Моторные компоненты памяти в процессе построения движений

Для исполнения любого действия не­обходимо предварительное программиро­вание последовательности и темпоральной упорядоченности отдельных его компог нентов. Н.А. Бернштейн [2] при анализе построения программы действия указывал на необходимость существования в долго­временной памяти моторных, или двига­тельных, энграмм, которые представляют собой формулы движения. Эти энграммы извлекаются из памяти в том случае, когда возникает необходимость реализации со­ответствующей им программы. В цикле экспериментов, направленных на анализ организации движения, автор показал, что никакое действие не повторяется, а всегда заново строится. В нем всегда присутст­вуют консервативные компоненты (зафик­сированные в мнемических схемах) и динамические компоненты, которые оп-

ределяются текущей ситуаций. Поэтому выбор той или иной моторной программы зависит от антиципации результата движе­ния.

С помощью микроструктурного анали­за действия Н.Д. Гордеева и соавт. (цит. по: [6]) выявили структуру моторного образа движения, состоящего из волны, направ­ленной на выполнение моторной задачи, и квантов действия, обеспечивающих ре­ализацию волны на операциональном уровне.

Данные патологии также свидетельст­вуют о том, что в построении целостного движения принимают участие различные моторные компоненты. В случае апраксии нарушается прежде всего организация по­следовательности отдельных двигательных актов в единую исполнительскую цепочку, однако при некоторых видах патологии наблюдается изменение темпоральной струк­туры отдельных компонентов движения.

Моторные компоненты в когнитивной переработке

Моторные компоненты, или перцеп­тивные автоматизмы, участвуют в органи­зации восприятия. В экспериментах не только на зрительной, но и на слуховой модальности выявлено много фактов так называемой преддерцептивной подготов­ки, основанной на построении новых мо­торных команд, смысл которых состоит в настройке работающего сенсорного орга­на на оптимальное восприятие.

В модели оперативной памяти Бэддели работа артикуляционной петли состоит в проговаривании акустической (но прежде всего — лексической) информации. Она представляет собой моторные компоненты лексической памяти (программы артику­ляции). Петля может работать автома­тически и под управлением центральных механизмов. При автоматической работе петли в ней поддерживается примерно 3 стимула. Этот объем, вычисленный в экспериментах Бэддели, определяется вре­менем, в течение которого лексическая ин­формация циркулирует в петле в течение 1,5—2 с. При уменьшении длительности вокализации лексических единиц возрас-

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

тает их число, т. е. увеличивается объем кратковременной памяти. В работе Ю. Бре-денкампа, например, механизмом вокали­зации в артикуляционной петле (т. е. мо­торными компонентами) объясняются данные о том, что «китайцы имеют луч­шую кратковременную память на цифры по сравнению с американцами и объем кратковременной памяти англичан больше, чем у жителей Уэльса» [3, с. 74].

На участие моторных инвариант в по­нимании речи указывает К. Либерман; со­гласно его гипотезе, опознание звуков речи происходит на основе знания артикуляции. Подтверждением этой гипотезы могут служить результаты, полученные П. Радо (цит. по: [22]). Испытуемым предъявляли два ряда стимулов: фонемы и движения губ. В случае если акустическая информация не совпадала с моторной, то испытуемый «слышал» фонемы, которые соответст­вовали движению губ.

В экспериментах Л.-Дж. Нильсона [44] сравнивалась роль моторных компонентов в понимании текста инструкций. Автор строит кривую забывания для инструкций: 1) только прочитанных и 2) прочитанных и исполненных. Несмотря на то что про­дуктивность припоминания для первых ниже, чем для вторых, кривые имеют сход­ный характер. По мнению автора, это можно объяснить действием единых мо­торных механизмов, обеспечивающих не только исполнение, но и понимание вер­бальных инструкций, описывающих мо­торные действия.

Доказательством того, что моторные компоненты могут быть выделены в от­дельный модуль, могут служить известные эксперименты Дж. Йохансона по восприя­тию биологических движений. Экспери­ментальная схема состояла в следующем: на теле и конечностях участников иссле­дования закреплялись лампочки, траекто­рия движения которых демонстрировалась испытуемым в темноте. Было показано, что для распознавания того, кто совершает движение (мужчина, женщина) и какое (ходьба, танец), испытуемому необходимо видеть от 8 до 12 лампочек. Эти результаты позволяют многим исследователям делать вывод о существовании моторных инва­риант, которые хранятся в памяти.

Пространственная память

Ориентация в пространстве, узнавание мест и умение расположить объекты в прост­ранстве с сохранением их соотноситель­ного положения — все это компетенция пространственной памяти. Однако и сами объекты занимают некоторое место в про­странстве, поэтому пространственные компоненты необходимо входят в процесс идентификации и узнавания самих объек­тов.

Предполагается, что пространственная память включает в себя два компонента: 1) знание о соотносительном порядке между объектами и 2) знание об их абсо­лютном расположении.

Согласно традиционной ассоциативной модели, сила ассоциаций пропорциональна близости элементов, поэтому в том слу­чае, если в последовательности стимулов нарушен соотносительный порядок (или переставлены местами смежные элемен­ты), это влечет за собой более серьезные нарушения в опознании тождества сти-мульных рядов по сравнению с ситуацией, где переставлены отдаленные один от другого элементы. Эксперименты Дж. Янке и соавт. [35] имели целью сопоставить традиционную и иерархическую ассоциа­тивную модель Эстеса, согласно которой запоминание упорядоченной последова­тельности элементов обусловлено знанием их абсолютной позиции в ряду. Испытуе­мым предъявляли стимулы (последова­тельность из 7 букв), в которых попарно менялись местами близкие и далекие эле­менты. Требовалось оценить тождество исходной последовательности и каждой из последовательностей с переставленными элементами. Авторы показали, что не только правильность узнавания, но и динамика субъективной уверенности в ответе под­тверждает гипотезу о том, что абсолютная позиция элементов определяет оценку их соотносительной позиции.

Наиболее отчетливо взаимозависи­мость абсолютных и соотносительных компонентов пространственной памяти проявляется в ситуациях пространствен­ной ориентации. Проведено огромное количество исследований, имеющих при­мерно одинаковую схему: испытуемому

3.4. Психология памяти: процессы, формы, виды, типы и механизмы

предлагается реальное расположение объ­ектов или карта местности и требуется по памяти восстановить пространственную организацию объектов (регистирируется время и точность выполнения задания).

В 1935 г. Н.Ф. Шемякин [17] описал два вида пространственных репрезентаций: карты-пути (в которых сохраняются топо­логические свойства пространства) и кар­ты-обозрения (в которых сохраняются метрические свойства). Автор показал, что в ходе онтогенеза сначала осваиваются карты-пути, а потом — карты-обозрения. В многочисленных экспериментах (см. об­зор [48]) было продемонстрировано, что по мере приобретения опыта происходит постепенный переход от карты-пути к карте-обозрению.

До настоящего времени нет единого мнения по вопросу о том, в какой форме хранится пространственная информация. Например, С. Косслин (1973) на основа­нии проведенных экспериментов высказал предположение, что при запоминании пространственной информации формиру­ется образ, в котором сохраняются метри­ческие свойства (евклидовы расстояния) реального пространства. Испытуемым пред­лагали для ознакомления карту острова, а затем просили «по памяти» оценить рас­стояния между соответствующими пунк­тами. Получена жесткая зависимость между временем «припоминания» того, где находится один пункт относительно второго, и реальным расстоянием между этими пунктами.

В экспериментах М. Дени [26] сравни­вались когнитивные карты, которые фор­мируются у испытуемого после прочтения фразы, описывающей расположение от­дельных точек, и после перцептивного ознакомления с этой картой. Было пока­зано, что, во-первых, продолжительность прочтения намного больше в том случае, если нарушалась континуальность описа­ния элементов (которые находились ря­дом), и, во-вторых, когнитивные карты, формирующиеся в результате прочтения и перцептивного опыта, имели структурное сходство.

Н. Макнамара и соавт. (цит. по: [30]) дополняют гипотезу евклидовых расстоя­ний гипотезой «дистанции-пути». Иссле-

дователи показали, что на оценку расстоя­ния между населенными пунктами, изо­браженными на карте, влияет не только евклидово расстояние между пунктами, но и тот факт, что данные пункты располо­жены (или нет) вдоль дороги, соединяю­щей их. М. Вагенер-Вендер с соавт. [53] также проводила эксперименты, направ­ленные на исследования того, как запо­минаются расстояния между отдельными пунктами (на карте города). Испытуемым, после того как они выучили карту города поочередно, в случайном порядке предъ­являли названия пунктов, и они должны были назвать соседние. Использовались две процедуры научения: симультанная (когда видна вся карта) и сукцессивная (моделирующая прохождение маршрута). По результатам точности и скорости отве­тов авторы делают вывод о том, что испы­туемые, изучавшие карту сукцессивно, обнаруживали тенденцию «преуменьшать расстояния вдоль дороги», т. е. «скользили» между двумя пунктами, лежащими на од­ном пути.

Т. Херрманн [30] предлагает еще одну гипотезу, которая называется гипотезой направления. Согласно этой гипотезе, на оценку расстояния между двумя пунктами влияет (помимо евклидова расстояния и пути) очередность, в которой эти пункты заучивались: сначала А, потом В или сна­чала В, потом А. Экспериментальным ма­териалом служила карта города, в котором находится 12 пунктов. В обучающей серии испытуемые заучивали эти пункты как карту-пути (как прохождение по дороге, имеющей форму либо спирали, либо буквы S). В контрольной серии им предъ­являли названия отдельных пунктов: они должны были назвать соседние и указать их положение на карте. Показано, что скорость оценки месторасположения тес­тового пункта (А) после предъявления стимульного пункта (В) зависит от того, в какой последовательности эти пункты предъявлялись в обучающей серии. Уста­новлено, что оценка расстояния между двумя пунктами (лежащими на одном пути) не является симметричной и зави­сит от направления движения: «вперед» (А => В) или «назад» (В => А).

ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

Концептуальный уровень

Семантический код

Итак, мы рассмотрели два уровня пе­реработки информации и соответствую­щие им модули памяти. Самый глубокий уровень — концептуальный — «обслужи­вается» преимущественно семантическим кодом. Предполагается, что именно семан­тический код лежит в основе ДП и ор­ганизует структуру знаний, однако он принимает участие и в работе всех выше­перечисленных модулей.

В экспериментальной психологии по­лучены многочисленные свидетельства того, что семантический код видоизменяет работу модулей сенсорно-модальной и кратковременной памяти.

Например, данные Дж. Шульмана (цит. по: [16]) говорят о том, что в КП кодиру­ются и семантические признаки. Автор по­казал, что происходит перепутывание слов на основе их синонимичности, т. е. в КП происходит семантическая переработка. Результаты экспериментов на селектив­ность внимания свидетельствуют о том, что игнорируемые сигналы семантически перерабатываются: в частности, происхо­дит пересмотр моделей ранней селекции в пользу моделей поздней селекции.

Семантические признаки участвуют в группировке материала в более крупные единицы, что облегчает как сенсорную, так и лексически образную переработку. В экс­периментах Г. Голдина (цит. по: [45]) по­казано, что опытные шахматисты быстрее кодируют информацию о расположении фигур на шахматной доске по сравнению с новичками. Во многих исследованиях, проведенных на «новичках-экспертах», доказывается, что эксперты выделяют иные (по сравнению с новичками) ком­бинации признаков и тем самым имеют возможность «держать в памяти» больше информации.

Парадигма запечатления

Парадигма запечатления широко ис­пользуется в современной эксперимен­тальной психологии. Под запечатлением

понимают облегчающее (или мешающее) воздействие, которое оказывает запечатляю-щий стимул (prime) на последующую пере­работку тестового стимула. Эти формы запечатления получили название положи­тельного или отрицательного. В качестве критериев эффекта запечатления исполь­зуются изменения в латентном времени ответа или изменение стратегии выполне­ния тестового задания. Сам процесс запе­чатления интерпретируется как косвенный индикатор того, как происходит перера­ботка информации и какова структура знаний, хранящихся в памяти. Известно несколько видов запечатления: в зависи­мости от того, к какому уровню была адресована запечатляющая задача, выде­ляют фонологическое, лексическое и семан­тическое запечатление.

Так, например, при фонологическом запечатлении переработка одних слов облегчает называние других, близких по звучанию. При лексическом запечатлении происходит иррадиация облегчающего влияния на слова, лексически близкие (например, принадлежащие к одним грам­матическим формам). Семантическое за­печатление выражается в факте влияния семантического контекста на переработку информации, близкой по смыслу. При работе с вербальным материалом эффект семантического запечатления проявляется при выполнении следующих тестовых задач: идентификация слов, свободные ассоциации, узнавание слов, завершение слов по фрагменту. На образном материале эффект запечатления обнаружен при вы­полнении задач визуализации («представьте себе...»), подбора визуального примера к вербальному высказыванию, идентифика­ции изображений, классификации объек­тов и др.

Д. Виккенс (цит. по: [16]) выявил фено­мен, получивший название «освобождение от проактивного торможения». В несколь­ких сериях он предъявлял испытуемым триграммы слов, принадлежащих к одной семантической категории, с последующей интерферирующей задачей. Обычно на­блюдаемый эффект интерференции (сни­жение продуктивности запоминания слов) исчезал в том случае, если в очередной серии использовалась триграмма, принад-

3.4. Психология памяти: процессы, формы, виды, типы и механизмы

лежащая к другой семантической катего­рии. X. Айрих [28] показал, что релевант­ный контекст способствует идентифи­кации слов, предъявляемых тахистоскопи-чески. В экспериментах Фр. Беллезы с соавт. [20] был выявлен феномен семан­тического воздействия контекста на оши­бочное опознание псевдослов как слов, относящихся к данному контексту. В много­численных экспериментах подтвержда­ется тот факт, что семантическое запечат-ление имеет интермодальный характер. Например, после запечатления слов облег­чается визуализация соответствующих объ­ектов и их узнавание. Если запечатление осуществлялось на перцептивном мате­риале, то наблюдается иррадиация семан­тического влияния как на вербальный, так и на иной перцептивный материал.

Сила эффекта запечатления имеет вре­менную динамику. По данным Р. Ратклиф-фа с соавт. (цит. по: [46]), эффект запечат­ления достигает своего максимума, по крайней мере, через 200 мс. В работе Ст. Сломана с соавт. [50] приводятся дан­ные, которые показывают, что сила эффек­та запечатления падает как функция вре­мени (переломными точками являются первые несколько минут и одна неделя). Однако авторы обнаружили влияние эф­фекта запечатления в задаче опознания слова по пропущенным буквам через 16 мес.

Для порождения эффекта запечатления необходимо, чтобы переработка запечат-ляющего стимула была достаточно глубо­кой. В экспериментах Дж. Снодграсса с соавт. [51] испытуемым предлагали в ка­честве запечатляющего материала рисунки объектов (телефон, верблюд, велосипед), которые отличались по 8 уровням прори-сованности. В тестовой серии их просили найти среди дистракторов те рисунки (или их фрагменты), которые предъявлялись им ранее. Было показано, что оптимальным запечатляющим действием обладают ри­сунки средней степени прорисованности, т. е. те, которые требовали некоторого уси­лия для опознания в первой серии.

Все эти данные говорят в пользу того, что семантический код принимает участие в работе перцептивных и лексически об­разных модулей.

Консолидация следа и забывание

Согласно классической точке зрения, кратковременная память обладает относи­тельно стабильной характеристикой, кото­рая называется объемом, или емкостью. Если объем текущей информации превы­шает эту пороговую величину, то инфор­мация теряется (стирается, затухает).

Следом памяти называют результат ра­боты мнемической системы. Под консо­лидацией следа понимается возрастание силы ассоциаций, а под ослаблением -уменьшение силы связи. Эти понятия при­шли в психологию из ассоционизма.

Представление о том, что содержание памяти может быть выведено из опыта, инициировало исследователей сравнить опыт и память. Первым был Г. Эббингауз, который поставил «под контроль» опыт, разработав новую экспериментальную ме­тодику. Он придумал списки псевдослов, образованные двумя согласными и одной гласной (ZAE, БОК, SID). Выучив несколько списков (до 100%-ного уровня научения), он проверял, сколько слов из каждого списка будет воспроизведено через 20 мин, 1 ч, 7-9 ч, 1, 2, 6 и 31 день.

Величину, дополнительную к числу правильно воспроизведенных слов, Эббин­гауз назвал индексом забывания и построил знаменитую кривую забывания, которую можно было бы назвать кривой воспроиз­ведения (рис. 3.17).

Рис.3.17.Кривая забывания Эббингауза (цит. по: [16])

В линейных моделях после фазы полу­чения информации и КП шла фаза консо­лидации следа, затем ДП и воспроизведе-

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

ние. Некоторые исследователи добавляли перед КП иконическую или эхоическую память, однако процесс консолидации «не содержал никакой специфической ин­формации в отношении того, что было консолидировано» [35, с. 860].

Согласно Р. Розенцвейгу (цит. по: [35]), след имеет 2 свойства: силу и уязвимость. Сила определяет вероятность припомина­ния и подвержена интерференции. Уязви­мость характеризует «хрупкость» следа; она спонтанно уменьшается во времени. Пред­полагается, что этими двумя свойствами можно объяснить процесс консолидации следа. Первое свойство отвечает за то, что сила следа увеличивается во времени; вто­рое предсказывает снижение уязвимости следа. Поэтому следует различать две фор­мы забывания: первая (обратимая) — это проявление недоступности следа, что может быть вызвано неадекватным кон­текстом или функциональными наруше­ниями. Вторая форма (необратимая) -проявление «хрупкости» следа в результате его «уязвления». Существует несколько феноменов, которые подтверждают наличие обратимой формы забывания. Во-первых, реминисценция — спонтанное улучшение воспоминания. Реминисценция зависит от качества предварительного обучения; известно, что для ее появления необходим оптимум научения. Во-вторых, амнезия, наступающая после электрошока (от не­скольких минут до нескольких часов). Прежде предполагалось, что в данном слу­чае нарушается процесс консолидации. Однако есть все основания полагать, что причиной забывания является не нару­шение консолидации, а трудность припо­минания. В качестве доказательства Ж.-Фр. Ламбер приводит данные о том, что возбуждающие наркотики могут час­тично снять амнезию, так как шок нару­шает не сами следы, а доступ к ним. Ре­зультаты по имплицитному научению также косвенно подтверждают это объяснение: оптимальным является воспроизведение при «идентичной мотивации», или при идентичном уровне эраузала.

Ламбер предполагает, что для консо­лидации следа нужен некий «уровень тревоги». В качестве иллюстрации он ссыла­ется на эффект Камина -- улучшение

припоминания происходит через несколь­ко минут и через 24 ч. Последнее объясня­ется режимом функционирования гипота-ламически гипофизарной системы. Перво­начальный стресс вызывает высвобожде­ние ахетилхолина (лучшее запоминание), а наступающее после этого истощение ве­дет к ослаблению силы следов.

Ф. Рааймейкерс с соавт. [54] предлагает три теоретические возможности для объ­яснения забывания: 1) уменьшение силы следа; 2) возрастание «соревнования» с другими следами памяти (интерференция) и 3) изменение природы связи между от­дельными элементами, образующими связь на этапе обучения.

В психофизических экспериментах, проводимых под руководством Н.Н. Корж [9], где в качестве стимульного материала использовались простые стимулы (звуко­вой тон, монохроматический цвет), был обнаружен феномен «динамики следа», который состоял в том, что мнемический эталон с течением времени сохранял ос­новные структурные, индивидуализиро­ванные свойства. Эти свойства автор рас­сматривает как характеристики «метрики мнемического пространства». «Простран­ство «простого» сигнала несет в себе ситу­ационные, эмоциональные и личностные составляющие» [там же, с. 80].

Фиксация следа в памяти

Термин «фиксация следа», так же как и консолидация следа, представляет не более чем метафору. Разработано много моделей, описывающих отдельные аспекты процес­са долговременного запоминания. Назовем только некоторые факторы, влияющие на этот процесс:

1) значение числа повторений (почти
не влияющих на результат непосредствен­
ного воспроизведения) возрастает по мере
увеличения отсрочки воспроизведения;

2) знакомость стимула, его сходство с
уже существующими концептами (так на­
зываемое чувство знакомости);

3) число ментальных повторений, ко­
торые зависят от времени хранения ин­
формации в оперативной памяти. Как уже
говорилось, эти повторения совершаются
автоматически, без контроля сознания;

3.4. Психология памяти: процессы, формы, виды, типы и механизмы

4) степень организованности материала
и глубина переработки в соответствии с
текущими и долгосрочными целями;

5) интенции на запоминание и владе­
ние стратегиями запоминания (см. произ­
вольное—непроизвольное запоминание).

Как видно, результативность хранения информации в ДП зависит от многих фак­торов, одни из которых являются характе­ристиками предшествующих процессов переработки, другие имеют «локализацию» в самой ДП.

Семантическая память

В 1969 г. А. Коллинз и М. Квилиан предложили модель семантической памяти, представляющей собой сеть, узлы которой суть концепты. В каждом узле хранятся признаки, характеризующие данный класс, а связи между узлами объединены по типам «включения» и «часть—целое». Предпола­галось, что механизмом работы семанти­ческой памяти является распространяю­щаяся по сети активация. Авторы ввели понятие дистанции: чем ближе находятся друг к другу понятия, тем теснее связаны узлы. Дистанцией определяется уровень активации других узлов, по мере удаления от узла активация падает и происходит зату­хание силы воздействия данного концепта.

В терминах семантических сетевых моделей описано много эффектов, прежде всего эффекты облегчения переработки последующей информации в пределах 250 мс. Однако нерешенными остались следующие проблемы: 1) где локализована семантическая переработка и 2) если сила активации определяется только дистан­цией, то как объяснить принципиальную нестабильность в функционировании ког­нитивной системы?