицитного припоминания: 1) узнавание, 2) полное воспроизведение, 3) воспроизведение с семантической подсказкой, 4) воспроизведение с графемной подсказкой. Два следующих теста были непрямыми: 5) семантический тест на знание общих фактов и 6) перцептивный тест дополнения фрагментов слова (см. 5.1.3).
Если расположить условия кодирования в следующем порядке: перцептивное, фонологическое, семантическое, интенциональное, мета-когнитивное, а в тестах памяти отдельно сгруппировать прямые и непрямые тесты, как это и сделано на рис. 5.10, то результаты приобретают упорядоченный характер. Они позволяют сказать, насколько сильно то или иное условие кодирования усиливает успешность запоминания по
личностный смысл намеренное запоминание категоризация слог буква |
LSDs
число
минимально
значимых
различий
ФС
Рис. 5.10. Зависимость успешности прямых и непрямых тестов памяти от способов кодирования вербального материала (по: Величковский, 1999; Velichkovsky, 1999). Тесты памяти: У — узнавание, СВ — свободное воспроизведение, СП — семантическая подсказка, ГП — графемная подсказка, ОЗ — общие знания, ФС —'дополнение фрагмента слова. На оси ординат отложено число наименьших, статистически значимых отличий (LSDs — least significance differences) результатов от референтных для данного теста памяти значений.
409
410
сравнению с базовой для данного теста памяти величиной. Как можно видеть, группа прямых тестов запоминания демонстрирует кумулятивный рост успешности узнавания и воспроизведения, причем узнавание начинает улучшаться уже после перцептивного кодирования. Интересно, что вид этих функций в значительной степени не зависит от специфических комбинаций тестов на память и уровней обработки, что позволяет сделать вывод о более выраженном влиянии собственно уровней обработки по сравнению с эффектами специфического кодирования (то есть соответствия условия кодирования некоторому тесту на память — см. 5.2.2). Из всех пяти использованных форм обработки метакогни-тивное кодирование, связанное с оценкой личностного смысла, действительно ведет к лучшим результатам. Как правило, результаты непроизвольного запоминания в случае оценки личностной значимости оказываются более высокими, чем при условии интенционального кодирования — сознательного заучивания материала для последующего воспроизведения!
Соответствующие функции для непрямых тестов выглядят значительно более плоскими, одно- или двухступенчатыми. Перцептивный прайминг в задаче дополнения фрагмента слова остается одним и тем же при всех уровнях обработки, начиная с перцептивного, ориентированного на форму букв кодирования. В случае семантического непрямого теста общих знаний эффект варьирования уровня обработки проявляется лишь начиная с этапа семантического кодирования материала. При более поверхностных перцептивном и фонологическом кодированиях какой-либо семантический прайминг полностью отсутствует, что однозначно говорит о связи результатов этого имплицитного семантического теста с обработкой в семантической памяти, а не с процессами в имплицитной перцептивной системе.
В чем тогда состоит специфика процессов, лежащих в основе выполнения прямых и непрямых тестов? Прежде всего те и другие тесты, очевидно, апеллируют к одним и тем же иерархически организованным механизмам. Однако присутствие в явном виде задачи вспомнить, характеризующее прямые тесты, по-видимому, позволяет объединить механизмы разных уровней в единую функциональную систему. Успешность узнавания и разных видов воспроизведения определяется поэтому в прямых тестах суммарным вкладом ряда уровней, участвовавших в первоначальном кодировании материала. Специфика непрямых тестов состоит тогда в отсутствии подобной вертикальной интеграции между уровнями — результаты их выполнения зависят от работы относительно специализированных, «модулярных» механизмов. Так, при самых разнообразных способах первоначального кодирования лишь его ранний, перцептивный компонент влияет на успешность перцептивного теста дополнения фрагмента слова.
Дополнительные исследования, проведенные с помощью методов мозгового картирования, обнаружили закономерные сдвиги процессов активации структур мозга при изменении использованных в описанном эксперименте уровней обработки. Зрительное перцептивное кодирование вызывает активацию затылочных регионов коры, которые примерно совпадают с областями, ответственными за прайминг-эффекты в зри-
Таким образом, существует довольно полное совпадение между кортикальными механизмами кодирования и воспроизведения информации. Росту успешности показателей запоминания в прямых тестах при варьировании уровней обработки соответствует прогрессивная активация все более новых в эволюционном отношении нейрофизиологических структур, расположенных вдоль глобального градиента роста от задних к передним областям коры (см. 2.4.3). В табл. 5.7 суммированы данные о мозговых механизмах, лежащих, с одной стороны, в основе эффектов уровней обработки (кодирования), а с другой — в основе систем памяти, согласно классификациям Тулвинга и Сквайра. В крайнем правом столбце таблицы показано также возможное соответствие этих механизмов более общим уровням когнитивной организации, выделенным нами в развитие идей H.A. Бернштейна об уровнях построения движений (Величковский, 19866; Velichkovsky, 1990).
Рассмотрим обоснованность этого последнего сравнения механизмов памяти с уровнями когнитивной организации несколько подробнее. Как мы видели, широко обсуждаемым в современных исследованиях системам перцептивной, семантической и эпизодической памяти соответствуют различные уровни обработки (кодирования) материала. Решаемые этими механизмами задачи не сводятся, однако, только к функциям памяти. Например, височные доли и левые фронтальные области — основные структуры из числа обеспечивающих функционирование семантической памяти — участвуют и в ряде других процессов, например, в процессах порождения речи и категоризации. Следуя традиции Бернштейна, воспользовавшегося буквами латинского алфавита для обозначения уровней построения движений (см. 1.4.3), мы предложили называть соответствующую группу механизмов концептуальными структурами, или уровнем Е. Концептуальные структуры, судя по всему, используются для описания типичного, ожидаемого положения дел ...
Таблица 5.7. Соответствие различных уровневых представлений в психологии памяти и исследованиях когнитивной организации вероятным мозговым механизмам
Адекватные |
Системы |
Системы |
Вероятные |
Уровни |
формы |
памяти |
памяти |
мозговые |
когнитивной |
кодирования |
по Тулвингу |
по Сквайру |
механизмы |
организации |
Оценка |
Эпизоди- |
Декларатив- |
Правые пре- |
Метакогни- |
личностной |
ческая |
ная («что?») |
фронтальные и |
тивные |
значимости |
|
|
фронтополяр- |
координации, |
|
|
|
ные зоны. |
F |
|
|
|
Гиппокамп. |
|
|
|
|
Миндалина |
|
Категоризация. |
Семанти- |
|
Левые фрон- |
Концептуаль- |
Речевое коди- |
ческая |
|
тальные и |
ные структу- |
рование зри- |
|
|
височные зоны. |
ры, ? |
тельного |
|
|
Близкое окру- |
|
материала |
|
|
жение |
|
|
|
|
гиппокампа |
|
Зрительное |
Имплицит- |
Процедур- |
Модальные и |
Предметные |
кодирование |
ная перцеп- |
ная («как?») |
интермодальные |
восприятия |
формы, фоно- |
тивная |
|
зоны задних от- |
и действия, D |
логическое — |
|
|
делов коры. Пре- |
|
речи |
|
|
моторная кора |
|
Тренировка |
Имплицит- |
|
Теменные и |
Простран- |
точностных и |
ная сенсо- |
|
премоторные |
ственное |
гимнастических |
моторная |
|
зоны коры. |
поле^ С. |
движений |
|
|
Базальные ганг- |
Синергии, В |
|
|
|
лии. Таламус |
|
|
|
|
и мозжечок |
|
412
в мире. Поэтому они служат основой для феноменов обыденного сознания (см. 6.4.3).
Выраженная полифункциональность характерна для работы филогенетически наиболее быстро растущих в антропогенезе префронталь-ных структур коры. Они ответственны не только за формирование интенции на припоминание личностно значимых событий, но и за кодирование материала в контексте личностного к нему отношения, а также за множество других задач, не имеющих прямого отношения к функциям эпизодической или автобиографической памяти. В их число входят вьщеление релевантной для данной задачи информации и торможение иррелевантной, длительное произвольное поддержание внимания, произвольное изменение стратегии работы (переключение зада-
чи — см. 4.4.2), сложные умозаключения (см. 8.2.1), а также понимание поэтических метафор, иронических замечаний и анекдотов (см. 7.4.2).
Поскольку эти задачи связаны с произвольным управлением собственной познавательной активностью — целеполаганием, принятием решений, запоминанием, восприятием, мышлением, порождением и пониманием речи, — соответствующие механизмы в их совокупности естественно назвать уровнем метакогнитивных координации F (Велич-ковский, 19866). Этот уровень вовлекается в работу тогда, когда ситуация приобретает в каком-то отношении особый характер, например, становится личностно значимой или подчеркнуто необычной, даже абсурдной. Содержание его работы во многом определяется взаимодействием с уровнем концептуальных структур Е, который выполняет в этом отношении функцию гигантского семантического фильтра — обычно лишь то, что отклоняется от банальности повседневных ситуаций, становится предметом метакогнитивного анализа (см. 8.4.3).
Это представление меняет взгляд на многие рассмотренные в этой главе феномены. Прежде всего оно позволяет внести необходимые коррективы в современные теории памяти. В случае теории уровней обработки вместо обычного дихотомического разделения «поверхностной» и «глубокой» обработки мы можем говорить теперь о целом ряде уровней, как в приведенной только что таблице. Кроме того, многоуровневая трактовка проясняет причины особой эффективности «глубокой» (семантическая категоризация, уровень Е) и «сверхглубокой» (оценка личностного смысла, уровень F) форм кодирования. Как мы только что отметили, эти формы кодирования вовлекают в работу наиболее новые в филогенетическом отношении и продвинутые в переднем направлении структуры коры головного мозга. Когерентная активация этих структур должна вести к особенно выраженным изменениям в нейронных сетях гиппокампа и его непосредственного окружения (энторинальная кора), которые считаются сегодня вероятным субстратом процессов эксплицитного запоминания (см. 5.3.2).
В начальный период развития когнитивной психологии — под влиянием компьютерной метафоры — все формы обработки информации «внутри» организма считались связанными с ее пребыванием в том или ином «блоке памяти». Этот подход начинает меняться в последние годы. Особенно радикально меняется сама трактовка отношения памяти и познания — вместо того чтобы пытаться вывести все остальные когнитивные процессы из памяти, исследователи начинают рассматривать функции и структуры памяти в зависимости от общей, главным образом, уровневой организации деятельности и познания. Одновременно, как будет показано в следующем разделе, становится все более ясным, что в ряде случаев результативность нашей памяти нельзя объяснить одними лишь внутренними формами сохранения информации — приходится допустить существование своего рода «внешней памяти», находящейся вне организма. Как ни сложны все эти вопросы, сегодня они могут быть 413
впервые отчетливо сформулированы. Более того, даже понятно, каким образом нужно искать на них ответы25.
В отличие от лабораторных исследований, в повседневной жизни нас сравнительно мало интересует проблема механизмов запоминания и очень волнует проблема забывания — имени сотрудника или студента, значения иностранного слова или времени давно запланированной встречи. Уже Эббингауз (Ebbinghaus, 1885) попытался найти общий математический закон динамики забывания. Забывание бессмысленных слогов в его экспериментах успешно описывалось отрицательной логарифмической функцией. С появлением моделей, выделяющих кратковременную и долговременную память, было высказано предположение, что разные участки кривой забывания могут описываться разными функциями (см. 5.3.2). Следует отметить, что в реальности некоторые воспоминания сохраняются и даже усиливаются со временем (феномен реминисценции), обрастая новыми подробностями, особенно если они имеют личностно значимый характер. Имплицитная память, как мы видели (см. 5.1.3), также может быть очень устойчивой, и ее забывание требует специального рассмотрения. Все это говорит об ограниченной полезности описаний единой функции забывания.
Тем не менее при контролируемых лабораторных условиях вид кривой забывания стабилизируется и может быть с достаточной степенью точности описан математически, что имеет большое значение именно в практическом отношении. Например, оценивая последствия травм головного мозга или влияние новых фармакологических веществ, разрабатываемых для поддержки психологических функций, хотелось бы знать, где локализованы соответствующие эффекты, на фазах кодирования или сохранения информации в памяти? Для ответа на этот вопрос нужно иметь возможность оценивать эффективность кодирования и скорость забывания.
414
ъИсследования активации микрообластей мозга должны определить степень совпадения структур, ответственных за кодирование и извлечение информации. Это важно для проверки гипотезы о различной степени межуровневой интеграции в зависимости от наличия сознательной задачи — возможно, что только такая задача, активируя префрон-тальные (в частности, фронтополярные) структуры, позволяет интегрировать модулярные механизмы обработки в функциональную систему произвольного припоминания (Palier, 2001; Stuss & Alexander, 2005 ш press).
В обзоре под названием «Сто лет забывания» (Rubin & Wenzel, 1996) было показано, что данные многочисленных экспериментов на заучивание и узнавание достаточно хорошо аппроксимируются рядом математических функций с отрицательным ускорением, прежде всего, логарифмическими (как полагал Эббингауз) или же экспоненциальными функциями (как считали Мюллер и Иост — см. 1.2.3). Наиболее удобно пользоваться экспоненциальной функцией вида·
у = а хе*1,
где у — это интервальная оценка различимости старого и нового материала (она может быть получена на основе вычисления d'), a — параметр исходной степени кодирования, b — параметр «наклона» кривых, или скорости забывания, е — основание натуральных логарифмов, t — интервал времени сохранения (еще лучше данные описывались при подстановке в уравнение квадратного корня от t). На рис. 5.11 показано, как меняются кривые забывания при независимом варьировании параметров кодирования и скорости забывания. Анализ этих параметров свидетельствует о том, что во многих случаях нарушения функций памяти — при болезни Альцгеймера и при связанном с поражением гиппокампа височном амнестическом синдроме — основным «локусом» изменений явля-
Интервал сохранения
Рис. 5.11. Изменения вида кривых забывания при варьировании степени первоначального кодирования (А) и наклона — скорости забывания (Б)
415
ется стадия кодирования, в частности, внимание к материалу, а не последующее удержание информации в памяти (см. 5.4.3).
Существует значительное число психологических и психофизиологических теорий, или, точнее, довольно эскизно обрисованных гипотез о природе забывания. Большинство этих теорий представляет лишь исторический интерес, так как они возникли еще в период представлений об едином следе памяти — «мнеме». Мы кратко рассмотрим здесь три гипотезы, представляющиеся сегодня наиболее перспективными: теорию интерференции, теорию законченного действия и теорию вытеснения.
Согласно теории интерференции, причиной забывания являются процессы взаимодействия следов и внешние воздействия на систему памяти. В столь общей формулировке у этой теории возникают явные проблемы с принципом фальсифицируемости Поппера (см. 1.4.3), так как «процессы взаимодействия» протекают в живом организме всегда. По направленности интерференционных влияний во времени некоторое уточнение вводят понятия про- и ретроактивной интерференции. С их помощью уже во времена Мюллера и Пильцекера (см. 1.2.3) объяснялся классический эффект края в позиционных кривых полного воспроизведения: первые элементы ряда подвержены только ретроактивной интерференции, последние — только проактивной, а элементы, расположенные ближе к середине запоминаемой последовательности, испытывают оба вида интерференции. Это приводит к характерному «прогибанию» (U-образной форме) позиционных кривых. К эффектам интерференции следов относят также влияние сходства материала на успешность его запоминания, хотя надо заметить, что характер этого влияния может быть различным в зависимости от процедуры тестирования памяти — отрицательным при узнавании и положительным при воспроизведении (см. 5.1.1).
Не всегда ясно, какая из грех глобальных фаз функционирования памяти — кодирование, сохранение или извлечение — преимущественно подвержена интерференции. Так, забывание учебного материала часто объясняется невнимательностью — поверхностным кодированием материала учеником уже на стадии восприятия и понимания. В самом деле, в предыдущей главе мы подробно обсуждали примеры того, как простое отвлечение внимания (нарушение контроля текущего действия) ведет к эффектам более или менее полной функциональной слепоты — «слепоты невнимания» (см. 4.4.1).
Особенно серьезные последствия для памяти имеют черепно-мозговые травмы, патологические изменения тканей мозга, отравления и состояния гипоксии. При этом различают антеро- и ретроградную амнезию. Хотя эти клинические формы амнезии обычно считаются следствием ускоренного забывания, данные выявляют более сложную картину. Новые исследования антероградной амнезии, возникающей при поражениях медиальных отделов височных долей и гиппокампа, показывают, что собственно 416
скорость забывания (она определялась по наклону кривых забывания, как на рис. 5.10) остается неизменной, а нарушенными оказываются скорее процессы кодирования (White & Ruske, 2002). При травматической амнезии с течением времени нередко наблюдается постепенное восстановление памяти на события, непосредственно предшествовавшие травме. Это означает, что ретроградная амнезия, по крайней мере частично, обусловлена нарушениями, связанными с фазой извлечения из памяти. Эффективное моделирование амнезии в лабораторных и клинических условиях возможно при использовании фармакологических средств, в частности, из числа тех, которые ведут к общей анестезии (часто эти средства ведут к нарушениям в работе N MDA-синапсов — см. 4.4.3 и 5.4.3). В некоторых ситуациях амнестических расстройств забывание не является полным, что удается продемонстрировать с помощью непрямых (имплицитных) тестов памяти.
Но амнезии возникают отнюдь не только в результате некоторых непосредственных физико-химических воздействий. Американская исследовательница Элизабет Лофтус обнаружила эффект непродолжительной ретроградной амнезии при просмотре фильма, содержащего сцену жестокого нападения. Забывание распространялось на детали всех событий, непосредственно предшествовавших (порядка 2 минут) нападению. Естественно предположить, что значительно более выраженный эффект подобная, чисто функциональная амнезия может иметь в реальных условиях. Надо сказать, что в теоретическом плане эти результаты напоминают эффекты обратной зрительной маскировки, которые могут вызываться внезапным показом изображения, имеющего для наблюдателя аффективное значение (см. 3.1.3). Отдаленным аналогом антероградной амнезии служат эффекты отвлечения и «мигания» внимания, наблюдаемые при обработке быстро предъявляемых последовательностей стимулов (см. 4.1.2).
В качестве второй теории забывания мы упомянули выше «теорию законченного действия». Строго говоря, такой теории пока не существует, но она может быть намечена на основании общих соображений и анализа данных. Как показывают исследования непроизвольного запоминания, проводимые в рамках теории уровней обработки (см. 5.2.2 и 5.3.3), память может рассматриваться как побочный продукт того, что мы делаем с материалом. Действие является единицей деятельности, ее базовым осмысленным сегментом (см. 1.4.3). Пока действие не завершено, необходимо помнить о цели, а также поддерживать его многоуровневое информационное обеспечение26. Завершение действия означает возможность «сброса», по крайней мере, части этой информации.
26 Разнообразие возможных действий определяет практически открытый список уча
ствующих-в их обеспечении структурно-функциональных механизмов, что, кстати, и де
лает столь сложной предпринятую Бэддели задачу описания компонент рабочей памяти
(см. 5.2.3). Инвариантной особенностью контроля текущего действия является лишь уча
стие префронтальной коры и передней поясной извилины (Brass et al., 2005; Gehring &
Knight, 2000, Posner, 2004). 417
Иными словами, можно предположить существование особого механизма модуляции забывания в такт с сегментацией деятельности. Классические наблюдения Б.В. Зейгарник продемонстрировали исчезновение детальной памяти на подсобную информацию после завершения действия, делающего эту информацию ненужной27. Последующие эксперименты, правда, выявили более сложную картину, особенно в отношении запоминания обстоятельств незаконченного действия — в ряде случаев здесь также наблюдалось плохое запоминание, хотя по логике «эффекта Зейгарник» сохранение должно было быть хорошим (Хек-хаузен, 2003).
Очевидно, для развития этой теории придется решить несколько сложных задач. Главная из них — определение статуса того, что делает субъект. До сих пор мы не знаем, чем на самом деле является наблюдаемое в реальных условиях или моделируемое лабораторно «действие» и чем в силу этого становится используемое для тестирования памяти прерывание — досадной задержкой в достижении личностно значимого результата, паузой, предшествующей возобновлению того же действия, или же просто прекращением операций, иррелевантных по отношению к подлинным целям и мотивам. При таком спектре возможностей результаты начинают определяться индивидуальными особенностями испытуемых. Например, общий депрессивный фон и склонность к поддержанию status quo, а не к его изменению (англ. state-orientation trait = ориентация на состояние как личностная черта) коррелируют с улучшением запоминания неоконченных действий (Kuhl, 2000). Вероятное объяснение неожиданного подтверждения «эффекта Зейгарник» именно в случае этой группы лиц состоит в том, что они испытывают трудности в отказе от однажды поставленной цели, сколько бы иррелевантной с точки зрения смыслообразующих мотивов их деятельности она ни была. У пациентов с депрессией это сочетается с нарушением автоматизированных форм обработки информации и обеднением эпизодической памяти. Можно сказать, что в этом, специальном случае мы имеем дело с действием в относительно чистом виде, без обычной его включенности в систему личностно-смысловых контекстов «сверху» и поддержки со стороны иерархии самонастраивающихся операций «снизу».
Еще один вопрос связан с уровнем выполняемого «действия». Процессы прямого сенсомоторного взаимодействия с окружением обычно вовлекают относительно низкоуровневые нейрофизиологические механизмы и, судя по всему, имеют меньшую временную «зернистость», чем осознанное («фокальное») восприятие, припоминание личностно значимых событий или доказательство математической теоремы (см. 3.4.2). Видимо, поэтому в случае сенсомоторных операций часто не удается
27 Эта работа была выполнена под руководством Курта Левина. В их исходном, экологически валидном, но методически не очень строгом варианте наблюдения Б.В. Зейгарник заключались в опросе официантов в берлинских ресторанах, показавшем, что они хорошо помнят характер и стоимость заказа клиентов до тех пор, пока последние не рас-418 плачиваются и не покидают заведение.
обнаружить следов памяти, хотя до сих пор не вполне ясно, формируются ли они вообще с самого начала, просто быстро распадаются сами собой или же подвергаются дополнительному подавлению. Мы еще вернемся к обсуждению этого вопроса в конце данного подраздела.
Гипотеза вытеснения возникла в психоанализе. В отличие от теорий интерференции и законченного действия она имеет более частный характер, связанный с работой механизмов психологической защиты, преодолением (англ. coping) влияния воспоминаний травматического содержания. Наш собственный опыт говорит, что острота болезненных воспоминаний со временем притупляется и они если и не забываются полностью, то, по крайней мере, меняют свой характер. Имеющиеся на этот счет научные данные несколько противоречивы. Испытавшие психическую травму лица иногда могут довольно детально рассказать, что с ними случилось (Andrews et al., 1999). Вместе с тем, психиатрические исследования женщин, ставших жертвами сексуального насилия, показывают, что спустя 17 и более лет до 40% из них не могут ничего об этом вспомнить, а еще 16% отмечают, что в их жизни были периоды, когда они, казалось бы, полностью забывали эти события (Williams, 1994). В клинических формах так называемого посттравматического синдрома (PTSD — posttraumaticsyndromedisease) нарушения произвольного припоминания обстоятельств травмы очевидны, причем иногда на фоне сохранного имплицитного узнавания деталей аффектогенной ситуации (см. 5.3.2 и 9.4.3).
Изучение вытеснения связано с большими методическими и этическими трудностями. Серьезную проблему представляет собой проверка аутентичности воспоминаний, особенно из далекого прошлого. Психотерапевтические приемы, направленные на осознание имевших место, но забытых событий, легко способствуют возникновению псевдовоспоминаний, иногда сопровождаемых обилием деталей. В литературе описываются случаи, когда люди очень подробно «вспоминали» об осуществлявшихся над ними инопланетянами хирургических операциях или об изощренных сатанинских ритуалах, жертвами которых они якобы были. Кроме того, работу бессознательного (или сверхсознания), предположительно цензурирующего содержания нашего сознательного опыта, очень трудно исследовать в контролируемых условиях. Экспериментально проще изучать произвольное забывание. В типичных экспериментах испытуемым предъявляется список слов, одни из которых они должны запомнить, а другие забыть. Такая инструкция явно влияет на успешность последующего внезапного воспроизведения, хотя, похоже, это влияние более выражено по отношению к материалу с нейтральным содержанием, и, следовательно, не может объяснить сам феномен вытеснения.
Интересная возможность состоит в том, что «вытеснение» на самом деле представляет собой не «выдавливание» информации из памяти — перевод воспоминаний в состояние небытия, а изменение их статуса. Военным психологам известно правило, согласно которому «солдат по- . .
мнит не сам бой, а свой первый рассказ о бое». Как серьезная, часто неразрешимая проблема, «уже случившееся» постоянно привлекает наше внимание, заставляет искать решение, в частности, апеллируя к помощи других. То, что первоначально имеет статус памяти об эпизоде собственной биографии (уровень F), в результате многократного возвращения и повторного пересказа, обычно с более или менее значительными вариациями, постепенно превращается в вариант семантической памяти (уровень Е), знания вообще28. Этому переходу способствует осмысление казалось бы банальных истин, типа «Жизнь прожить не поле перейти!», выполняющих роль универсальных метакогнитивных средств перехода от автобиографического опыта — «Как это случилось со мной?» — к безличностной энциклопедической справке — «Так бывает». Для метакогнитивных координации характерна также манипуляция истинностными параметрами знаний (см. 8.1.3 и 8.2.3). Такой контрфактический контекст припоминания-сомнения хорошо иллюстрирует роман A.M. Горького «Клим Самгин». Оказавшись когда-то свидетелем и невольным виновником гибели ребенка, главный герой этого романа постоянно возвращается в своих воспоминаниях к этому травматическому эпизоду, но в характерной релятивизирующей форме: «А был ли мальчик? Может, мальчика и не было?»
Серьезной практической проблемой является оценка свидетельских показаний. С точки зрения когнитивной науки, они должны рассматриваться с чрезвычайной осторожностью. Во-первых, уже наше восприятие представляет собой лишь наиболее вероятную интерпретацию, а совсем не точную реплику имевших место событий (см. 3.3.1 и 9.3.1). Во-вторых, содержания эпизодической памяти подвержены забыванию, причем если событие имело травмирующий характер, то, возможно, еще и в варианте вытеснения.' В-третьих, как будет показано ниже (см. 8.2.3), для наших оценок и решений часто характерна установка на подтверждение — мы целенаправленно ищем подтверждения наших ожиданий (убеждений и предубеждений), хотя во многих случаях, например, при даче свидетельских показаний или при проверке научных гипотез, правильнее было бы занять критическую позицию. Кроме того, принятие всякого решения находится под влиянием так называемой эвристики доступности: информация, которая легко доступна, непроизвольно привлекает наше внимание и служит основой для принятия решений (см. 8.4.1). Поэтому любые выделяющие человека признаки, такие как блуждающий взгляд или грязный свитер, вполне могут оказать решающее влияние на «опознание».
28 Вариативность даже простейших наших действий была впервые установлена в исследованиях феномена психического пресыщения Анитрой Карстен, работавшей в 1920-е годы в Берлинском университете под руководством Курта Левина. Такая вариативность является проявлением одной из фундаментальных метапроцедур мышления — ВАРЬИРОВАНИЯ. Ее особенности будут подробно рассмотрены в одной из следующих глав 420 (см. 8.1.3).
Следует отметить также возможное влияние внушаемости и воображения. Допрос (как, впрочем, и любой вопрос или интервью) создает контекст, который при восстановлении информации может вести к искажениям и псевдовоспоминаниям. Выраженное влияние оказывает уже формулировка вопроса. Пару десятилетий назад это продемонстрировали американские психологи Э. Лофтус и С. Палмер. Они показывали испытуемым короткие фильмы, в одном из которых была сцена столкновения автомобилей. Через неделю испытуемых неожиданно просили подробно ответить на вопросы об этом инциденте. В разных вариантах вопроса о скорости автомобилей использовались глаголы «врезались», «столкнулись» или «соприкоснулись» («С какой скоростью двигались машины перед тем, как они врезались друг в друга?»). Средняя оценка скорости менялась в зависимости от этого почти на 40 км/час. Можно возразить, что информация о скорости плохо передается в фильме. Поэтому существенно, что, отвечая на вопрос с глаголом «врезались», испытуемые почти в три раза чаще рассказывали о выбитых стеклах, чем при использовании глагола «соприкоснулись». На самом деле выбитых стекол, рассыпанных по дороге, в фильме не было — в показанном эпизоде стекла лопнули, но не выпали из рамок29.
Наряду с понятием эпизодической памяти, по определению имеющей автобиографический характер (см. 5.3.2), в литературе используется его житейский аналог, термин автобиографическая память. Соответствующие исследования обычно концентрируются на изучении припоминания личностно значимых событий, отличающихся от лабораторных экспериментов с предъявлением списков слов или последовательностей слайдов. Как показывают данные мозгового картирования, припоминание значимых эпизодов собственной биографии сопровождается активацией тех же правых префронтальных структур, что и в случае эпизодической памяти. Типичным для работ по автобиографической памяти является проведение обширных опросов («Как Вы впервые узнали о распаде Советского Союза?», «О террористических актах 11 сентября в Нью-Йорке?» и т.д.), не требующих ни оборудования, ни, строго говоря, теории. За экологическую валидность, однако, приходится расплачиваться надежностью результатов. Проблема состоит в установлении аутентичности описываемых событий. Поучительный пример приводит в одной из работ Жан Пиаже. Долгое время он считал своим первым детским воспоминанием попытку его похищения прямо из коляски, когда лишь вмешательство няни спасло его от похитителей.
29 Влияние вопроса наблюдается главным образом тогда, когда у испытуемых есть ос
нования предполагать, что спрашивающий, во-первых, осведомлен и, во-вторых, нейт
рален в отношении опрашиваемых событии. Под влиянием этих результатов при опросе
свидетелей и пострадавших в последнее время психологами предлагается использовать
определенные правила организации речевого общения, в совокупности получившие на
звание когнитивное интервью.421
Значительно позже родители Пиаже получили от бывшей няни письмо с просьбой простить ее за давний обман — она придумала историю с похищением, чтобы получить внеочередной отпуск (см. 5.4.3).
Улрик Найссер и его ученики (например, Hirst & Gluck, 1999) воспользовались возможностью сравнения подробных показаний одного из участников так называемого уотергейтского скандала с магнитофонными записями реальных переговоров30. В этих показаниях ближайший советник президента Никсона Джон Дин демонстрирует, наряду с неточностью в воспроизведении отдельных деталей и последовательности микрособытий, постоянные смысловые искажения в свою пользу. Это можно объяснить особенностями осознания прошлого (в варианте оруэлловской или сталинской моделей — см. 4.4.3), хотя причиной может быть и просто заинтересованность ответчика в создании максимально благоприятного впечатления. Более интересна сама динамика показаний, с постоянными возвращениями к ключевым эпизодам и изменениями формулировок. В результате происходит сдвиг от эпизодической к семантической памяти, с характерной для последней амнезией на источник. Найссер предложил недавно назвать эту памятьрепезодичес-кой, от «репетиция» — повторение с целью подготовки выступления. В современной научной литературе иногда возникают споры о полезности таких, скорее феноменологических исследований, поскольку сами воспоминания столь часто неадекватны. По мнению Найссера, понимание этой неадекватности и есть важнейший результат изучения автобиографической памяти.
Приведенные примеры относятся к метакогнитивным механизмам, суть которых состоит в манипулировании знаниями. Проблемы возникают и при слишком низком, сенсомоторном уровне активности, не имеющем доступа к высшим формам памяти. Примером служит наше взаимодействие с техническими устройствами. Развитие компьютерных технологий в течение последних 20 лет проходит под непосредственным влиянием когнитивных исследований. В результате открытия гигантских возможностей зрительного узнавания (см. 5.2.1), в начале 1980-х годов произошла замена способа взаимодействия человека и компьютера. Вместо интерфейсов командной строчки {command-lineinterfaces), когда в процессе «диалога» с компьютером пользователь должен был впечатывать в строку название требуемой команды, используются знакомые сегодня каждому графические интерфейсы {graphicaluserinterfaces, GUIs). Их применение с иконическими знаками, указывающими на характер связанных с этим знаком функций, и компьютерной мышки либо аналогичных устройств пространственного ввода инфор-
мации привело к значительному ослаблению когнитивной нагрузки пользователя.
Вместо декларативной семантической памяти (уровень концептуальных структур Е) на название команд, специфику правил и соответствующих формальных операций задействованными оказались сравнительно низкоуровневые процессы — перцептивное узнавание и простые сенсомоторные операции, пространственно «привязанные» к определенному месту на дисплее (уровни предметного действия D и пространственного поля С). Это открыло возможность для массового использования компьютеров, в частности, лицами без специального образования. Проблема состоит в том, что освобождаемые ресурсы не всегда используются для лучшего решения задач или обучения. Складывается впечатление, что легко доступная, более или менее постоянно присутствующая в нашем непосредственном окружении информация образует своего рода «внешнюю память». Она не усваивается когнитивно, хотя и используется в контексте сенсомоторной и перцептивной активности. Деятельность строится по принципу «внешний мир является лучшей моделью самого себя» (см. 9.3.3).
Первыми соответствующие факты описали в начале 1970-х годов американские инженерные психологи. Сначала Дональд Норман обратил внимание на то, что по отношению к некоторым типичным объектам нашего окружения мы можем вновь и вновь допускать ошибочные действия, не обнаруживая сколько-нибудь выраженного обучения. Примером могут служить попытки подогреть пищу на электрической плите, когда время от времени (и так в течение ряда лет!) мы опять включаем не ту конфорку, хотя, казалось бы, давно можно было раз и навсегда выучить соответствующую простую связь. Не менее яркий факт установил коллега Нормана Раймонд Никерсон. Он внезапно просил студентов на лекции нарисовать по памяти различные американские монеты, например цент. Хотя каждый из студентов тысячи раз держал в руках и видел этот объект, оказалось, что практически никто не способен без ошибок, да и вообще сколько-нибудь полно восстановить изображенную на каждой из сторон монеты информацию. В британской популяции вероятность припоминания, в какую сторону смотрит королева на самой распространенной в Соединенном Королевстве монете, оказалась близкой к 50%, то есть была случайной. Выраженные ошибки наблюдались не только при воспроизведении информации, но также и при узнавании изображений монет.
В главе о внимании мы упоминали исследования зрительного поиска, проводимые Джереми Вольфе и Тоддом Хоровитцем (см. 4.2.3). Обычно в таких задачах при каждой пробе меняют положение не только объектов-целей, но также заново «перемешивают» и иррелевантные объекты (ди-стракторы). Это делается специально для того, чтобы избежать обучения, которое может с течением времени делать процессы поиска более эффективными. В одном из их экспериментов испытуемым 300 раз подряд была по ошибке показана одна и та же конфигурация дистракторов
423
(менялось только расположение цели), и оказалось, что скорость поиска, определяемая зависимостью времени решения задачи от числа дист-ракторов, совершенно не изменилась. Иными словами, испытуемые тратили примерно одно и то же время на обработку дистракторов, когда видели их в первый и в трехсотый раз, никак не используя возможное знание об их идентичности и взаимном расположении.
Отсюда делается вывод, что зрительный поиск сопровождается полной амнезией на предыдущие пробы и осуществляется в «вечном настоящем времени». Вместе с тем, иногда обучение (ускорение зрительного поиска в последовательных пробах) оказывается возможным. Оно, например, возникало, когда задача усложнялась и испытуемые должны были держать все объекты в памяти, не имея их постоянно перед глазами. Кроме того, согласно новым данным, улучшение в решении серии таких задач критическим образом зависит от существования некоторых закономерных отношений между целевыми объектами и дистракторами. Когда эти отношения случайны, как в экспериментах Вольфе и Хоро-витца, каждая новая проба оказывается по сути дела новым действием. Более того, резкое тахистоскопическое предъявление материала каждый раз запускает всю спираль уровней обработки (см. 3.4.1 и 4.4.1), что сопровождается «сбросом» ненужных более сведений. Если же информация о дистракторах все-таки способна как-то сориентировать процессы целенаправленного поиска, то возникает, по меньшей мере, имплицитное обучение (см., например, Peterson et al., 2001). Авторам будущих версий действенной (или деятельностной) трактовки памяти и процессов забывания, по-видимому, придется как-то интегрировать все эти факты в свои теории.
5.4.2 Обучение и формирование навыков
Парадоксальным образом проблема обучения длительное время не относилась к числу центральных тем когнитивных исследований. Бихевиористская традиция, когда обучением (или, вернее, научением, поскольку экспериметы в основном проводились на животных) оперантного типа объяснялось все, что только может представлять потенциальный интерес для психологии и педагогики, явно противоречила имеющемуся у каждого из нас опыту множества возможных путей приобретения знания и отрицательно повлияла на интерес к такого рода исследованиям. Характерно, что даже Курт Левин, первоначально с энтузиазмом выдвигавший задачу единообразного (или «галилеевского»— см. 1.3.2) объяснения возможно более широкого спектра психологических феноменов, в конце жизни неожиданно выступил с критикой бихевиористского подхода, сравнив его с попытками описать все химические реакции одной-единственной формулой.
В рамках компьютерной метафоры ранней когнитивной психологии, на фоне десятков и сотен исследований кратковременной памяти, обучению не уделялось сколько-нибудь сопоставимого внимания. Впер-
вые оно начинает систематически рассматриваться в теоретическом плане при создании так называемых глобальных когнитивных моделей (они будут рассмотрены в следующей главе — см. 6.4.1), а также в контексте моделирования познания с помощью нейронных сетей (см. 2.3.3). Вместе с тем, практическая значимость процессов обучения и их возможных механизмов обусловили появление растущего числа когнитивных исследований этой проблемы. Основными признаками этих работ являются:
Отход от бихевиористского принципа единообразного объяснения хорошо иллюстрирует работа видной представительницы современного необихевиоризма Трэси Кендлер (Kendler, 1995), которая установила в экспериментах на дискриминантное обучение31, что животные и маленькие дети научаются находить правильное решение (задуманную экспериментатором комбинацию перцептивных признаков) в результате очень медленного, ассоциативного в своей основе кодирования как релевантных, так и иррелевантных признаков изображений. Старшие дети и взрослые, напротив, используют стратегию активной проверки гипотез, направленную на выявление релевантных признаков. Методической особенностью этих экспериментов была полная и внезапная замена (reversal shift) значения признаков — положительные становились отрицательными и наоборот. При таком внезапном изменении «правил игры» вторая, активная стратегия, предположительно опосредованная символическим знанием, обеспечивает возможность значительно более быстрой адаптации и нахождения нового «решения». По мнению Кендлер, эти данные свидетельствуют о существовании двух фило- и онтогенетических уровней обучения — «ассоциативного» и «когнитивного». Разумеется, речь идет здесь об относительно искусственных лабораторных экспериментах, но аналогичные, требующие перестройки поведения ситуации часто возникают и в повседневной жизни.
Полезными для рассмотрения более реалистических примеров являются уровневые представления, разработанные в когнитивной психологии. Самым общим из них стало выдвинутое Дональдом Норманом и
31 Эта типичная для бихевиористских исследований задача состояла в данном случае в
выборе одной из двух одновременно предъявлявшихся зрительных конфигураций, кото
рые отличались между собой формой, цветом и размерами. 425
его учеником Дэвидом Румелхартом в начале 1980-х годов представление о трех качественно различных типах изменений в процессах обучения. Знания рассматриваются ими как схематические структуры. Эти структуры прежде всего демонстрируют постоянную градуальную адаптацию ко все более тонким параметрам активирующих наши знания ситуаций. Как форма обучения, подобная настройка лежит в основе совершенствования навыков. Принципиально иная форма обучения связана с обогащением схем путем добавления к их составу новых терминов, понятий и фактов. Примером может служить традиционное, .ориентированное скорее на накопление знаний, чем на их использование, академическое обучение. Наконец, иногда нам удается (самим или при помощи других) обнаружить новые закономерности в имеющихся знаниях, что позволяет качественно, «скачком» расширить возможности их применения. Норман называет эту форму обучения, близкую к творческому мышлению, переструктурированием, но в литературе встречаются и другие названия, например, «обучение путем открытия» или (в работах гештальтпсихологов — см. 1.3.1) «обучение посредством инсайта»32. Еще одна группа понятий связана с идеями социокультурного опосредствования познавательной активности (см. 1.4.3). Как отмечал Л.С. Выготский в 1930-е годы в своем обсуждении проблемы соотношения обучения и познавательного развития, правильно построенное обучение может опережать и вести за собой развитие. Такое обучение происходит в зоне ближайшего развития, то есть при поддержке и в контексте общения ребенка со взрослым. Понятие зоны ближайшего развития (англ. zoneofproximaldevelopment— ZOPED) стало в последние годы очень популярным в психолого-педагогической литературе, однако оно все еще является общим, философским понятием, нуждающимся в экспериментальном уточнении (см. 8.4.3). С этим же кругом идей связано уже упоминавшееся в предыдущей главе понятие совместное внимание (Jointattention). Это понятие оказывается полезным как раз для анализа микродинамики общения и совместного обучения. Оно может быть операционализировано с помощью регистрации направления линии взора и использовано для улучшения процессов совместного решения задач (VelichJcovsky, 1995). Исследования влияния состояний совместного внимания на речевое и когнитивное развитие ребенка, а также первые попытки учета этого психологического понятия при создании новых средств коммуникации и в роботике будут подробно рассмотрены в последующих главах (см. 7.1.2, 7.4.3 и 9.2.3).
32 Надо сказать, что эти формы обучения примерно соответствуют трем группам механизмов памяти, выделенным в предыдущем разделе (см. 5.3.2), а именно перцептивной и сенсомоторной имплицитной памяти («настройка»), семантической памяти («обогащение») и эпизодической памяти («переструктурирование»), по крайней мере, с точки зрения связи последней с самосознанием («автоноэтическим сознанием», по Тулвингу) и 426 оперирующими над знаниями метапознавательными процессами (см. 5.3.3).
Используя предложенную Норманом и Румелхартом общую схему анализа — переструктурирование, обогащение и градуальная настройка (адаптация), можно попытаться более подробно рассмотреть отдельные примеры процессов обучения. Мы начнем этот анализ со школьного и академического обучения, а закончим процессами формирования навыков.
Складывается впечатление, что основой всех серьезных продвижений в обучении, ведущих к переструктурированию существующих представлений, служит интеграция первоначально изолированных областей знания (см. также 6.3.1). Ученица Найссера Элизабет Спелке провела в последние десятилетия ряд доказывающих это исследований обучения математике (Spelke, 1999). Первоначально знания в области арифметики и геометрии развиваются независимо друг от друга, так что уже до начала школьного обучения дети могут пересчитать число объектов и способны правильно ответить на вопросы о многих свойствах прямых. Тем не менее до 6 лет дети обычно не знают дробей и отрицают возможность бесконечного деления отрезка пополам, поскольку этот процесс рано или поздно приводит к выделению «совсем маленьких», неделимых далее точек. Преодоление этих ограничений предполагает интеграцию обеих областей. Решающим моментом в понимании дробей является осознание того, что на любой линейке имеются точки, расположенные между обозначающими целые числа рисками. От понимания того, что любое целое число может быть разделено пополам, лишь незначительный шаг ведет к осознанию возможности бесконечного деления любой дроби и к последующему обратному переносу этого нового знания на свойства геометрических объектов и пространства в целом33.
Как иллюстрация экспериментального подхода к проблеме социальных механизмов обучения, интерес представляют работы известной американской исследовательницы Микелин Кай и ее сотрудников (например, Chi et al., 2001). Они проанализировали особенности процессов центрированного на индивиде обучения, когда прикрепленный к студенту наставник-преподаватель, или «тьютор»- (от англ. tutor), один на один помогает ему разобраться в учебном предмете. Исходными для этой работы послужили три группы фактов. Во-первых, согласно данным контрольного тестирования, такое обучение оказывается успешнее, чем обучение в группах и классах (от 30 и более чело-
33 Конечно, даже десятилетия спустя наше знание основ математики остается не вполне
совершенным, отчасти потому, что оно противоречит повседневному опыту — фактичес
кой невозможности бесконечного деления любого реального отрезка (см. 6.4.3). Мы час
то не отдаем себе отчета в многочисленных контринтуитивных следствиях интеграции
арифметики и геометрии в единую предметную область. Так, мы едва ли отчетливо пони
маем, что между 1 и 2 расположено столько же чисел, сколько между 1 и 1000 или что не
существует точки, ближайшей к последней точке отрезка. Поскольку всякое знание в прин
ципе парциально, то суть обучения во многом сводится к выяснению того, где можно об
этом прочитать и у кого можно спросить. 427
век). Во-вторых, в ходе такого индивидуализированного обучения происходит явное улучшение знаний... самого тьютора34. В-третьих, эффективность обучения не зависит от различий в возрасте тьютора и учащегося, а также от того, имеет ли тьютор какую-либо педагогическую подготовку. Существенно, впрочем, чтобы он в достаточной степени владел своей предметной областью и сам мог отчетливо понимать, о чем идет речь.
Проведенные этой группой авторов эксперименты на материале курса физиологии были направлены на прояснение критических для психологии обучения вопросов. Анализ данных выявил ряд зависимостей успешности обучения от взаимодействия учащегося и тьютора, которые не вписываются в картину односторонней передачи «культурно-исторического опыта» от тьютора студенту. Заметим также, что от обучающей активности тьютора зависит немногое. В самом деле, его замечания не систематичны, так как он больше озабочен пересказом того, что знает сам, а не тем, что нужно учащемуся, и часто игнорирует затруднения своего подопечного. В одном из экспериментов тьютору запрещалось давать объяснения и комментировать ответы, но он должен был посредством общих вопросов (типа «Почему Вы так считаете?») поддерживать самостоятельную учебную активность учащегося. Несмотря на сокращение обратной связи, результаты обучения не ухудшились, а с точки зрения глубины понимания предмета даже стали лучше. Итак, предположение, что студент учится на основании систематических пояснений, не подтверждается, так как характер активности преподавателя (что и когда он говорит) не имеет решающего значения. Важнее оказалось то, что студенты сами делают ошибки и признают их таковыми. Лучшим предиктором успешности обучения были вопросы и замечания студента по поводу собственных знаний.
Иными словами, для обучения важна метакогнитивная активность студента, провоцируемая общением как таковым и направляемая в определенное русло совместным предметом обсуждения. Сама возможность существования такого общего подхода к обучению, однако, до сих пор остается для многих авторов спорной (см., например, Андерсон, 2002). Речь идет о классической проблеме философской педагогики Нового времени — проблеме формальной дисциплины. Существует ли дисциплина (то есть предметы типа логики, математики или обязательных для учебных программ гимназий мертвых языков, греческого и латинского), изучение которой «подготавливает ум» для усвоения любых знаний? Известнейшим критиком концепции формальной дисциплины был автор ранних бихевиористских теорий обучения Эдвард Торндайк
14 Несомненно, не лишен горькой правды старинный студенческий анекдот про профессора, который жалуется на доставшихся ему непонятливых студентов: «Представьте себе, три раза им объяснил — в конце концов уже и сам все понял, а до них никак не 428 доходит!»
(Thorndike, 1932). Правда, его эксперименты вряд ли можно считать адекватными, так как они были ограничены анализом переноса умений решения простых задач в области геометрии. Кроме того, за прошедшее время изменились критерии оценки данных: то, что для Торндайка было «очень незначительным переносом», сегодня вполне можно было бы назвать «выраженным праймингом». Поэтому применительно к семантически богатым областям этот важный вопрос все еще остается открытым.
Традиционные прикладные исследования обучения имеют отношение к более простым ситуациям, когда речь идет, по классификации Нормана, об обучении как о процессе обогащения памяти новыми знаниями, а на первый план выступают мнемотехнические приемы и стратегии улучшения запоминания. Здесь обнаруживается практическая значимость многих рассмотренных выше результатов. Особый интерес представляют данные, полученные в рамках теории уровней обработки (см. 5.2.2). На успешность непроизвольного запоминания влияет то, что мы делаем с материалом, то есть такие факторы, как «глубина», «ширина» и «единственность» кодирования (Craik, 2002).
Согласно результатам наших исследований (Velichkovsky, 2002), использование кодирования, основанного на оценке личностной значимости (личностного смысла), оказывается в общем случае наиболее эффективным путем к хорошему запоминанию. Более того, при таком кодировании непроизвольное запоминание может оказаться успешнее произвольного (см. 5.3.3). Иными словами, чтобы выучить материал, совсем не обязательно его заучивать (а тем более «зубрить»). Лучших результатов можно добиться, попытавшись понять и оценить его в одном из индивидуально значимых («смыслообразующих») контекстов, например, с точки зрения прагматической полезности, логической законченности или эстетического совершенства. Кроме того, запоминание улучшается, когда работа с материалом обеспечивает выявление возможно большего количества семантических связей («детализация»), но возникающая при этом репрезентация оказывается уникальной («единственность»).
Чтобы ввести изучаемый материал, например текст учебника, в более широкий семантический контекст, полезен предварительный просмотр материала и попытки формулировки вопросов (эти вопросы, кстати, учащимся лучше сформулировать самим — поэтому данное учебное пособие и не содержит заранее подготовленного списка вопросов). В англоязычных странах студентам рекомендуется методический прием работы с текстом, чаще всего называющийся SQ3R (по первым буквам названий пяти последовательных действий — survey, question, read, recite, review). Согласно рекомендуемому порядку действий, работа с текстом должна начинаться с его беглого просмотра (survey или preview), направленного на выяснение того, о чем вообще идет речь. На втором этапе студент задает себе более конкретные вопросы (question), используя для 429
Рис. 5.12. Старинный метод определения количества дней в последовательных месяцах года.
этого, например, подзаголовки текста. Затем следуют собственно чтение (read), с последующим повторением (recite) основных положений и сжатым резюме (review) приобретенных знаний. Хотя конкретные особенности данного подхода к изучению текстового материала не основаны на каких-либо серьезных исследованиях35, он, безусловно полезен, поскольку дисциплинирует учебную работу студента и улучшает ее результаты. Речь идет, таким образом, о системе правил, организующих или упорядочивающих поведение, — формальной (то есть безразличной к содержанию) учебной дисциплине, хотя и в другом смысле, чем это имелось в виду Джоном Локком или Торндайком.
В специальных случаях для запоминания последовательной информации используются те или иные мнемотехнические приемы. Так, только что упомянутая необычная аббревиатура SQ3R («ЭС-КЬЮ-ТРИ-А») единственным образом кодирует три буквы латинского алфавита, позволяющие студенту припомнить названия пяти действий, которые он должен выполнить, оказавшись один на один с учебником. В ряде ситуаций возможно использование очень специальных мнемотехнических приемов. Пытаясь вспомнить, сколько дней нам осталось работать в марте или октябре, мы можем на всякий случай обратиться к проверенной детской
430
35 Существует множество вариаций этого метода, такие как PQ3R, PQ4R, SQ4R и т.д. В частности, появление еще одного «R» обычно связано с предложением «обдумать» (rethink) содержание прочитанного. Одновременная банальность и полезность таких рекомендаций типична и для многих других метапроцедур (то есть процедур работы со знаниями — см. 8.1.3). Их функция, очевидно, состоит прежде всего в организации познавательной активности, придании ей целенаправленного и целесообразного характера.
считалочке, связанной с перебором костяшек руки (см. рис. 5.12). Если косточка, то 31 день, если ямка, то 30 (или даже меньше в феврале, который представляет собой особый случай и требует еще и учета года — високосный или нет). Точно так же для перечисления семи цветов радуги нам нужно только вспомнить странную фразу «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан», и припоминание последовательности цветов от красного до фиолетового уже не должно составить труда. Более универсальный характер имеет упоминавшийся выше метод мест (см. 5.1.1), хотя его возможности ограничены размером пространственного окружения, используемого для размещения запоминаемых объектов и воображаемой прогулки.
Областью педагогической практики, где использование общих мне-мотехнических приемов имеет доказанное практическое значение, является обучение иностранным языкам, особенно на ранних его этапах, а также тогда, когда оно не поддерживается постоянным общением с носителями изучаемого языка в естественных условиях. Как правило, обучение иностранным языкам в школе представляет собой чрезвычайно медленный и неэффективный процесс. Согласно британским данным, даже лучшие учащиеся не способны выучить в этих условиях более 4 слов за урок, а около 25% учащихся обычно вообще не запоминают ни одного (Milton & Меага, 1998).
Чтобы улучшить эту ситуацию, Ричард Аткинсон (один из авторов трехкомпонентных моделей памяти — см. 5.2.1) предложил так называемый метод ключевых слов, позволяющий ассоциативно связать фонологическую форму слова в малознакомом языке А со значением слова в известном языке Б. Например, как облегчить американскому курсанту запоминание значения русского слова «линкор»? Сначала в любом случае ему нужно выучить буквы русского алфавита, чтобы иметь возможность воссоздать звуковой образ слова. Затем найти в лексиконе английского языка слово или имя, чисто ассоциативно вызываемое в памяти этим звуковым образом, например, Lincoln, link или liqueur. Памятуя, что всякое кодирование должно быть уникальным, «возьмем» американского президента Линкольна и «посадим» его в кресло под орудия главного калибра дредноута с российским флагом. (В качестве альтернативы можно, конечно, загрузить боевое судно ящиками с ликером, но здесь возникают дополнительные, совершенно ненужные ассоциации.) Контрольные исследования показывают, что после такого кодирования слово «линкор» с очень высокой вероятностью вызывает соответствующий образ (—»«Линкольн»—»«большой военный корабль») и правильно переводится (Herrmann, Raybeck & Gruneberg, 2002).
можно поставить себе задачу овладеть минимальным набором из примерно 3000 иероглифов, рекомендованных в настоящее время японским министерством образования для повседневного использования (Henshall, 1995). Более того, судя по всему, овладение иероглифической письменностью ведет к некоторым неспецифическим побочным эффектам для когнитивного развития в целом. Оно играет положительную роль в развитии интеллектуальных способностей, поддерживая наглядно-образную интерпретацию абстрактных научных и технических понятий. Овладение этой мощной системой образного кодирования наиболее близко соответствует функции искомой европейской педагогикой и философией «формальной дисциплины» — если в начале обучения в школе китайские и японские дети еще несколько отстают от своих европейских и североамериканских сверстников, то к концу обучения они начинают их быстро обгонять, причем фактически во всех без исключения академических дисциплинах.
Особую область прикладных исследований образуют работы по формированию навыков. О навыках говорят в том случае, когда процессы выполнения некоторого действия со временем приближаются или достигают стадии автоматизации (см. 4.3.2)36. Обычно навык трактуется как некоторое приобретенное умение, которое в явном виде включает сенсомоторные звенья (навыки письма или вождения автомобиля), хотя иногда присутствие двигательных компонентов может быть и не столь очевидным (навыки чтения и счета или «навыки общения»). Многочисленные теории единодушно описывают процесс формирования навыков в терминах стадий или фаз автоматизации. Так, инженерные психологи П. Фиттс и М. Познер выделили в 1960-е годы когнитивную, ассоциативную и автономную фазы формирования. На первой фазе имеет место вербальное кодирование необходимых действий, на второй они фиксируются в долговременной памяти и могут ассоциативно извлекаться оттуда в нужной последовательности при одновременно сохраняющемся сознательном контроле. Наконец, на последней происходит полная автоматизация и соответствующие операции выполняются автономно, как бы сами по себе. В советской психологии П.Я. Гальперин дополнительно подчеркнул роль детальных речевых самоинструкций на промежуточном этапе формирования, в связи с чем он называл его этапом «развернутой речи про себя».
36 Мы не останавливаемся здесь на работах, которые связаны с описанием формы кривой научения (Андерсон, 2002). Обычно для этого оказывается достаточным использования выходящей на плато степенной функции Существование большого количества альтернативных предложений (см. Groeger, 2000) лишний раз доказывает, что практически любая математическая формула с достаточным количеством свободных параметров может быть использована для описания любой эмпирической зависимое -432 ти (см. 9.1.2).
В современных когнитивных исследованиях распространено мнение Дж.Р. Андерсона (Андерсон, 2002), согласно которому формирование навыка есть переход от декларативных («что?») к процедурным («как?») репрезентациям (см. 6.4.1). Эта точка зрения близка некоторым нейрофизиологическим моделям памяти (см. 5.3.2), однако она очень неспецифична в отношении участвующих механизмов. Кроме того, декларативный характер знаний не без основания оспаривается в ряде направлений семантики и лингвистики (см. 6.1.1 и 7.3.2). Более интересным нам представляется уровневый подход H.A. Бернштейна (сформулированный, напомним, в 1947 году!), выдвинувшего предположение, что новое действие сначала выполняется на некотором ведущем уровне и целиком осознается. Затем оно расщепляется на ряд операций, которые постепенно автоматизируются, находя для себя более низкие, фоновые уровни.
Рассмотрим в качестве примера важный (до повсеместного введения в будущем автоматических коробок передач) компонент управления автомобилем — переключение скоростей. Для начала кто-то другой должен подробно объяснить, как это делается. На этой, совместной фазе обучения решающее значение имеют механизмы, названные нами мета-когнитивными координациями (уровень F) и концептуальными структурами (уровень Е). Затем переключение педалей и рукоятки скорости на длительное время становится предметным действием (уровень D), протекающим под сознательным контролем (самоинструкция) и с участием зрения. Постепенно — в результате нормановской «настройки» или каких-то других изменений — переключение скоростей оказывается там, где оно и должно быть, превращаясь в типичную синергию. Соответствующие процессы (уровень В) не требуют сознательного мониторинга, за исключением случаев деавтоматизации в результате технических сбоев, а также переутомления или стресса. Интересно, что менее частая, потенциально более опасная и отличающаяся в разных моделях автомобилей операция включения задней скорости обычно так и остается предметно-пространственным действием (уровни D и С или, соответственно, вентральная и дорзальная системы обработки — см. 3.4.2).
Иерархические модели объясняют формирование навыков как процесс освобождения ресурсов вышележащих уровней для решения новых задач и контроля еще не автоматизированных действий. Факт состоит в том, что по мере формирования и автоматизации навыков выполнения некоторого действия увеличивается возможность перехода к решению других задач — иными словами, происходит «освобождение ресурсов внимания» (см. 5.4.2). Современные нейропсихологические исследования позволяют, до известной степени, проследить эти процессы in vivo. Так, эксперименты с применением трехмерного мозгового картирования показывают, что выполнение нового действия обычно сопровождается выраженной активацией префронтальных областей, функция которой
433
состоит в активном подавлении тенденций использования уже известных правил и способов работы (Raichle, 1998)37. По мере формирования навыка наблюдается резкое снижение активации, прежде всего в префрон-тальных областях, хотя одновременно может возрастать активность задних, например верхнетеменных, отделов коры.
Но всегда ли формирование навыков представляет собой последовательный сдвиг обработки «сверху вниз»? Две группы фактов заставляют предположить, что механизмы разных уровней способны, в пределах своей компетентности, демонстрировать элементарные формы имплицитного обучения, проходящего вне зависимости от сознательных целей и усилий. Первая группа фактов связана с анализом нейропсихологичес-ких данных о специфических выпадениях памяти и их последствиях. Как отмечалось выше (см. 5.3.2), семантическая память может продолжать развиваться у пациентов с нарушенной эпизодической памятью, а перцептивные автоматизмы совершенствуются в случае нарушений декларативной памяти в целом (Gabneli, 1998). Вторая группа фактов была выявлена при изучении сенсомоторных навыков реагирования на последовательно предъявляемые сигналы. Введение статистических регу-лярностей в последовательность сигналов может приводить к настройке навыка и улучшению работы независимо от того, догадывается ли испытуемый о существовании таких регулярностей (Willingham & Goedert-Eschmann, 1999). Таким образом, адаптивные изменения, видимо, могут параллельно происходить в разных звеньях и на разных уровнях механизмов формирования навыков.
Вполне возможны, в частности, переходы на более высокий уровень, например, в поисках нового решения задачи или новых способов выполнения действия при изменившихся условиях. Особенно интересны данные о формировании сложных когнитивных навыков логического — дедуктивного — решения задач (Houde & Tzourio-Mazoyer, 2003). В этом случае, как показывают данные трехмерного мозгового картирования, общие сдвиги активации происходят в направлении от задних, теменно-затылочных к передним, точнее левым префронтальным отделам коры (они непосредственно примыкают к речевой зоне, известной как зона Брока — см. 7.1.1). Эти нейрофизиологические изменения могут означать, что решение задачи начинает выполняться в произвольном режиме, при опоре на внутреннюю речь и вопреки отвлекающему перцептивному сходству. Параллельно с этими изменениями уровня контроля снижается количество ошибок, связанных с выбором решения на основании поверхностных, перцептивных признаков объектов.
Специальным случаем повышения уровня контроля является деавто-матизация сенсомоторного навыка, например в результате утомления
37 Необходимость такого подавления драматически усиливается в ситуациях прямого конфликта навыков, предполагаемых разными культурами. Примером служит процесс формирования навыка счета в культуре арабского языка, где сначала дети учат цифры дома в записи справа налево. Затем, в школе, при изучении математики и овладении пространственными приемами вычислений, дети вынуждены переучиваться записывать числа в обратном направлении — слева направо, хотя текстовый комментарий (условие задачи) 434 продолжает записываться ими справа налево (см. 9 4.2).
или перераспределения внимания (см. 5.1.2). Для лучшею понимания таких взаимодействий было бы интересно провести эксперименты с манипуляцией внимания испытуемых. Что произойдет, если попытаться вновь поставить под сознательный, произвольный контроль уже сформированный навык? Будет ли при этом обнаружен эффект, соответствующий известной притче о сороконожке, которая, задумавшись о том, в каком порядке переставлять ноги, не смогла больше двигаться? В одном из недавних исследований (Beilock et al., 2002) опытные спортсмены (игроки в гольф и футболисты) должны были продемонстрировать некоторое сложное упражнение (например, дрибблинг — проведение мяча в режиме слалома между поставленными в ряд шестами) в трех условиях: контрольном, распределения внимания (здесь нужно было одновременно отслеживать слова, предъявляемые через наушники) и концентрации внимания на выполняемом упражнении. В последнем условии испытуемые должны были в ответ на внезапный сигнал отмечать, какой элемент движения они выполняют. Результаты показали, что привлечение внимания к компонентам автоматизированного навыка действительно ухудшает его эффективность, тогда как отвлечение внимания способно даже несколько улучшить показатели выполнения по сравнению с контролем.
Обучение перестает быть «Золушкой» когнитивной науки и все больше вьщвигается в центр ее практических приложений. Современные технологии обучения опираются на «учебные пособия», значительно более сложные, чем линейка или даже компьютер. Так, поскольку метаког-нитивная активность выражена в большей степени, когда ты обучаешь кого-либо, а не когда тебя обучают (либо ты пытаешься выучить некоторый материал для сдачи экзамена), то одно из направлений, наметившихся в последнее время в школьном обучении, использует технологию обучаемых роботов. При этом школьники программируют перемещения виртуального антропоморфного агента (Davis et ai., 2005) между узлами-понятиями в семантических пространствах соответствующих дисциплин (см. 6.1.2). Общим направлением этих работ является, во-первых, использование так называемых интеллигентных интерфейсов, которые не ждут эксплицитного запроса со стороны пользователя, а сами отслеживают, когда они должны помочь, например, подсказать перевод забытого слова в процессе чтения иностранного текста (см. 7.4.3). Вторым стратегическим направлением становится преодоление самой компьютерной метафоры и переход к использованию эмоционального контекста обучения (Picard et al., 2004). Эта тенденция явно прослеживается и в развитии когнитивной науки в целом (см. 9.4.3).
В силу особой практической значимости в последние годы происходит также быстрое развитие средств поддержки процессов формирования сложных навыков, подобных управлению автомобилем или полетам на истребителе. Такие специальные навыки, как ведение группового воздушного боя, требуют до двух и более тысяч часов тре-
435
нировки. Летную подготовку в подобном объеме практически невозможно реализовать в естественных условиях, так как даже учебные упражнения с использованием реальной боевой техники оказываются слишком дорогостоящими и опасными. Поэтому современные тренажеры, в особенности, использующие технологию виртуальной реальности (с ее основными вариантами, такими как расширенная виртуальность — см. 3.3.2), имеют не меньшее стратегическое значение, чем собственно боевые самолеты. Число и характеристики тренажеров едва ли не в первую очередь учитываются сегодня при оценке военной мощи потенциального противника, а запрограммированные в них сценарии возможного развития событий вполне могут приближаться по сложности к партитуре классического балета38.
5.4.3 Развитие, старение и распад
Изучение наиболее ранних фаз развития памяти проводится с помощью поведенческих методик, направленных на анализ процессов предпочтения, привыкания (угасание ориентировочной реакции — см. 3.4.3 и 4.4.1), а также формирования условных и оперантных рефлексов. Результаты применения этих методик свидетельствуют о постоянном расширении возможностей сохранения информации в первые дни, недели и месяцы жизни, причем зачастую такое сохранение удается обнаружить в диапазоне интервалов времени, типичных для долговременного запоминания. Запоминание возможно даже во время внутриутробного развития. В одном из исследований (DeCasper & Spence, 1986) матери ежедневно в течение последних месяцев беременности читали вслух один и тот же монолог из современной пьесы. Через 56 часов после появления на свет новорожденным предъявлялась магнитофонная запись того же самого или другого монолога. Работа магнитофона управлялась сосательными движениями новорожденных. Было обнаружено, что в случае знакомого текста они продолжали сосать пустую соску в течение всего времени чтения, причем независимо от того, зачитывается ли текст их матерью или незнакомым человеком. Предъявление другого монолога не вызывало такой активности.
38 При создании тренажеров не так важна натуралистичность, как правильное отображение критически важных для формируемого навыка параметров. Примером служит навык управления движением супертанкеров. В начале 1980-х годов нефтяная фирма ESSO построила на озере недалеко от Гренобля учебный танкер и целую систему причальных сооружений в 1/25 реальной величины. При этом, правда, время реализации команды, то есть время от подачи команды изменить курс до фактического изменения курса судна также оказалось в несколько раз меньше (оно составляет в реальных условиях примерно 20 мин). В результате тренировка вызвала отрицательный перенос — успешность проведе-436 ния реальных танкеров оказалась ниже, чем без тренировки.
В литературе, посвященной первому году жизни, наиболее полно представлены данные об имплицитной памяти, хотя имеются сообщения и о присутствии узнавания в возрасте всего лишь 2 месяцев (Rovee-Collier & Наупе, 2000). Эти исследования в целом говорят о том, что эксплицитная память развивается с задержкой по сравнению с имплицитными прайминг-эффектами. Систематический анализ эксплицитной памяти становится возможным с развитием речи. К концу первого года начинает развиваться лексикон и на базе более ранних, так называемых базовых категорий (они примерно соответствуют понятиям среднего уровня абстрактности — см. 6.2.2) формируются концептуальные структуры. Дети также легко усваивают порядок действий, которые сопровождают, например, приготовление ко сну, протестуя, если он нарушается, а при чтении им знакомой сказки замечают перестановку эпизодов. В основе этих проявлений семантической памяти лежат сценарии — схематические структуры знания, выстроенные вокруг последовательности типичных событий (см. 6.3.3).
Появление и становление грамматической речи делает возможным воспроизведение-рассказ, позволяющий судить о припоминании индивидуальных событий. К концу второго года жизни ребенок, способный связно рассказать, что случилось в определенном, выходящем за рамки привычных событий эпизоде, лучше вспоминает его и через 18—20 месяцев. Именно эпизодическая память представляет собой научную проблему, поскольку в отличие от прайминг-эффектов и семантической категоризации она предполагает рефлексивное осознание (или «автоноэтическое сознание», по Тулвингу) некоторой информации как соответствующей собственному прошлому опыту.
Особый интерес поэтому представляет субъективный статус имеющихся у ребенка знаний. По мнению австрийского психолога Иозефа Пернера (Perner, 2000), до двух лет знания остаются неосознанными. Лишь после этого возраста ребенок начинает понимать, когда он знает нечто, а когда нет, демонстрируя это в своем поведении. Например, он сразу открывает коробку, если знает, что в ней был спрятан объект, и не решается открыть, если не знает. Несколько позднее (примерно 2 года 4 месяца) в речи начинают использоваться выражение «Я не знаю». Но и после этого, по мнению Пернера, дети не способны к подлинному эпизодическому припоминанию. Так, они не делают различия между принципиально разными источниками знания — увидел и пережил сам или узнал со слов других. Для характеристики автобиографической памяти это различие весьма существенно39. Например, воспоминания Пиаже о
39 Нечувствительность к источнику сведений характерна для семантической памяти
(см. 5.3.2). Иными словами, даже если некоторая мнестическая задача состоит, казалось
бы, в эпизодическом припоминании, она может решаться средствами относительно бо
лее низкого уровня категориальных структур, с опорой на общее впечатление знакомое -
ти (то есть с использованием эвристики «знаю» — см. 5.1.1). 437
попытке его похищения, упоминавшиеся нами в начале этого раздела (см. 5.4.1), приходится рассматривать скорее как феномен воображения, а не памяти, поскольку источником информации здесь оказались не лично пережитые события, а рассказы взрослых.
Существенно, что трехлетний ребенок еще не отличает в полной мере собственные знания от знаний других людей, атрибутируя им те же знания, которыми располагает сам. В типичной тестовой ситуации экспериментатор в присутствии ребенка и некоторого третьего лица, обычно матери, прячет под одну из коробок шоколадку. После этого мать покидает помещение на некоторое время, а экспериментатор на глазах у ребенка перепрятывает шоколадку. Если .сразу перед возвращением матери экспериментатор спрашивает ребенка, где она теперь будет искать шоколадку, то ребенок с уверенностью показывает на новую коробку, игнорируя, казалось бы, очевидные различия индивидуальных знаний о ситуации. Наконец, у ребенка нет полноценного представления о времени: даже узнавая себя в видеофильме, дети этого возраста не учитывают в своих ответных реакциях время изображаемых событий, был ли этот фильм снят только что или же несколько недель назад.
Можно считать установленным, что примерно в возрасте четырех лет происходят важные изменения, проявляющиеся в том, что ребенок начинает осознанно различать собственные знания о ситуации и знания других людей, стабильно демонстрируя это различение в своем поведении и в речи (см. 7.1.2 и 8.1.1). В общепринятой терминологии когнитивных исследований развития речь идет о появлении в этом возрасте «теории психики» {theoryofmind, ToM— см., например, Karmiloff-Smith, 1993), или «индивидуальной теории психики»40. Эти изменения одновременно делают возможным и более рефлексивное личностное отношение к ситуации. Их можно считать также проявлением возникновения метакогнитивных координации. Действительно, нейропсихологические исследования (Stuss, Gallup & Alexander, 2001) выявляют решающую роль фронтомедианных и правых префронталь-ных областей коры, ранее идентифицированных нами как вероятный субстрат уровня F, в функционировании (и выпадениях, например при аутизме) индивидуальной теории психики. Одновременно улучшается ориентировка во времени и начинаются изменения, затрагивающие частные познавательные процессы. Изменения процессов запоминания выражаются в возникновении метапамяти — знаний об особен-
40 Перевод термина «theory of mind» на другие языки сопряжен с большими трудностями. Не очень удачным, конечно, представляется упоминание «теории», а перевод понятия «mind» традиционно является предметом споров. В русскоязычной литературе иногда используется термин «модель психического». Мы решили пойти на более близкий к пер-438 воисточнику перевод, с указанием индивидуального характера формирующейся «теории».
ностях собственной памяти, позволяющих значительно оптимизировать ее работу.
Едва ли не самым известным феноменом памяти, имеющим отношение как раз к этому периоду онтогенетического развития, является феномен детской амнезии. Впервые описанный еще Фрейдом, этот феномен состоит в том, что у взрослых обычно нет воспоминаний или, по крайней мере (как показывает и соответствующий статистический анализ), достоверно слишком мало воспоминаний, относящихся к возрасту, предшествовавшему 3—4 годам. Интересно, что одновременно дети этого возраста могут легко припоминать более ранние события, иногда даже события первого года жизни. Для объяснения детской амнезии было предложено много различных гипотез, из которых мы рассмотрим здесь лишь наиболее известные:
Первое объяснение, конечно, является правильным, но слишком общим, не вскрывающим ни специфики затруднений, ни причину их связи с определенным возрастом. Второе фактически неверно, так как эксплицитное извлечение в действительности возможно, но только в отношении безличностной, семантической памяти («знаю» или просто «известно» — см. 5.1.1). Третье, психоаналитическое объяснение верно указывает на связь данного феномена с личностью, но при этом опирается на непроверенные допущения о содержаниях «бессознательного», аффективном характере этих содержаний и взаимодействии уровней, протекающем по типу подавления, или вытеснения. Для большинства этих допущений до сих пор отсутствуют доказательства (см. 5.4.1). Более того, некоторые из них, похоже, не подтверждаются, поскольку среди немногих ранних воспоминаний можно найти примеры как эмоционального, так и вполне нейтрального (с точки зрения взрослых) содержания. Последнее объяснение в наибольшей степени соответствует имеющимся на сегодня фактам, в их совокупности говорящим о появлении в этом возрасте нового уровня организации и связанной с ним личностно-смысловой «системы координат». Этот уровень, названный нами уровнем метакогнитивных координации (F), делает возможным автономное функционирование эпизодической памяти и произвольное планирование действий во времени.
Важное замечание по поводу становления высших форм памяти состоит в уточнении роли социального взаимодействия. Развитие
439
индивидуальной теории психики коррелирует с интенсивностью социальных контактов и ускоряется, когда у ребенка есть братья и сестры (Регпег, личное сообщение, ноябрь 2002). В терминологии Л.С. Выготского, речь идет о том, что память в качестве мн/и/?опсихологической функции появляется после памяти как мнте/шсихологической, то есть распределенной между участниками действия, функции (см. 1.4.2). Так, если типичной стратегией припоминания у взрослых является мысленный поиск в некотором представляемом окружении, то онтогенетически ему предшествует реальный поиск (допустим, оставленной где-то школьной тетради), организуемый и проходящий при участии близких. Такое совместное припоминание (jointreminiscing) стало в последние годы предметом ряда замечательных исследований41. Как оказалось, развернутость и направленность речевого рассказа матери об актуальных или прошлых событиях влияют на успешность их последующего припоминания ребенком в диапазоне возрастов от 3 до, как минимум, 7 лет, причем иногда это влияние обнаруживается лишь несколькими годами позже. Структура этих корреляционных зависимостей, однако, претерпевает изменение между 4 и 5 годами, когда успешность эпизодического припоминания начинает устойчиво зависеть также от индивидуальных особенностей описания событий самим ребенком (Nelson & Fivush, 2000).
Появление метакогнитивных координации, в частности метапамя-ти, во многом меняет функционирование памяти. Часто это проявляется в использовании определенных приемов или стратегий решения мнестических задач, которые затем автоматизируются и приобретают характер полурефлекторного ответа на ситуацию. Примером может служить проговаривание при запоминании вербального или легко вербализуемого материала, которое начинает систематически использоваться детьми сравнительно поздно, в возрасте 5—7 лет. Таким образом, повторение во внутренней речи — не фиксированный компонент когнитивной архитектуры (подобный вербальной петле ранних моделей памяти — см. 5.2.1) и не обязательное условие понимания речи (см. 7.1.3), а метакогнитивная стратегия, причем вполне гибкая, как это было установлено и в рамках теории уровней обработки (см. 5.2.2). При условии достаточного внимания и мотивации эффективность этой простейшей стратегии запоминания может быть чрезвычайно высока.
41 Совместное припоминание, как развернутое повествовательное («нарративное») действие, не сводится только к эффектам совместного внимания. В одной из работ (Pipe et al., 1999) детям 5 лет предлагалась новая игровая ситуация, которая детально описывалась взрослым либо с использованием названий всех предметов, либо столь же подробно, но с большим числом дейктических (указательных) оборотов и слов, таких как «это», «туда», «с тем». Хотя дейктическая речь поддерживает состояние совместного внимания (см. 7.4.3), последующее вербальное припоминание, равно как и невербальное разыгро-440 вание ситуации ребенком, оказалось во втором случае заметно хуже.
Например, ученики существующих во многих странах мира школ Корана демонстрируют способность заучивания наизусть сотен страниц классического арабского языка, хотя этот язык часто остается для них полностью непонятен.
Наиболее типичной особенностью метапамяти и целенаправленных мнестических действий является работа с контекстом. Так, при воспроизведении мы прежде всего пытаемся восстановить контекст запоминания, причем используем для этого механизмы разных уровней когнитивной организации. Пытаясь вспомнить правописание слова, мы зачастую обращаемся с сенсомоторному опыту письма, а припоминая — иногда десятилетиями позже — имена школьных товарищей, стараемся восстановить не только конкретные автобиографические эпизоды, но и общие, имеющие отношение к обучению семантические категории. Для нас характерно также заблаговременное создание контекста будущего припоминания, что в значительной степени определяет всю организацию нашей среды обитания — инструменты в мастерской, продукты питания на кухне или оттиски статей и книги в кабинете42.
Задача организации деятельности во времени уже на ранних этапах развития человеческого общества способствует возникновению проспективной памяти и поддерживающих ее средств, от знаменитых узелков, завязанных на память, и солнечных часов до современных электронных «органайзеров». Проспективная память возможна в двух вариантах — ориентации на некоторое будущее событие («бросить письмо в первый же почтовый ящик») и ориентации на абстрактное время («в пятницу к 8.00 быть в аэропорту»). Вторая форма представляется более сложной и общественно значимой, так как она делает действия универсально предсказуемыми, что критически важно для социальной кооперации. Элементарная забывчивость, простительная в кругу родственников или знакомых, становится проступком и даже преступлением в условиях индустриального производства43.
Сравнительные исследования ретроспективной и проспективной памяти у взрослых испытуемых показывают, что эти виды памяти, судя по всему, опираются на одну и ту же шкалу субъективного времени,
42 Новые возможности и проблемы возникают сегодня в связи с распространением единого цифрового формата сохранения практически неограниченных объемов информации. Поиск фотографий, снятых во время летнего отпуска, или любимого музыкального произведения может поэтому уже в ближайшем будущем потребовать применения технологий мультимедийных баз данных.
41 Немецкий социолог Макс Вебер (1864—1920) считал точность характерной особен
ностью «протестантской этики», а французский психолог Пьер Жане — не протестант, а
католик — в работе «Эволюция памяти и понятие времени» (Janet, 1928) обосновал мне
ние о ведущей роли представлений о времени для становления рефлексивного сознания.
Именно по отношению ко времени наблюдаются особенно выраженные различия в раз
ных культурах. Это, в частности, влияет на типичные опоздания студентов на лекции в
Северной Америке, России, Германии или на Ближнем Востоке 441
которая представляет собой нелинейную трансформацию шкалы физического времени. Более детальные исследования обнаруживают, что речь идет, скорее всего, о гиперболической функции (Ainslie, 2001)44. Главное отличие двух возможных направлений движения, в будущее и в прошлое, состоит в том, что в проспективном варианте — при ответах на вопросы «Что Вы будете делать завтра, через месяц, через год?» — обычно генерируется значительно больше ответов, чем при ответе на аналогичные ретроспективные вопросы (Maylor, Chater & Brown, 2001).
Считается, что эффективность нашей памяти достигает своего максимального развития к 20—30 годам, а затем она начинает сначала медленно, а затем все быстрее (особенно после 60) снижаться. Это распространенное мнение об изменении памяти в процессе нормального старения требует ряда уточнений. Во-первых, исследования демонстрируют расхождение данных, полученных в лабораторных условиях и в повседневной жизни. В последнем, экологически валидном случае пожилые люди зачастую обнаруживают... более высокую точность и меньшую забывчивость, чем молодые взрослые. Очевидно, что за счет организации среды (опоры на «внешнюю память» — см. 5.4.1 и 9.3.3), использования социальной поддержки и известной ритуализации собственного поведения в течение длительного времени возможна практически полная компенсация негативных возрастных изменений.
Во-вторых, данные ряда исследований свидетельствуют о различной динамике возрастных изменений для разных форм памяти. В то время как вербальная память, лежащая в основе изучения второго языка, наиболее эффективна в возрасте 3—6 лет, память на социально-значимые события иногда формируется в соответствующем эмоци-онально-мотивационном контексте лишь к 50—60 годам (см. 7.1.2 и 9.4.2). В самом первом приближении, можно сказать, что возрастные нарушения распространяются как бы в направлении «сверху вниз», повторяя процессы раннего развития, но только в обратном порядке. Нормальное старение прежде всего затрагивает эпизодическую память, причем все более выраженной становится, как и в детском возрасте, амнезия на источник — пространственно-временной контекст приобретения знаний (см. 5.3.2). Кроме того, страдают проспективная и рабочая память, что проявляется в усиливающейся забывчивости и рассеянности. Все это очень похоже на селективное ослабление механизмов метакогнитивных координации (уровень F), что подтверждается данными о преимущественной локализации возрастных изменений
44 Данный характер субъективной шкалы времени может объяснять нашу явную подверженность импульсивным влияниям, фиксированность на заботах настоящего и своеобразную «психологическую близорукость» по отношению к более отдаленным событи-442 ям и проблемам.
Рис. 5.13. Соотношение нейрофизиологических изменений и функций памяти в старческом возрасте (по: Anderson & Craik, 2000).
в нейронных структурах префронтальной коры и в таких связанных с ними структурах, как гиппокамп и его непосредственное окружение (рис. 5.13).
На фоне сокращения рождаемости и старения населения индустриально развитых государств мира, изучение возрастных изменений памяти стало одним из центральных направлений работы многих когнитивных лабораторий. Мы рассмотрим здесь лишь несколько типичных психологических эффектов, выраженность которых усиливается в старческом возрасте. Одним из них является эффект ложной памяти. Этот эффект состоит в том, что конвергирующая активация привычных ассоциаций на стадии ознакомления с материалом может вести к ошибочному воспроизведению похожих по значению, но не предъявлявшихся слов. Например, если предъявить испытуемому список «молоко», «хлеб», «кофе», «масло», то при воспроизведении через какое-то время он с известной вероятностью назовет «сливки». Усиление этой тенденции с возрастом по сути дела означает, что семантическая память выходит
443
из-под произвольного, метакогнитивного контроля. Другой интенсивно исследовавшийся феномен, получивший название эффект веера (Андерсон, 2002), заключается в том, что чем больше фактов узнает испытуемый по поводу определенного понятия или лица (например, утверждений о личностных качествах некоторого индивида), тем медленней он верифицирует соответствующие частные утверждения (см. 6.4.1). Усиление этого эффекта в старости также указывает на дефицит контроля при выборе релевантных и игнорировании (торможении) иррелевантных сведений.
Ослабление такой глобальной метапроцедуры, как КОНТРОЛЬ, конечно, должно проявляться в целом ряде ситуаций и задач, не связанных только с функциями памяти. В самом деле, одним из самых надежных тестов, выявляющих старческие изменения, является обсуждавшийся в предыдущей главе эффект Струпа (см. 4.3.1). Основу интерференции в этом случае образует как раз ослабление контроля за выполнением произвольной задачи (обычно называнием цвета букв), связанной с подавлением спонтанно возникающих привычных тенденций (чтением слова). Еще один красивый результат, который следует упомянуть в этой связи, вновь имеет отношение к памяти, но состоит в том, что в преклонном возрасте наблюдается ослабление произвольного забывания (Zacks, Hasher & Li, 2000)! Таким образом, в старости мы не только хуже припоминаем, но одновременно и хуже забываем — когда именно забывание является нашей сознательной целью. Очевидно, что при этом страдает не столько гипотетическая рабочая память, сколько наша произвольная работа с памятью.
Как показывают многочисленные работы, имплицитные формы памяти, такие как процессы формирования условных рефлексов и перцептивные прайминг-эффекты, обычно относительно устойчивы к возрастным изменением. Особенно интересен поэтому вопрос о том, как процессы старения сказываются на работе семантической памяти. Наиболее обширное лонгитюдное исследование такого рода было развернуто в последние годы группой шведских авторов во главе со шведским психологом Ларсом-Гёраном Нилссоном (например, Nilsson & Soderlund, 2001). Если скорректированы изменения, связанные со все более частыми и серьезными заболеваниями, то складывается впечатление, что семантическая память в целом оказывается практически столь же устойчивой к возрастным изменениям, как и имплицитная память.
Эту достаточно когерентную картину возрастных изменений памяти в процессе старения могут драматически усиливать и искажать типичные заболевания позднего возраста — старческая деменция и болезнь Алъцгеймера (англ. Alzheimer'sdisease, AD). В особенности последнее заболевание, первые проявления которого могут наблюдаться уже начиная с 45—60 лет, является частой причиной прогрессирующей инвалидности в пожилом возрасте, протекающей на фоне массивного распада
444
функций памяти45. Поражая в первую очередь ассоциативные (фронтальные и височные) области коры головного мозга, оно не только усиливает возрастные нарушения метакогнитивных процессов (произвольного внимания, оперативного запоминания, рефлексивного осознания и эпизодической памяти), но и распространяется на следующий уровень когнитивной организации, связанный с семантической памятью (уровень концептуальных структур Е).
Интересно, что в развитии самой этой болезни также просматривается знакомая динамика — первыми предвестниками будущего заболевания служат ухудшение эпизодической памяти наряду с ослаблением и нестабильностью произвольного внимания. На пике болезни Альцгеймера быстро ухудшается семантическая категоризация, распадается речь (что также является частым следствием сопутствующей старческой деменции), теряются остаточные знания, а затем нарушаются процессы узнавания и исполнение повседневных культурных навыков. В конце концов эти процессы делают пациентов полностью зависящими от их социального окружения. Следует заметить, что абстрактная семантическая информация сохраняется при этом лучше и дольше, чем конкретная, то есть наблюдается несколько другая картина, чем в самом начале когнитивного развития, когда первыми усваиваются категории, соответствующие понятиям промежуточного уровня абстрактности (см. 6.2.2).
Когнитивная нейропсихология, ориентированная на поиск локальных механизмов, испытывает затруднения при объяснении глобальных дегенеративных изменений, наблюдающихся в случае болезни Альцгеймера. Их интерпретация возможна, с одной стороны, в рамках общих уровневых представлений, а с другой — на пути использования подходов, развиваемых в так называемой «мокрой нейрофизиологии», биохимии и молекулярной генетике. Эти подходы направлены на выявление роли различных нейромедиаторов (см. 2.4.3 и 9.4.3). Данные о селективной гибели синаптических рецепторов, чувствительных к аце-тилхолину, были положены в основу популярной сегодня холинэргичес-кой гипотезы, объясняющей природу когнитивных симптомов болезни Альцгеймера дефицитом этого нейромедиатора (White & Ruske, 2002). Ацетилхолин является медиатором неспецифических влияний восходящей ретикулярной активирующей системы на кортикальные структуры, в частности, на нейроны с неоднократно упоминавшимися выше NMDA-синапсами (см. 4.4.3 и 5.3.2). Такая энергетическая «подпитка» необходима для того, чтобы «пробить» высокие пороги NMDA-синап-сов и вызвать их продолжительное изменение. Если данный механизм
45 Согласно данным международной Ассоциации болезни Альцгеймера (Alzheimer's
Association, 1996), в возрастной группе от 75 до 84 лет этим заболеванием в Соединенных
Штатах и Западной Европе страдает каждый пятый человек, а в группе от 85 лет — уже
практически каждый второй (47%). 445
нарушается в одном из его звеньев, то процессы кодирования и консолидации резко замедляются. Манипулируя в экспериментах веществами агонистами и антагонистами ацетилхолина, удается спровоцировать симптомы начальной стадии болезни Альцгеймера у здоровых испытуемых и, что важно, добиться временного улучшения клинической картины у больных46.
Несколько неожиданным результатом исследований последних лет оказался тот факт, что у пациентов с болезнью Альцгеймера может оставаться нормальным собственно темп забывания, являющийся, казалось бы, синонимом распада следов памяти (см. 5.4.1). Иными словами, если обеспечивается высокий исходный уровень кодирования (на что в данном случае, естественно, уходит относительно много времени), то практически нормальными оказываются и результаты тестов на запоминание. Близкие закономерности вырисовываются и при некоторых других расстройствах памяти, связанных с более локальными поражениями мозга, прежде всего в области височно-гиппокампальных структур. Эти данные ставят ряд вопросов о соотношении процессов первоначального кодирования (восприятия, понимания, а также до сих пор несколько загадочной консолидации) и последующего сохранения информации. Предварительное объяснение можно искать в теории уровней обработки, рассматривающей память как побочный продукт того, что мы делаем с материалом (см. 5.2.2 и 5.3.3), но тогда еще надо установить, в чем состоят нарушения восприятия и понимания, связанные с недостатком ацетилхолина или же с нарушениями в работе гиппокампа. В любом случае есть основания надеяться на предстоящую более полную интеграцию работ по патологии памяти с исследованиями уровневых и биохимических основ поведения и познания.
Рассмотрение разрушения и гибели сначала личностного, а затем и культурного опыта нельзя назвать особенно оптимистическим финалом главы о памяти. Крупные выпадения, вовлекающие высшие мозговые механизмы, затрудняют и делают невозможными аккуратную и критическую работу произвольного запоминания. И все-таки, если нарушена только эпизодическая память (как, например, при локальных поражениях гиппокампа), то это можно компенсировать дополнительным перцептивным, семантическим и метакогнитивным кодированием, о чем свидетельствует нормальная динамика забывания и вполне надежная семантическая память, позволяющая накапливать общие знания и даже демонстрировать определенные академические достижения, на уровне окончания средней школы. Конечно, если нарушены механизмы семантической памяти, то все еще длинный список прайминг-
44 Накапливаются данные о тесной связи возникновения возрастных нейродегенера-
тивных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. с одной из аллелей гена АРОЕ. Этот
ген, участвующий в регуляции работы холинэргической системы, играет важную роль в
процессах транспортировки липидов (белков) к растущим нейронам, а также в устране-
446 нии их фрагментов из гибнущих клеток (см. 2.4.3 и 4.3.3).
эффектов, которые остаются сохранными при выпадении эксплицитного припоминания, служит слабым утешением. В практическом плане остается лишь социальная поддержка, привычное предметное окружение в роли «внешней памяти» и надежда на то, что бурно развивающиеся новые подходы в изучении молекулярных'механизмов познавательных процессов позволят остановить или, хотя бы частично, скомпенсировать распад.
447