【大腦S02E08】你能背出這些單字嗎？ 談談長期記憶的種類
各位聽眾朋友大家好，歡迎收聽鏡好聽製作播出的大腦好好玩，我是節目主持人謝伯讓，用科學故事，讓腦說話。」
在前幾週的節目中，我們已經介紹過感官記憶和短期記憶。此外，我們也看過了短期記憶的修正版本，也就是所謂的工作記憶。接下來，我們來看看「長期記憶」吧。
不過，在介紹長期記憶之前，我們要先確定一件事情：真的有所謂的長期記憶嗎？長期記憶有沒有可能只是一種極端版的、超長版的短期記憶？長期記憶和短期記憶，兩者到底要怎麼區分呢？
關於這個問題，我們要從三個面向來看，分別是行為實驗的面向、生理實驗的面向，以及腦造影實驗的面向。
行為實驗的面向：你能背出這些單字嗎？
首先，我們從行為實驗的面向來看看。在1962年的一項記憶行為實驗中，心理學家發現，如果我們去仔細檢視受試者的記憶表現，會觀察到裡面似乎存在著「兩種不同的記憶形式」。
這項實驗的步驟非常簡單。實驗人員會每隔兩秒鐘念出一個單字，總共15個單字，聽完後受試者必須寫下剛剛聽到的字。
比方說，我現在就來念15個字給大家聽聽看。大家可以試試看，聽完15個單字後馬上回憶的話，你可以回憶出哪些單字：障礙、小孩、餐飲、葫蘆、檔案、公尺、旅程、羊毛、鳳凰、弓箭、門鈴、圍巾、老鼠、菜單、飛機。
大家現在已經聽完了全部15個單字，如果現在馬上回憶的話，你還記得哪些呢？
雖然每個人的記憶有強有弱，但是如果我們把很多人對這15個字的記憶表現做一些統計，然後畫出來，可以得到一條「序列位置曲線」。序列，就是順序排列的那個序列；而序列位置曲線，就是關於這些字的順序排列位置的記憶難易度。
這是什麼意思呢？大家聽一下以下的描述就可以明白。我們在畫這條「序列位置曲線」時，我們可以在橫軸依序放上剛剛出現的15個字，縱軸則是受試者有多大的機率可以記住這些字。基本上，這條「序列位置曲線」看起來會像是一條Ｕ型的曲線。
比方說，在1962年的這個實驗裡面，心理學家畫出來的序列位置曲線就顯示：第一個字，大約有百分之55的受試者可以記住；第二個字則變差一點，大約有百分之40的受試者可以記住，然後接下來幾個字大家的記憶就一路下滑、越來越差，到了最後幾個字，又變得比較容易記住。甚至在最後一個字，幾乎大家都可以記得住。
換句話說，剛剛這15個字裡面，記得其中第一個字「障礙」的人應該非常多，記得第二個字「小孩」的，就少了一點，那再來的字，就更少人記得住，最後一兩個字，菜單和飛機，記得的人數又會回升。
從這條序列位置曲線上，我們可以看到兩個特徵。第一，是初始效應（primacy effect），第二，則是新近效應（recency effect）。顧名思義，初始效應是我們對最先出現、最早出現的刺激的記憶會比較好。新近效應，就是我們對最近出現、最晚出現的刺激的記憶也會比較好。
關於這兩個現象，心理學家提出了可能的解釋。他們認為「初始效應」可能是長期記憶所導致的結果；而「新近效應」則是短期記憶所導致的結果。
這是什麼意思呢？心理學家認為「初始效應可能是長期記憶所導致的結果」，是因為最先出現的刺激，受試者可能有較多的時間不斷的在腦中覆誦，所以這些刺激就比較有可能進入長期記憶，導致最後比較容易被回憶出來。
相對來說，心理學家會說「新近效應可能是短期記憶所導致的結果」，這個說法則是因為最後聽到的字，應該都還記憶猶新地存在短期記憶中，所以要回報時，我們直接從短期記憶中回報出來就可以了。
這兩個解釋聽起來算是很合理。但是，有沒有更進一步的證據，可以支持這樣的解釋方法呢？
初始效應：出現越早，覆誦越多次！
為了驗證初始效應是不是因為長期記憶所導致的——或者換個方式說，為了驗證受試者是不是「真的」因為一直在覆誦一開始的幾個字，所以這些字才比較容易存入長期記憶？為了驗證這個想法，心理學家進行了另外一個實驗。
這個實驗的流程和剛剛的實驗大同小異。不一樣的是，這次心理學家要求受試者，如果你在背誦時心中在默唸某些字，就請你不要默念了，請直接大聲喊出心中正在覆誦的字。
結果發現，當受試者被要求大聲喊出心中覆誦的單字時，在15個字中一開始出現的那幾個字，確實就是他們心中最常覆誦的單字。比方說，第一個單字，也就是「障礙」在整個記憶過程中平均被覆誦了12次，第二個單字「小孩」則是9次，而越後面出現的單字，被覆誦的次數也就越少。
因此，這實驗結果似乎支持了初始效應是因為最先出現的刺激較常被覆誦，因此比較有機會進入長期記憶。
新近效應：越晚出現會記得越清楚！
接下來，我們來看看新近效應。「新近效應」真的是因為最後幾個字仍然存在短期記憶中，所以才比較容易被記得嗎？有沒有證據可以支持這個說法呢？
關於這個問題，心理學家又做了另外一個實驗來進行驗證。這個實驗，一樣跟原版的實驗非常相似，實驗人員會依序唸出15個字，最後受試者必須背出剛剛聽到的字。
這個實驗不同於原版實驗的地方在於，受試者在聽完15個字之後，會馬上聽到一個數字，他們必須先把這個數字不斷「減1」倒數，時間長達三十秒。也就是說，如果聽完15個單字後，出現「97」這個數字，那受試者就必須喊97、96、 95、94等等，直到30秒過後，再回報剛剛聽過哪些單字。
這個「倒數」的用意，就是要強制受試者使用短期記憶。如果新近效應真的是因為最後幾個字還存在短期記憶之中，那這些額外的數字倒數作業，應該就可以洗掉短期記憶中的這些新近字，新近效應也會因此而消失。
結果一如預期，當受試者被強迫使用短期記憶來倒數數字時，他們的新近效應就消失了。從實驗的結果來看，新近效應可能就是短期記憶所導致的結果。
神經心理學：長／短期記憶來自不同的腦區
我們再來從「神經心理學」的面向來看，有什麼證據可以支持長期記憶和短期記憶兩者不同呢？從神經心理學上的發現來觀察，有些很強的證據可以支持長期記憶和短期記憶不同，這個證據就是所謂的雙重分離現象（double dissociation）。
如果有兩種心智功能可以獨立出現，且不會互相影響時，那我們就可以說這兩種心智功能可以被「雙重分離」；通常這也就表示，這兩種心智功能是不一樣的心智功能。
在另外一些病人身上，我們則觀察到另一些腦區受損時，會出現短期記憶受損，但是長期記憶完好的情形——這就是「雙重分離現象」。這種雙重分離現象顯示出了「長期記憶」和「短期記憶」應該是不同的認知功能，而且有著各自不同的對應腦區。
第三種證據就是腦造影研究。在一項研究中，實驗人員讓受試者進行剛剛我們提過的背單字實驗，在背完一串單字後，有時受試者會被要求去回憶這一串單字中「比較早出現的單字」；有時受試者則會被要求去回憶「比較晚出現的字」。
實驗人員認為，如果「回憶較早出現的字真的需要用到長期記憶」，那麼和長期記憶有關的海馬迴應該會出現反應。相較之下，如果「回憶較晚出現的字需要用到短期記憶而非長期記憶」，那麼和長期記憶有關的海馬迴應就應該不會出現反應。
結果也是一如預期，在回憶較早出現的字時，與長期記憶有關的海馬迴確實有反應；而在回憶較晚出現的字時，與長期記憶有關的海馬迴則沒有反應。
所以，綜合以上三大類的證據，我們可以推論出「長期記憶」和「短期記憶」應該有所不同。
長期記憶的種類：外顯記憶和內隱記憶
接下來，在確認了長期記憶和短期記憶真的不同以後，我們來看看長期記憶有哪些種類。
長期記憶，根據我們能否「有意識地描述內容」分成兩大類：能夠有意識地描述內容的長期記憶，我們稱為外顯記憶（explicit memory）；無法有意識地描述內容的長期記憶，則稱為內隱記憶（implicit memory）。
這些可以有意識地描述出內容的「外顯記憶」，又可以再區分成兩種。一種是和個人經歷過的事件有關的事件記憶（episodic memory），另外一種是和事實以及知識有關的語意記憶（semantic memory）。
這些無法有意識地描述其內容的「內隱記憶」，也可以區分成好幾種，其中包括了促發記憶（priming）、程序記憶（procedural memory）還有制約記憶（conditioning）。
接下來，我們來針對其中的一些分類多做一點討論。
外顯記憶：事件記憶和語意記憶有什麼差？
首先，我們要討論的，就是外顯記憶中的「事件記憶」和「語意記憶」，這兩者到底差別在哪裡呢？有沒有明確一點的證據，支持這兩種外顯記憶真的在本質上有所不同呢？
關於這個問題，我們可以從現象上來看看。從現象上來觀察，我們知道這兩種記憶的資訊內容不同：事件記憶的內容是關於「事件」，而語意記憶的內容則是關於「知識和事實」。
這兩個在現象上還有一個很大的差異。我們在提取「事件記憶」時，通常會涉及時間的回溯，也就是心智上的我們會「時間旅行」到過去的某個時間點；但相對來說，我們在提取「語意記憶」時，則不會有這樣的時間旅行成分在裡面。
除此之外，我們也有一些實驗的證據，可以支持事件記憶和語意記憶的不同。比方說，在神經心理學上，有證據顯示事件記憶和語意記憶可以被「雙重分離」——有些病人在腦傷後只有事件記憶受損，而語意記憶完好無傷，而有些病人在腦傷後，只有語意記憶受損，事件記憶則不受影響。
事件記憶受損、而語意記憶完好的例子，比方說有些病人有語意記憶，知道很多字的意思，但他卻沒有事件記憶。也就是說，他很難想起自己人生中曾經發生過的事件。
相較之下，語意記憶受損但事件記憶完好的例子，就比方有些病人無法看懂字的意思，也失去了很多知識和事實的記憶，但他卻仍然可以記得自己人生中許多過去的事件。這就是語意記憶受損，但是事件記憶完好的例子。
這個「雙重分離」現象，基本上就顯示出了這兩種記憶並不相同，而且有著各自對應的腦區。
接下來我們再來看看內隱記憶。
內隱記憶：什麼是促發效應？
內隱記憶中的程序性記憶（procedural memory），我們在介紹病人ＨＭ時已經談論過，因此這裡不再介紹；至於制約（conditioning），我們以後有機會的話，會有一週來專門介紹。所以，我們這裡只介紹「促發現象」還有一些連帶的相關問題。
所謂的促發現象（priming），就是「先前出現過的刺激」有時會影響我們對於後續刺激的反應。實驗發現，與促發現象有關的記憶，其實是完全不同於事件記憶和語意記憶的。
舉例來說，在一項研究中，實驗人員找來了患有失憶症的病人，然後給病人看一些單字，比如我們剛剛唸過的那15個字（障礙、小孩、餐飲、葫蘆等等）。病人的作業，是要去給分、去評斷他們有多喜歡這些字。
評分完後，有些病人無預警的被要求去回憶剛剛的字。有些病人則是被要求去做字詞填充作業。所謂「字詞填充作業」，就是例如給他們看「障」這個字當開頭，或是給他們看「葫」這個字當開頭，然後要他們填出心中第一個想到的字。
這個字詞填充作業，基本上就是要來測試促發效應的。如果先前看過的字有產生促發效應，那受試者看到「障」開頭的字，就比較有可能會填出「障礙」，看到「葫」開頭的字，就比較有可能會填出「葫蘆」，而不是其他的字。
結果發現，失憶症的病人在回憶單字時，表現一如預期地非常差，大概只能回憶出13％的單字；而對照組受試者都可以回答出將近40％的單字。也就是說，失憶症病人的外顯記憶確實出了問題，導致他們無法記起剛剛看過的字。
不過有趣的地方在於，這些失憶症的病人在進行填字作業時，竟然表現得和對照組一樣好。也就是說，他們雖然記不起剛剛看過了什麼字；但是如果強迫他們去填字，他們竟然可以和對照組受試者一樣順利的填出剛剛看過的字。
由此可知，雖然這些失憶症病人的事件記憶或是語意記憶有問題，但是他們和「促發效應」有關的記憶能力卻沒有受損。也因為如此，心理學家就可以確認，和促發效應有關的記憶，在本質上應該和事件記憶以及語意記憶完全不一樣。
以上就是關於長期記憶的種類介紹，下週我們將要繼續介紹長期記憶的編碼和提取。如果大家有問題的話，歡迎到鏡好聽的粉專或instagram或是我的臉書上留言。我是大腦好好玩的節目主持人謝伯讓，用科學故事，讓腦說話。我們下週再見，掰掰！」
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