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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 5.4 记忆过程的神经学研究
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当然，记忆加工过程最终是在大脑中进行的，我们现在将上面的讨论告一段落，去考察一些来自神经心理学研究的相关背景和发现。先前对记忆“存储”或“成分”的讨论容易让人觉得记忆似乎是位于大脑的某一个地方：一种保存储存信息记忆痕迹的神经“公文柜”。
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然而事实上，来自神经心理学研究的发现表明情况并非如此，而是要复杂得多。记忆并非“储存”在一个地方。Desimone（1992）指出在人和动物中，控制动作的小脑结构损伤，会损坏经典条件化动作反应的获得；在感觉运动整合中发挥作用的纹状体损伤和疾病，会影响习惯的刺激-反应学习；对视觉分辨至为重要的颞下回皮层的损伤，会影响视觉辨识和联想记忆；而对听觉辨识至关重要的颞上回皮层的损伤，则会削弱听觉识别记忆。
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对记忆在大脑中“定位”的热情可以追溯到一个著名的病例研究。1953年，神经外科医生William Beecher Stover给一位27岁的癫痫病人H. M.实施手术。手术前H.M.的智力正常。Stover在手术中切除了H.M.大脑两侧颞叶内部的许多组织，包括大部分的海马体、杏仁核，以及一些联结区域（可回看图2-2）。手术明显降低了H.M.的病情发作，而且H.M.术后的智商居然还上升了10点（Schacter，1996）。
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然而不幸的是，H.M.却在其他方面受到了影响：他失去了将新的情节记忆转换进入长时记忆的能力，并因此而成为文献中最为著名的神经心理学研究案例之一。H.M.能记住语义信息（更为完整地讨论见第6章）和手术前几年经历过的事情。然而，H.M.再也不能形成对新事件的记忆。在不分散注意的情况下他能记住7个左右的数字，然而一旦他把注意力转移到一个新任务上时，似乎就不能保存这个（或其他）信息。除了这一顺行性遗忘症（anterograde amnesia，即对新事件的遗忘症）之外，H.M.还有逆行性遗忘症（retrograde amnesia，对过去事件的遗忘症），对手术前几年发生的事也一概不知。
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布伦达·米尔纳（Brenda Milner）广为发表H.M.的案例，是期望能够阻止类似的手术继续发生，但这也在另一方面有力地表明，从病人脑中切除的组织，尤其是嗅皮层和构成基础的结构，在形成新的记忆时扮演着重要的角色。其他研究者所报告的案例研究和动物研究似乎也都提供了确凿的证据。
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H.M.的案例也为长时记忆和短时记忆的区别提供了证据，长时记忆（也许是非常长期的）病人还是有的，至少是手术前几年的事他还有印象，而短时记忆似乎已不可再储存新的内容了。在第6章和第7章中我们将会看到，这一结论似乎只对某些类型的记忆起作用，所以情况会更复杂一些。
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来自其他脑损伤病人的发现表明，额叶部分与工作记忆密切相关，这也许是因为额叶损伤的病人经常被报告为注意、计划和问题解决的紊乱（也就是Baddeley模型中的中枢执行系统；Gathercole，1994）。Shimamura（1995）指出，问题的出现不是因为注意和计划的功能区位于额叶，而是因为额叶区抑制了后部大脑的活动。额叶损伤的人似乎更易分心，而且不太会忽略那些无关的信息。
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PET扫描研究也为我们提供了更多的关于记忆神经基础方面的信息。回忆一下我们在第2章中所提到的一些PET研究，病人会接受一种放射性化合物的注射，然后让他们把头放在一个环状扫描设备中平躺不动（Posner & Raichle，1994）。这一扫描装置可以测量血液在大脑不同区域的流动情况。其原理是，当大脑某一部分用于认知活动时，就会有更多的血液流向该区域。E.E. Smith和Jonides（1997）报告，PET研究的结果证实了Baddeley工作记忆模型的许多方面，尤其是言语工作记忆（主要位于左额叶和左顶叶；见图2-3）和空间工作记忆（主要位于右顶叶、颞叶和额叶）有着不同的激活方式。Nyberg和Cabeza（2000）对许多不同实验室进行的记忆脑成像研究做了回顾，也报告了同样的发现。Baddeley（2007）同样对这方面研究进行了回顾。
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当记忆形成时，不同大脑区域的活动是如何改变的？我们距离完全回答这个问题还很遥远。然而，一些初步的回答已然出现。Neil Carlson（2013）描述了学习新信息的基本生理机制。其中一条称为“赫伯原则”（Hebb rule），这是以该原则的提出者，加拿大心理学家唐纳德·赫伯（Donald Hebb）的名字命名的。根据赫伯原则，如果两个神经元间的一个突触一再被激活，且大约在同时突出后神经元也开始兴奋，突触的结构或化学性质就会发生改变。一个更为一般也更为复杂的机制称为长时增强作用（long-term potentiation）。在这个过程中，遭受重复和强烈电刺激的海马体神经回路会产生出对刺激更为敏感的海马细胞。这一提高反应的效用能持续数周甚至更长的时间，提示我们这可能就是长时学习和保持的机制（Baddeley，1993b）。正如你猜想的那样，破坏长时增强作用（比如通过不同的药物）也会破坏学习和记忆。
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不管来自神经心理学的研究结果多么令人鼓舞，我们还远不能了解大脑的全貌，哪怕是诸多记忆现象。我们还是不清楚记忆的哪些部分定位于大脑的某一区域，哪些部分是分散于皮层的不同区域。至于在任何一项特殊复杂的认知活动中都包含有哪些基本的神经过程，我们也不是很清楚。Tulving（1995）很明确地表达了这个观点：
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记忆是一种生物学上的抽象。大脑中没有一个地方人们可以指着说：这就是记忆。在个体身上也没有一项单一活动或一类活动能等同于该术语所指的意思。不存在已知的对应于记忆的分子水平的改变，也没有一种生物有机体的行为反应可称为记忆。然而，记忆一词却涵盖了所有的这些变化和活动（p.751）。
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Tulving进一步指出，现在的神经科学家早已抛弃了将记忆视为单一加工过程的观点。取而代之的是，他们倾向于在一个更为具体的水平上（如在编码或提取的过程中）寻找记忆的神经学基础。
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认知心理学：认知科学与你的生活（原书第5版） 概要
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1.记忆是一个非常基础的认知过程，几乎每一个认知活动都会用到。它包含编码信息、储存信息，以及之后从储存中提取信息。认知心理学家认为记忆是一个主动的建构过程。这意味着信息不是“静止地待在”一个仓库中，等着被提取，而是被精细化加工着，有时还会被扭曲或建构。
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2.一个被称为形态方法的研究记忆模式把记忆分成不同的类型：感觉记忆，即在特殊的通道中保存记忆一到几秒（由通道决定）；短时记忆，即在几秒或几分钟的较短时间内保持有限数量的信息；长时记忆，即长时间地将信息保持在记忆中。
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3.能保存在短时记忆中（不经复述或编码）的无关信息数量约为7加减2。这一限制能通过组块这样的技术来加以克服，但这还需要一些有关信息以及它们如何相关联的知识。
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4.在解释我们为什么会将信息遗忘时存在一些争论。问题的关键在于，记忆储存的信息究竟是衰退或“瓦解”了，还是像推测的那样，“被遗忘”的信息实际上被来自其他信息的干扰所掩盖。尽管这两种可能性差别很大，但事实上很难设计出一个经得起推敲的实验能将其中一种可能性排除。也许这两个过程都在遗忘中发挥了作用。
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5.Saul Sternberg的研究表明，从短时记忆中提取信息是以系列的和完全的方式进行的，之后的研究表明这可能取决于呈现刺激的特性。
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6.短时记忆的一种新的提法，由Allen Baddeley提出，称为工作记忆（WM）。工作记忆包括一个中枢执行系统，与协调和控制输入信息有关；一个语音环路，相当于一个内部“耳朵”；一个视觉空间模板，扮演内部“眼睛”的角色；还有一个情节缓冲器，是用来在工作记忆与长时记忆间转换信息的临时储藏地。
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7.最近的研究认为，工作记忆容量是有关防止注意分散和分心的重要变量，也与用抽象或具体的前提进行推理有关，还同更为一般的保持对注意的控制有关。
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8.一些非常令人兴奋的前沿领域研究让我们看到了记忆神经心理学研究的希望。研究者检测了特定大脑结构的作用，如记忆形成过程中的海马体和内侧颞叶皮层，并尝试对编码和提取的大脑区域加以定位。
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