学习是怎样发生的，记忆是如何储存与提取的，这是脑科学研究的核心问题之一。近些年，科学家们主要围绕两类重要问题展开研究，一类问题是各种形式的记忆在大脑内是怎样组织的，另一类问题是记忆的编码、储存、读出以及遗忘是如何实现的。

学习是一个过程，这个过程是获取新知识或新技能的。记忆是另一个过程，它是对所获取信息进行保存和读出的。学习与记忆是相互联系的两个过程。学习和记忆一般被认为包括三个主要的阶段：

编码是对输入信息做处理与储存，它主要分成获取和巩固两个阶段。获取是对感觉通路以及感觉分析阶段的输入信息予以登记；巩固是生成一个会随时间推移而增强的表征。

存储（）是对信息获取和巩固的结果，代表了信息长久记录。

提取是通过利用所储存的信息来创建意识表征，提取也是通过利用所储存的信息来习得行为，比如自动化动作 。

一、记忆的分类

我们通常会依据信息维持时间的长短，对记忆进行分类，分为感觉记忆、短时记忆和长时记忆（图1）。

感觉记忆的维持时间是按毫秒或者秒来计算的，比如，即便我们当时没有特意去听，我们也能够记起某人刚刚讲过的话。

短时记忆是指这样一种记忆，它能够维持几秒至几分钟，比如我们拨打他人刚提供的电话号码时所产生的记忆。

长时记忆以天或者年来计算，比如说，你或许记得小学三年级开学第一天，曾在书桌内偷偷刻下一个“早”字。

图1展示了记忆的分类，还展示了与其相关的脑结构，彩色框代表记忆的类型，灰色框代表相关脑区。

1、感觉记忆

感觉记忆是指人视觉、听觉、触觉等感官系统接收到的信息。举个著名的例子，假如你在看世界杯决赛，到最后关键时刻还是平局。这时你老爸走进你的房间，对你说了几句话，可你没注意听。突然，你听到他大声说：“我的话你一个字都没听进去！”机智的你自然不会承认，而是假装样子转过身，非常准确地提取出你爸说的最后一句话，即“我当然听到了，你说邻居家的猫又跑到我们家院子里了，让我赶紧和她说说去” 。

那些语言信息如同萦绕在你脑海的回声，即便你未刻意留意时它也存在。当你试着足够快地提取它，会发现它仍在那儿。我们将这种记忆称作感觉记忆。按照感觉类型，听觉方面称作声像记忆（ ），视觉方面称作图像记忆（ ）。

2、短时记忆

和感觉记忆相比，短时记忆的时间进程更长，能持续几秒至几分钟，其容量更为有限，一般需要在脑内不断复述才能维持。最近几十年兴起的工作记忆是短时记忆的一种特殊形式。

图2. 不同类型记忆所涉及的主要脑区分布

3、长时记忆

被存储了相当长时间的信息称作长时记忆，科学家们一般把长时记忆分成两个主要部分，以此来反映所储存信息的不同特征，陈述性记忆是我们能够通过有意识的过程去接触（或访问）的知识，它包含有关个人和世界的知识。相对而言，非陈述性记忆是我们无法经由有意识的过程去接触的知识，比如运动和认知技能、知觉启动，以及由条件反射、习惯化和敏感化引发的简单学习行为。两者间存在一个显著区别，陈述性记忆易于形成也易于遗忘，非陈述性记忆通常需要多次重复与练成，不过一旦形成就不容易遗忘。

陈述性记忆是我们日常语境下所说的“记忆”，它能进一步细分，一种是我们回忆自身生活的记忆，即情景记忆，另一种是与我们生活中发生的事件无关但却是有关世界知识的事实性记忆，即语义记忆。情景记忆是以时间和空间为坐标，针对个人亲身经历的、发生在一定时间和地点的事件的记忆。比如，我早上在家喝了一杯牛奶。语义记忆是指对各种有组织的事实的记忆，这些事实所包含的信息不受接收信息的具体时间和空间限制，是以意义为参照的，比如北京是中国的首都，鲸鱼不是鱼等等 。此外，情景记忆比语义记忆更易受到干扰，提取信息也较缓慢 。陈述性记忆储存在海马中，储存在内侧颞叶中，储存在间脑中，还储存在它们之间形成的神经网络中 。

非陈述性记忆在这样的情况下表现出来：不需要有意回想先前经验，先前经验却确实促进了行为表现。在图1显示的记忆分类中，非陈述性记忆可进一步分为四种类型。第一类被称为程序性记忆（ ）。在日常生活中，我们不断学习一些技巧，形成一些固定的行为习惯。比如，我们学习弹钢琴、骑自行车和系鞋带等等。这些有关技巧或习惯的记忆属于程序性记忆，它被储存在纹状体、运动皮层、小脑以及它们之间形成的神经网络里。第二类是启动效应或初始化效应（）。要是你在某一场合无意识地看到或听到过某一刺激，那么当这一刺激再次出现时，你辨认出它的速度会明显更快。第三类是由联合型学习形成的记忆，其中包括经典条件反射和操作式条件反射，这类记忆储存于小脑、杏仁核和海马 。第四类是由非联合型学习形成的记忆，包括习惯化和敏感化，这类记忆存储在反射回路中 。

总而言之，记忆并非单一系统，它有着不同的类型。不同类型的记忆，储存在脑的不同位置，如图2所示。大脑的特定部位受损，可能只会影响特定类型的记忆，而其他类型的记忆则可能完整无损。

二、记忆的理论模型

1、模块模型简介

人们依据早期的实验数据提出了一些有影响力的学习记忆模型，这些模型觉得，在学习记忆的进程中，信息加工能够分为相对独立的几个阶段。其中认知心理学家和于1968年提出的模块模型（，图3）得到广泛支持。他们的模型表明，信息首先被存储在感觉记忆里，被注意选择的事件会进入短时记忆。一旦进入短时记忆，若事件被复述便能进入长时记忆。并且，信息在每个阶段都有可能遗失，原因或许是衰退、干扰，又或许是两者相结合。此模型明确提出了记忆的不同阶段，且它们具备不同特征。而且该模型拥有明确的顺序结构：信息从感觉记忆进入短时记忆，之后才能够进入长时记忆。

图3. 记忆的模块模型(-, 1968)

这个记忆模型主要包括以下几个重要的过程：

注意，感觉记忆通过“注意”进入短时记忆，也就是说，对于感觉记忆而言，如果没有受到注意，很快就会消失，如果受到注意，便进入短时记忆阶段。

短时记忆的保留时长十分有限。然而，借助复述（即重复背诵）这一方式，能够让信息于短时记忆里留存更久的时间，还能够存储至更为持久的长时记忆当中。

短时记忆产生后会自动向长时记忆传递，在短时记忆中保留的时间越长，在长时记忆中留下的痕迹就越强烈，不断重复能加强长时记忆的保留。

长时记忆的提取和使用，存在两种基本形式，即回忆和再认。回忆是过去经历过的事物，以形象或概念的形式，在头脑中重新出现的过程。再认是人们对感知过、思考过或体验过的事物，当它再次呈现时，仍能认识的心理过程。再认比回忆简单。

2、模块模型所面临的挑战

这个模型被提出后，在心理学和神经科学记忆研究领域引发了激烈辩论（图4），一个关键问题是，记忆是否要在短时记忆中编码后，才可存储到长时记忆中，换个角度讲，用于保存短时记忆信息的大脑系统，是否与存储长时记忆的相同，对脑损伤病例的研究显示，有可能从感觉记忆中获取的信息，能直接编码并进入长时记忆。病人K.F.左外侧裂周区皮质受到损伤，致使其短时记忆能力下降，不过他仍具备形成某种新的长时记忆的能力。相反，病人H.M.双侧颞叶被切除，他保留了短时记忆，却丧失了形成新的长时记忆的能力。总之，就记忆过程和所依赖的神经解剖基础而言，以K.F.和H.M为代表的两种记忆损伤病人有所体现，在短时和长时信息保存方面存在双分离现象，也就是说，感觉记忆能够不通过短时记忆，直接转变为长时记忆。

事实上，脑损伤区域不精确，病人特定记忆丧失不彻底，所以这些病例是否反映真实的双分离现象仍存在争议。另有一种观点认为，短时记忆由与存储长时记忆相同的神经网络的激活所支持，不过就激活的方式和程度而言，二者并不完全相同。

图4展示模块模型面临的两大挑战，其一，感觉记忆能够通过巩固直接以长时记忆形式保存，其二，部分人提出工作记忆取代短时记忆在模型中的角色，还有A）正常的模型简化版，B）第一个挑战的示意图，C）第二个挑战的示意图。

1974年，心理学家Alan指出，单一的短时记忆不足以解释在短时间内对信息的维持，他还指出，单一的短时记忆不足以解释在短时间内对信息的加工。他们提出了一个工作记忆系统，这个系统由三部分构成，包括中央执行系统、语音环路和视觉空间板 。工作记忆系统包含对信息的临时存储，还包含基本的处理过程，它能解释更多人类记忆过程中的心理现象，还很好地填补了短时和长时记忆之间关系的空白。近些年来，工作记忆的理论愈发完善，甚至有一些人开始主张取消短时记忆的理论，用工作记忆来替代 。

这个经典的模块模型受到了一些质疑，不过该模型的主体思路得到了许多实验的证明，它还启发了后期大量记忆领域的研究，所以依旧被认为是记忆领域的经典理论。后期在短时记忆基础上拓展出了工作记忆理论，该理论在人类高层次的认知行为中，比如阅读、理解和推理，扮演着重要的角色 。工作记忆是当前记忆领域研究的热点内容，它同样是我博士课题所确定的研究方向。

参考资料：

‍寿天德 (2006).神经生物学.高等教育出版社.

S. ，B. 伊夫里，R. （2011年）。著有《认知神经科学：关于心智的生物学》。由中国轻工业出版社出版 。

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A. 1992. .: 556-59