Ugrás a tartalomhoz

Általános pszichológia 1-3. – 2. Tanulás – emlékezés – tudás

Csépe Valéria, Győri Miklós, Ragó Anett

Osiris Kiadó

7. fejezet - 5. FEJEZET – Az „elsődleges emlékezet" – a rövid távú emlékezés és a munkamemória elméletei

7. fejezet - 5. FEJEZET – Az „elsődleges emlékezet" – a rövid távú emlékezés és a munkamemória elméletei

A rövid távú emlékezet kutatása: történeti áttekintés

Az emberi emlékezet működésén merengő elméletalkotóknak már nagyon régen valószínűnek tűnt, hogy létezik egy olyan mechanizmus elménkben, amely összeköti a néhány másodpercen belül egymást követő eseményeket. A nagy amerikai pszichológus, William James (1890) ezt a funkciót keresztelte el elsődleges emlékezetnek (primary memory), és ezt a tudat működésében alapvető komponensnek tekintette. Elsődleges vagy később ismertté vált nevén: rövid távú emlékezet nélkül nem lennénk képesek értelmes egésszé kapcsolni az egymást követő élményeket, benyomásokat, nem tudnánk összekötni egy mondat elejét a végével, és nehezen folytathatnánk célirányos viselkedést vagy kommunikációt. Világos tehát, hogy létezik egy olyan rendszer a fejünkben, amely a ránk zuhogó élményáradatot összefüggő események láncolatává hurkolja. Attól azonban, hogy ezt belátjuk, még nehezen fogunk megbirkózni azokkal az alapvető kérdésekkel, amelyeket e rendszer működésével kapcsolatban megfogalmazhatunk.

Az emlékezet működésével foglalkozó kutató számára a leglényegesebb kérdés rögtön az lenne, hogy ennek a rendszernek mi a kapcsolata azzal a funkcióval, amit a „hétköznapi értelemben” emlékezésnek nevezünk? Vajon az információk átmeneti fejben tartása egy önálló rendszer működését igényeli, vagy az emlékek bevésése – közismertebb nevén a tanulás – melléktermékének tekinthető? Hogy szakszerűen átfogalmazzuk ezt a kérdést: a rövid távú emlékezet és a hosszú távú emlékezet ugyanannak a rendszernek más helyzetben vizsgált aspektusai, vagy két független rendszerről van szó? A másik kérdés a rövid távú emlékezet funkciójára vonatkozik: amennyiben feltételezzük, hogy létezik egy olyan rendszer, amelynek feladata az események, információk átmeneti tárolása, akkor ez a működés milyen más megismerőtevékenységre fog hatást gyakorolni? Mi történik, ha megsérül ez a rendszer? Korlátozott-e a kapacitása? Ha igen, vannak-e egyéni különbségek ebben a korlátban? Mi lesz a rövid távú emlékezet viszonya a hosszú távú emlékezethez? Akinek jobb a rövid távú emlékezete, annak jobb lesz a hosszú távú is, vagy fordított a viszony, esetleg nincs is kapcsolat?

Az alábbi fejezet ezekre a kérdésekre keresi a választ, pontosabban azt mutatja be, hogy az elmúlt közel százhúsz évben a kutatók milyen válaszokat találtak ezekre a kérdésekre. Ez a fejezet egy megismerőrendszer tudományos kutatásának történetével foglalkozik, így tehát az olvasó nem fog végső válaszokat kapni, hanem párhuzamosan létező modellekkel ismerkedhet meg, mint ahogy az a modern pszichológiában oly gyakori. Egymással vetélkedő magyarázatok történetéről és a kutatás mai állásáról lesz szó a következő oldalakon.

A Brown-Peterson-feladat: gyorsan eltűnő emléknyomok

A rövid távú emlékezeti folyamatok iránti érdeklődést az ötvenes években egy a tanulással foglalkozó szakirodalomban már korábban is ismert memóriaterjedelem- vizsgáló technika keltette fel. Az eljárást Brown (1958), valamint L. R. Peterson és M. J. Peterson (1959) újította fel, akik kimutatták, hogy mássalhangzókból álló sorozatok (többnyire mássalhangzóhármasok) emlékezeti megtartása károsodik, ha a tanulás és a felidézés közé egyszerű, néhány másodpercig tartó feladatot iktatunk. Brown (1958) hívta fel elsőként arra a figyelmet, hogy igen kis mennyiségű megjegyzendő anyag fejben tartása is károsodik, ha meggátoljuk az ismétlést. Az ő tanulmányával szinte egy időben közöltek Petersonék is egy tanulmányt, amelyben beszámolnak egy kísérletsorozatról, amely során rövid, értelmetlen betűsorok megjegyzését kérték kísérleti személyeiktől, akiknek az ingerek bemutatása után egy megadott számtól kellett hármasával visszafelé számolniuk. Hasonlóan Brown eredményeihez, ők is azt találták, hogy az ismétlés megakadályozása nagyon gyors felejtéshez vezetett. A szakirodalomban később, a két közel egyidejű tanulmány tiszteletére a tanulást követő azonnali elterelést alkalmazó kísérleti eljárást Brown-Peter- son-paradigmának kezdték el nevezni. Mivel mind Brown, mind pedig Petersonék kísérleteiben a tanulást követő második feladat emlékezeti szempontból eltérő volt a memorizációs feladattól, így az interferencia – vagyis a két egymást követő feladat zavaró hatása – nem magyarázhatta a jelenséget. Az ötvenes években azonban általános volt az az elképzelés, hogy a hosszú távú tanulás legfontosabb háttértényezője az egymást követő információk zavaró hatása, tehát az interferencia jelensége. Brown és Petersonék eredménye éppen azért váltott ki jelentős figyelmet, mert egy olyan emlékezeti jelenséget demonstráltak, amelyet, úgy tűnt, nem befolyásolt a hosszú távú tanulás legfontosabb faktora.

Brown úgy gondolta, hogy a rövid távú megtartás a gyorsan elhalványuló emlékezeti nyomokon alapul, amelyek frissítés nélkül hamar elenyésznek (Brown, 1958). A Brown-Peterson-feladatot egyre szélesebb körben alkalmazták, és uralkodóvá vált az úgynevezett nyomelhalványulási hipotézis, vagyis az az elképzelés, hogy a rövid távú felejtésért az emlékezeti nyomok gyors hanyatlása a felelős, eltérően a hosszú távú felejtéstől, amelyet az interferencia, vagyis a későbbi tanulás zavaró hatása idéz elő. Brown nyomelhalványulási hipotézise azért is igen népszerű volt, mert általa egy másik lényeges kísérleti jelenség – a szeriális felidézési eloszlás – is megmagya- rázhatónak tűnt. Ezt a kísérleti jelenséget korábban már számtalanszor demonstrálták az emlékezet működését vizsgáló laboratóriumi kísérletek talán legkedveltebb módszerének, a szabad felidézési feladatnak a segítségével. Ennél az eljárásnál a kísérleti személyeknek egymással nehezen összekapcsolható szavak listáit – többnyire tizenöt-húsz szóból álló sorozatokat – prezentálnak, majd azt kérik tőlük, hogy a lehető legtöbbet idézzenek fel belőlük. Azért szabad felidézés az eljárás neve, mert a felidézés kötetlen sorrendben történik, vagyis a kísérleti személyeknek nem kell megjegyezniük a szavak sorrendjét, elég, ha magukat a szavakat vissza tudják mondani. A felidézés alapján azonban úgy tűnik, hogy a bemutatási sorrendnek ennek ellenére jelentős hatása van a teljesítményre. Az 5.1. ábrán láthatjuk, hogy a bemutatási pozíció (vízszintes tengely) hogyan befolyásolja a felidézési teljesítményt (függőleges tengely). Ezt a nagyon sokszor leírt jelenséget hívják szeriális felidézési teljesítménynek, amelynek legfontosabb jellemzői: a teljesítmény kiemelkedően jó a lista utoljára bemutatott elemeinél, valamivel gyengébb a lista első szavainál, és nagyon rossz a lista közepén elhelyezkedő szavakkal kapcsolatban.

A szakirodalom primáciának vagy elsőbbségi hatásnak nevezi azt a jelenséget, hogy a lista elején bemutatott szavakra később jobb lesz a szabad felidézési teljesítmény, míg recencia vagy újdonsági hatás néven ismerik a lista végén elhelyezkedő elemek magasabb felidézési teljesítményét. Postman és Phillips (1965) egy izgalmas kísérletsorozatban kimutatta, hogy amennyiben megakadályozzuk a tanulást követő ismétlést, akkor a recenciahatás eltűnik, míg a primáciahatás megmarad, vagyis a lista végére pont ugyanolyan rosszul fogunk emlékezni, mint a közepére, míg a lista elején szereplő szavakat továbbra is elég jól elő tudjuk hívni. Később Glanzer és munkatársai (1972) hívták fel arra a figyelmet, hogy a szabad felidézési görbe recen- cia részét más változók befolyásolják, mint a görbe többi részét. Míg a primáciát befolyásolja például, hogy mennyire gyakori szavakból áll a lista, ez a recencia részre nem gyakorol hatást. Fontos kísérleti eredmény, hogy amikor a tanulás és a felidézés közé feladattal kitöltött késleltetést iktatnak, a recenciahatás eltűnik.

5.1. ábra. A szavak szeriális pozíciójának hatása a felidézési teljesítményre. Általános törvény a primácia- (elsőbbségi) hatás és a recencia- (újdonsági) hatás, vagyis az a jelenség, hogy a sorozat elejét és végét jobban fel tudják idézni a kísérleti személyek

Egyértelművé vált az is, hogy a felidézési görbe recencia része jellegzetes tulajdonságokkal rendelkezik: független a párhuzamos feladat nehézségétől, továbbá a listának ebből a részéből a leggyorsabb az előhívás (Murdock, 1974; Waugh, 1970). Elméleti szempontból a recenciaszakasz egyik legfontosabb jellemzője, hogy vizuálisan bemutatott szavak esetében fonológiailag hasonló hibázások történnek (Con- rad, 1964). Mindezt még izgalmasabbá tette Kintsch és Buschke (1969) kísérlete, amelynek legfontosabb tanulsága szerint a primácia rész a szemantikai hasonlóságra, a recenciahatás pedig a fonológiai hasonlóságra érzékeny, vagyis ezek a változók külön-külön befolyásolják a szeriális felidézési görbe elejét és végét. Ezek az eredmények tovább erősítették azt az elképzelést, hogy az emlékezet két önálló rendszerre osztható: egy rövid távú és egy, a tartós emlékezetért felelős hosszú távú emlékezetre. A korai elképzelések szerint a recencia jelensége a rövid távú emlékezet működését tükrözi, míg a primácia a hosszú távú emlékezeti rendszer működési sajátosságairól informálja a kutatókat.

A hatvanas évek végére általánosan elfogadottá vált az az elképzelés, hogy két különböző időtartományban működő emlékezeti rendszer létezik. Arra azonban senki nem tudott pontos választ adni, hogy vajon miképpen kerül át az információ a rövid távú emlékezetből a hosszú távú rendszerbe. Ennek a kérdésnek a feszege- tése vezette el Hebbet (1961) egy érdekes kísérleti eljárás kidolgozásához. Ebben az elrendezésben a kísérleti személyeknek felolvastak kilenc számot, amit a lehető legpontosabban vissza kellett mondaniuk. Ezt az eljárást nevezzük számterjedelmi feladatnak, és mint arról majd később még lesz szó, ennek az eljárásnak bizonyos változatai a mai napig lényeges emlékezeti kapacitást vizsgáló eljárásnak számítanak.

Hebb eljárásában azonban van egy csalafintaság. Bár első pillantásra úgy néz ki, mintha minden alkalommal újabb, véletlenszerűen kialakított számsorozatokat mutatnának a vizsgálati személyeknek, a valóságban bizonyos időközönként ugyanazt a számsort mutatják be. Hebb megfigyelése szerint a kísérleti személyek az ismétlődő számsorozatokat egyre jobban mondják vissza, jóllehet sokszor nem veszik észre, hogy korábban már találkoztak az adott sorozattal. Úgy tűnik tehát, hogy az ismételt rövid távú emlékezeti megtartás hatására hosszú távú emlékezeti reprezentációk is létrejönnek a számsorozatokkal kapcsolatban, és ez javítani fogja a rövid távú emlékezeti teljesítményt.

Andrew Melton és a kontinuitás koncepciója

A rövid távú emlékezet kutatása a hatvanas években élte meg első nagy elméleti vitáját, melynek elsődleges kérdése az volt, hogy az információ időben limitált természetéért valóban az emlékezeti nyomok elhalványulása-e a felelős, vagy – hasonlóan a hosszú távú emlékezeti jelenségekhez – döntően a rövid távú emlékezeti megtartást is az interferenciahatások befolyásolják? Ez egyben a két, párhuzamosan működő emlékezeti rendszer koncepciójának kérdése is, vagyis, hogy van-e létjogosultsága egy időben behatároltan működő, átmeneti emlékezeti rendszer feltételezésének?

Melton (1963) kontinuitáselmélete szerint a rövid távú felejtési feladatokban kapott eredményeket meg lehet magyarázni az interferencia hatásának feltételezésével. Hebb korábban említett kísérletében például az ismétlődő számsorozatokkal kapcsolatban produkált jobb emlékezeti teljesítmény annak függvénye, hogy két ismétlődés között hány új számsorozatot kellett a kísérleti személynek visszamondania. Ez viszont annyit jelent, hogy az ismétlődő számsorozatoknál megfigyelhető „rövid távú emlékezeti teljesítményt” ugyanaz a hatás fogja befolyásolni, mint ami a hosszú távú tanulási teljesítmény egyik döntő tényezője is: ez pedig a később tanult információ zavaró hatása, szakszóval a retroaktív interferencia.

Melton álláspontja tehát a következőképpen foglalható össze: az emlékezeti anyag ismételt bemutatásánál hosszú távú tanulási hatás mutatkozik, éppen ezért gazdaságosabb ugyanazzal a mechanizmussal, nevezetesen az interferenciával magyarázni valamennyi felejtéssel kapcsolatos eredményt, vagyis nincs tudományos alapja két különböző időtartományban működő emlékezeti rendszer létezését feltételezni. Melton kritikája rendkívül termékeny talajra hullott, jóllehet a később bemutatandó Atkinson-Shiffrin-modell népszerűsége miatt néhány évtizedre az emlékezetkutatás partvonalára szorult. Amint azt majd a fejezet végén látni fogjuk, a mai napig jelentős azoknak a kutatóknak a tábora, akik a rövid távú emlékezeti teljesítmény hátterében a hosszú távú emlékezeti rendszer működését sejtik.

Az átmeneti emlékezeti rendszer egyik sarokkövének számító nyomelhalványu- lási hipotézis elleni további támadást jelentettek Keppel és Underwood (1962) kísérletei. Keppel és Underwood a proaktív interferenciának (PI) – a korábban bemutatott információk zavaró hatásának – a rövid távú felejtésben játszott szerepét vizsgálta. Eredményeik szerint a Brown-Peterson-feladatban a negyedik, ötödik mássalhangzó-sorozatnál éri el a csúcsot a felejtés, s ennek véleményük szerint a korábban előforduló hasonló mássalhangzó-sorozatok interferenciája az oka. Wickens és munkatársai további bizonyítékot hoztak fel a proaktív interferencia mellett: ha mássalhangzó-sorozatokról hirtelen számsorozatokra váltjuk a megjegyzendő anyagot, a teljesítmény drámaian javul. Ezt a jelenséget kiszabadulás a proaktív interferenciából néven ismeri a szakirodalom. Ugyanez a kiszabadulási jelenség mutatkozik, ha egy bizonyos kategóriáról más kategóriájú szavakra váltjuk a megtanulandó anyagot, például állatokról növényekre (Wickens et al., 1963).

A proaktív interferencia hipotézise ellen azonban nagyon határozott érveket hozott fel Peterson és Gentile (1963). Eredményeik szerint nem jön létre proaktív interferencia a Brown-Peterson-feladatnál, ha az egymás után következő sorozatokat néhány perces szünet választja el egymástól – s ezt az interferenciaelmélet nem tudja megmagyarázni. Conrad (1967) pedig kimutatta, hogy a betolakodó hibák természete a késleltetés mértékének függvénye. Rövid késleltetésnél fonológiailag hasonló hibák jelentkeznek, de nem ez a helyzet hosszabb késleltetésnél. Ez éppen ellentétes azzal, amit az interferenciaelmélet sugall – Conrad szerint ehelyett a fonológiai nyomok elhalványulása a magyarázat (Conrad, 1967).

Van egy általánosabban megfogalmazott válasz is a Meltonéhoz hasonló kritikákra. Ezt legrészletesebben Baddeley fejtette ki a munkamemóriáról írott monográfiájában (Baddeley, 1986). Az ellenvetés lényege, hogy a két párhuzamos emlékezeti rendszert megkérdőjelező kutatók hajlamosak a rövid távú emlékezeti feladatokat „a mögöttük álló” rendszerrel azonosítani, pedig az természetes, hogy bizonyos mértékig a hosszú távú emlékezet is szerepet játszik a rövid távú emlékezeti feladatokban. A két emlékezeti rendszer ellen ez nem lehet elegendő érv akkor, ha ezzel párhuzamosan eltérő működési módokat tudunk azonosítani a két feltételezett rendszerrel kapcsolatban (Baddeley, 1986).

A rövid távú emlékezetre vonatkozó elméleti modellek fejlődésére a Brown-Peter- son-feladat mellett két másik eljárás is jelentős hatást gyakorolt, nevezetesen a számpróba- és a szabad felidézési feladatok.

Waugh és Norman elmélete: kiszoruló emlékek

A Waugh és Norman (1965) által kidolgozott számpróbafeladatban 15-20 számból álló sorozatot adnak a vizsgálati személynek, majd mutatnak neki egy számot a sorozatból, és meg kell mondania, hogy milyen szám következik ez után az adott sorozatban. Waugh és Norman kiszorulási hipotézise szerint az elemek száma a döntő a teljesítményben. Úgy gondolták, hogy ennél a feladatnál a korlátozott kapacitású rövid távú emlékezet és a korlátlan kapacitású hosszú távú emlékezet lép egymással interakcióba. A modell szerint az információ a rövid távú emlékezetben kerül átmeneti tárolásra, mialatt bizonyos információmennyiség el fog veszni, míg egy másik részét „ismételgetni” fogja a személy. Az ismétlés nem csupán azt fogja megakadályozni, hogy elvesszen az információ, hanem egyben arra is szolgál, hogy azt a mechanizmust biztosítsa, amely a rövid távú emlékeket hosszú távú emléknyomokká alakítja át.

A modell további érdekessége, hogy a rövid távú emlékezeti teljesítményt a hosz- szú távú és a rövid távú emlékezeti működés együttes termékének tekinti. A rövid távú emlékezetnek korlátozott a kapacitása, így miután az információmennyiség elérte a kapacitáskorlátot, két lehetőség adódik: a további tétel vagy átkerül a hosszú távú emlékezetbe, vagy kiszorul, és végleg a felejtés martalékává válik. Waugh és Norman (1965) elsősorban arra törekedett, hogy valamiképpen megmérjék a „tiszta” rövid távú emlékezeti kapacitást. Ennek érdekében különböző technikákkal igyekeztek megakadályozni kísérleti személyeiket a bemutatott anyag ismételgetésében, azt remélve, hogy így az információ nem jut át a hosszú távú emlékezetbe. Az 5.2. ábrán látható egyik legismertebb kísérletük eredménye. A kísérleti személyek számpróba- feladatban vettek részt: a próbaszámot egy vagy négy másodpercenként mutatták a személyeknek, miközben megkérték őket, hogy véletlenül se ismételgessék a számokat. Mivel az eredmények szerint nem eredményezett különbséget a bemutatási frekvencia, az egy és négy másodperces bemutatási arány mellett kapott eredményeket összevonták, és megállapították, hogy a rövid távú emlékezeti teljesítményt kizárólag az befolyásolja, hogy egy adott szám első bemutatása és a próba között hány újabb számot kellett megjegyezni.

Az 5.2. ábrán a vízszintes tengelyen látható, hogy a tanulás és a próba között hány újabb elem került bemutatásra, a függőleges tengelyen pedig, hogy mekkora egy adott elem felidézési valószínűsége. Mint az jól látható, tíz közbeiktatott elem után a teljesítmény nullához közelít, ami Waugh és Norman (1965) szerint azt mutatja, hogy az ismételgetés megakadályozása miatt az elemek nem kerülnek át a hosszú távú emlékezetbe, így a 9-10 új elem kiszorítja őket a rövid távú emlékezetből. A rövid távú emlékezeti teljesítményt tehát két faktor fogja meghatározni: az újabb elemek kiszorító hatása és a már hosszú távú emlékké vált elemek teljesítményjavító hatása.

5.2. ábra. Waugh és Norman (1965) eredménye, amely szerint a tanulás és a próba közé iktatott elemek döntő hatást gyakorolnak a felidézési teljesítményre. Az ábrán látható, hogy tíz közbeiktatott elem után a teljesítmény nullához közelít

Tárak és ismétlés: Atkinson és Shiffrin elmélete

Az eddig áttekintett empirikus adatok nyomán az 1960-as évek végén számos olyan modellt fogalmaztak meg, amelyekben elkülönülő emlékezeti rendszereket tételeztek fel. Ezek közül Atkinson és Shiffrin (1968) úgynevezett „táras” modellje vált a legnépszerűbbé. Atkinson és Shiffrin három szakaszból álló rendszert tételezett fel: egy szenzoros tárat, egy korlátozott kapacitású, rövid távú emlékezeti tárat (short-term store – STS), ahonnan az információ a harmadik tárba, a gyakorlatilag korlátlan kapacitású hosszú távú emlékezeti tárba (long-term store – LTS) kerül (5.3. ábra). A modell legfontosabb állítása az, hogy a hosszú távú tanulás azon múlik, mennyi ideig volt az anyag a rövid távú emlékezeti tárban. Az STS azonban nem passzív struktúra. A modell szerint e rendszer felelős a különböző módokon megvalósuló hosszú távú kódolási folyamatokért, és fontos szerepet játszik az előhívásban is.

Atkinson és Shiffrin modellje értelmében tehát egységes rövid távú emlékezetet kell elképzelnünk, amely tulajdonképpen nem más, mint a hosszú távú emlékezet előszobája. Később azonban a modellel kapcsolatos kritikák megkérdőjelezték a rövid távú emlékezetnek a hosszú távú tanulásban betöltött szerepét. Például Craik és Watkins (1973) kísérletében a felidézés nem függött attól, hogy a felidézendő anyag mennyi időt töltött a rövid távú emlékezeti tárban. Ezzel az eredménnyel összhangban állnak azok a neuropszichológiai bizonyítékok – J. B. és P. V. esetei (Shallice-Warrington, 1970; Basso et al., 1982) -, amelyek szerint a betegek teljesítménye károsodott a rövid távú emlékezeti feladatokban, és mégis normális maradt a hosszú távú tanulási teljesítményük. Sokak számára úgy tűnt, hogy a táras modell azért nem képes megmagyarázni az újabb adatokat, mert egységes rövid távú emlékezetet tételez fel. A modell állítása szerint a szabad felidézéses recenciahatás és a memóriaterjedelem ugyanannak a limitált kapacitású STS-nek a megnyilvánulásai. Baddeley és Hitch (1974) azonban kimutatta, hogy a szólistatanulás (szabad felidézés) recen- ciahatását nem tünteti el a másodlagos feladatként adott rövid távú emlékezeti feladat.

5.3. ábra. Atkinson és Shiffrin táras modellje szerint az információ először a modalitásfüggő szenzoros tárba, majd a rövid távú tárba (STS) kerül. Az információt az STS-ben ismétléssel lehet fenntartani, a megfelelően fenntartott információ átkerül a hosszú távú tárba (LTS). Az információt előhívni kizárólag az STS-ből lehet, így a hosszú távú emlékezeti reprezentációkat is aktiválni és frissíteni kell az STS-ben

A hetvenes évek közepére nyilvánvalóvá vált, hogy a kísérleti és neuropszicholó- giai adatok nem magyarázhatók meg kielégítő módon egy egységes rövid távú emlékezetet feltételező elméleti modell segítségével.