国内关于工作记忆影响因素的研究

　　摘 要： 工作记忆是一种对信息进行暂时加工和储存的容量有限的记忆系统，对学习、思维、语言理解等复杂认知任务的完成起着关键作用，工作记忆发展机制成为研究者关注的热点问题。文章就国内这方面的研究进行了回顾，以便读者对工作记忆系统的结构和运行机制有一个全面的了解。
　　关键词： 工作记忆 影响因素 研究主题
　　
　　工作记忆是Baddeley和Hitch在研究短时记忆的基础上提出的，它是一种对信息进行暂时性加工和储存的能量有限的记忆系统。从概念就可以看出，工作记忆是有别于短时记忆的。早期的文献都把工作记忆等同于短时记忆，随着研究的深入，研究者才发现工作记忆与短时记忆是两个相互独立的系统，大多数研究都支持工作记忆系统包含短时记忆系统这一观点。国内研究者宋永健和张联从机能和构成两个角度对两者进行了区分，从机能方面来说，工作记忆与短时记忆在对信息的存储上是相通的，但是工作记忆比短时记忆多了一个前期的加工功能；工作记忆与短时记忆在系统结构、构成水平上的区分是相当复杂的，工作记忆与短时记忆尽管都是都由“短时记忆”和“控制加工机能”所构成的，但两者的工作方式有着明显的区别，工作记忆除为了更好地支持认知活动中的记忆外，还担当着更复杂的任务［１］。
　　工作记忆对信息的暂时储存与加工决定了其在复杂认知行为中发挥着不可替代的作用。研究发现工作记忆水平可以显著地预测一般智力的发展，工作记忆子成分（特别是存储和协调功能）在推理中能够解释95%的变异。工作记忆在认知老化、神经分裂症、发展性注意缺陷多动障碍和孤独症的研究中也受到了特别的重视。工作记忆在高级认知活动中所发挥的作用使人们认识到工作记忆发展机制研究的重要性，这一问题的解决不仅会使工作记忆的研究更加深入，更具有实用性。研究者对工作记忆发展的影响因素展开了广泛的研究。工作记忆系统的发展过程同人的认知能力的毕生发展过程相类似，呈抛物线形式，在成年以前，它会随着年龄的增加而增长；成年以后，会随着年龄的增加而有所减退。在整个循序渐进的发展过程中，年龄并不是唯一的影响因素，它会受到其他各种因素的影响。国内关于工作记忆影响因素的研究以往主要是关注认知内部的事情。近年来随着研究的深入，一些交叉性质的研究主题相继出现，这些主题涉及情绪、动机、人格和生理要素。
　　一、认知材料的性质对工作记忆的影响
　　许芳的研究发现［３］，材料数量复杂性和材料路径复杂性主效应均显著。她对此做出的解释是，材料数量的增加使目标位置变得难以辨析，这就使得回忆的错误率也就相应增加。而当材料数目较少时，对目标位置进行粗略的编码和复述就已经可以准确地进行回忆。在路径复杂性方面，研究者认为简单路径中存在明显的结构，便于被试进行知觉组织，占用较少的心理资源，因此记忆成绩较好。而在复杂路径中没有形成清晰的结构，难以被知觉组织，在记忆过程中需要占用被试较多的心理资源，因此记忆成绩较差。材料的相似性是倒摄抑制形成的一个重要因素［４］。因此在学习内容和学习时间的安排上要充分合理，以减少抑制对记忆尤其是工作记忆的影响。材料的呈现方式也同样会对工作记忆产生影响。李晶、张侃的研究发现［５］，图片布局示意材料的空间定位反应时比文字布局示意材料的要短。赵海岩的研究也同样发现［６］，在记忆项目的正确回忆率上，图片和语音比文本具有回忆优势。研究者还发现了材料本身的情感色彩对工作记忆的影响，学习具有积极情感色彩的词汇时，无论被试是否处于轻松愉快的状态，其学习记忆效果都比学习中性或消极情感色彩的词汇更好。
　　二、睡眠剥夺对工作记忆的影响
　　睡眠剥夺或睡眠缺失会导致情绪、认知能力、工作绩效、免疫功能发生一系列改变。有关睡眠剥夺对工作记忆影响的研究发现，随着睡眠剥夺时间的延长，受试反应时会延长，工作效率也会下降，而且睡眠剥夺对不同类的工作记忆任务影响不同。对于空间和客体工作记忆则主要表现为与工作记忆存储及加工相关区域功能活动下降。对于语音工作记忆，除了与工作记忆存储及加工相关的脑区功能下降外，与注意相关系统功能增加，表现出功能代偿［７］。研究者多采用唤醒水平下降假说对此做出解释，其基本观点是人在睡眠剥夺情况下，维持长时间觉醒时会出现唤醒水平下降、唤醒阈限上升的现象，当唤醒水平低于某种特殊的认知功能的要求时，此种功能的下降就不可避免地出现了。由于不同认知功能所需的唤醒水平和注意力的量不同，因此在同一唤醒水平下，不同的认知功能受到的影响就不同。
　　三、情绪对工作记忆的影响
　　情绪与记忆的研究属于心理学中最古老和最主要的研究领域。由于情绪明显的主观性，早期的研究都是将两者分开，独立进行。随着研究的深入，研究者认识到要从根本上揭示情绪和记忆的发生、情绪和记忆之间的相互作用等问题，就需要将工作记忆和相对应的情感理论综合起来进行考察，因为人类的一切心理活动是一个相互作用的有机整体。国内就情绪与工作记忆之间的相互影响展开了广泛的研究。李欢研究了不同情绪对不同年龄段学生数字工作记忆广度影响［８］，发现快乐、自豪两种积极情绪会扩大学生的数字工作记忆广度，而悲伤、愤怒两种消极情绪会缩减学生的数字工作记忆广度。程族析重点考察了恐惧与悲伤两种情绪状态对工作记忆的影响［９］，研究发现恐惧情绪状态下高中生的工作记忆广度低于悲伤情绪状态下的工作记忆广度。情绪对个体工作记忆的影响会受到对情绪的感受水平和情绪唤醒度的调节。李欢的研究发现，在快乐、自豪两种积极情绪下，中等或中等偏上的感受水平对数字工作记忆广度的扩大作用最明显；在悲伤、愤怒两种消极情绪下，感受水平越强，数字工作记忆广度越小［１０］。程理英研究发现［１１］，过高的情绪唤醒会削弱工作记忆效果，适度的情绪唤醒可有效增强工作记忆效果。情绪与工作记忆关系的研究也引起了医学、生理学、计算机科学等学科的关注，越来越多的研究者意识到要从本质上解释两者之间的关系，不可避免要从大脑的生理层面寻找答案。研究者多采用事件相关电位的电生理技术和采用功能核磁共振的脑成像技术来揭示两者之间的关系。对情绪异常病人的损伤研究也有助于揭示情绪和工作记忆之间的关系，便于定位导致情绪异常发生和对工作记忆产生作用的脑机制。
　　四、焦虑对工作记忆的影响
　　Eysenck和Calvo提出的加工效能理论引发了对焦虑和工作记忆的研究热潮。加工效能理论认为，个体工作记忆系统的资源是有限的，焦虑情绪的产生会占用一部分工作记忆资源，使得个体用于进行认知操作的工作记忆资源相应减少。所以当个体产生焦虑情绪时，认知操作的效率就会下降。研究发现焦虑对工作记忆不同组成部分影响不同，往往是选择性地破坏空间工作记忆任务执行的准确度，而对言语工作记忆并没有影响。有研究者认为这是皮层功能重叠导致的，还有研究认为是存在资源竞争。神经生理学方面的实证研究发现，头皮前部的晚期正成分只在空间任务中受到消极情绪的影响，平均波幅显著降低在词语任务中，却不受情绪的影响。在焦虑与工作记忆关系的研究中，考试焦虑是一个重点的考察对象。考试焦虑是指个体在执行测验任务过程中担心评价的情绪体验，它包含担忧和情绪化两个基本成分。Morris的研究证实担忧和情绪化是考试焦虑中两个相互独立的结构，他们对考试成绩具有不同影响［１２］。刘惠军的研究也发现担忧对工作记忆广度的预测效应明显，而情绪化的预测效应不显著［１３］。Morris对此做出的解释是：对激起和维持情绪化具有重要影响的非评价线索维持时间短，随着考试的进程向前推进，情绪化会随之下降。而担忧自始至终都不会降低，所以担忧对考试成绩的影响大于情绪化。
　　
　　五、认知方式、认知灵活性对工作记忆的影响
　　关于认知方式与工作记忆的研究，研究者多将场独立被试与场依存被试进行差异比较，结果发现场独立被试的视空间工作记忆广度明显好于场依存被试。研究者对此做出的解释是，场依存者的认知重组水平较低，只关注一个刺激中的最值得注意的方面，容易依附于原有的组织结构，不容易从背景中发现目标。而场独立者具有较强的重新建构知觉或象征性表象的能力，关注整个刺激的全部特征，能够有选择地注意刺激中的相关信息，对这些信息进行编码、存储，以便于提取。认知灵活性也会影响到被试工作记忆的表现，李美华和白学军的研究发现［１４］，认知灵活性高的大学生工作记忆成绩好，认知灵活性低的大学生工作记忆成绩差。这可能是由于认知灵活性高的被试能迅速对信息进行暂时的存储和加工，监控、更新，快速决定下一步的加工序列，而认知灵活性差的学生只能进行简单的加工，不能将已加工的信息存储并表征出来，干扰了工作记忆的表现。
　　工作记忆的影响因素除了上述内容之外，还包括动机、成就目标定向、知识基础和控制性注意等。工作记忆影响因素的多样性使研究者认识到工作记忆发展机制的复杂性，要想透彻了解影响工作记忆能力发挥的这些因素是如何制约工作记忆任务的执行，相互之间又如何作用，以及与发展和老化的关系，仍需要进一步探讨。
　　
　　参考文献：
　　［1］宋永健，张联.工作记忆研究的现状.宁波大学学报（教育科学版），2004，26，（5）：19-22.
　　［2］Baddeley A D，Hitch G J.Working memory.In Bower G A ed. Recent advances in learning and otivation（Vol.8）.New York：Academic Press，1974：47-90.
　　［3］许芳.不同情境下认知方式对视空间工作记忆的影响.山东师范大学优秀硕士论文，2006.
　　［4］毛伟宾，王林松.干扰、工作记忆与一般流体智力［J］.心理科学，2007，30，（3）：636-639.
　　［5］李晶，张侃.呈现形式对空间工作记忆的影响.心理科学，2009，32，（2）：270-273.
　　［6］赵海岩.认知方式、刺激呈现方式及任务广度对工作记忆的影响.山东师范大学优秀硕士论文，2007.
　　［7］邵永聪.莫达非尼对抗睡眠剥夺影响工作记忆的实验研究.第四军医大学优秀博士论文，2008.
　　［8］［10］李欢.不同情绪对不同年龄段学生数字工作记忆广度影响的研究.信阳师范学院优秀硕士论文，2010.
　　［9］程族析.消极情绪、认知评价倾向对高中生工作记忆广度的影响.河南大学优秀硕士论文，2009.
　　［11］程理英.情绪因素对工作记忆影响的实质研究.电子科技大学优秀硕士论文，2007.
　　［12］Morris L W，Davis M A，Hutchings C H.Cognitive and Emotional Components of Anxiety：Literature Review and a Revised Worry-Emotionality Scal［J］.Journal of Educational Psychology，1981，（73）No.4：541-555.
　　［13］刘惠军.担忧、情绪化对工作记忆的影响效应分析.河北大学学报（哲学社会科学版），2010，35，（3）：50-54.
　　［14］李美华，白学军.不同认知灵活性大学生工作记忆和科技文阅读成绩的比较.心理科学，2005，28（2）：329-331.