工作记忆模型（Baddeley 和 Hitch）
由 Baddeley 和 Hitch 在 1974 年提出的工作记忆模型，将短期记忆描述为一个具有多个组件的系统。
它包括中央执行器，控制注意力并协调语音环（处理听觉信息）和视觉空间草图板（处理视觉和空间信息）。
后来，加入了情景缓冲区，以整合这些系统中的信息并链接到长期记忆。该模型表明，短期记忆是动态且多方面的。
主要信息
- 工作记忆是一个有限容量的存储系统，用于在短时间内保留信息，同时对这些信息进行心理操作。
- 工作记忆是一个多组件系统，包括中央执行器、视觉空间草图板、语音环和情景缓冲区。
- 工作记忆对于推理、学习和理解非常重要。
- 工作记忆理论假设复杂的推理和学习任务需要一个心理工作空间来保存和操作信息。
Atkinson 和 Shiffrin（1968）的多存储模型在生成大量研究方面非常成功。然而，由于这些研究，他们关于短期记忆特性的想法显然存在一些问题。
图 1. 工作记忆模型（Baddeley 和 Hitch，1974）
Baddeley 和 Hitch（1974）认为，多存储模型提供的短期记忆（STM）图景过于简单。
根据多存储模型，STM 短时间内持有有限的信息，并且处理较少。它是一个单一系统。这意味着它是一个没有子系统的单一系统（或存储）。而工作记忆是一个多组件系统（听觉和视觉）。
因此，虽然短期记忆只能持有信息，但工作记忆可以既保留又处理信息。
工作记忆是短期记忆。然而，不是所有信息都进入单一存储，而是有不同的系统处理不同类型的信息。
中央执行器
驱动整个系统（例如，工作记忆的老板），并将数据分配给子系统：语音环和视觉空间草图板。
它还处理诸如心理算术和解决问题等认知任务。
视觉空间草图板（内在眼睛）
视觉空间草图板是工作记忆模型的一个组成部分，以视觉或空间形式存储和处理信息。视觉空间草图板用于导航。
语音环
语音环是工作记忆模型的一个组成部分，处理口语和书面材料。
它分为语音存储（以语音形式存储信息）和发音过程（允许我们在循环中重复口头信息）。
- 语音存储（内在耳朵）处理语音感知并存储我们听到的口头信息1-2秒。
- 发音控制过程（内在声音）处理语音产生，重复并存储来自语音存储的口头信息。
图 2. 工作记忆模型组件（Baddeley 和 Hitch，1974）
工作记忆组件（见图 2）的标签反映了它们的功能和处理的信息类型。
假设语音环负责处理基于语音的信息，而视觉空间草图板则负责处理视觉图像。
该模型提出，工作记忆的每个组件都有有限的容量，并且这些组件相对独立。
中央执行器
中央执行器是模型中最重要的一部分，尽管对其功能知之甚少。它负责监控和协调从属系统的操作（即，视觉空间草图板和语音环），并将它们与长期记忆（LTM）联系起来。
中央执行器决定哪些信息受到关注，并决定将这些信息发送到工作记忆的哪些部分进行处理。例如，有时驾驶汽车和交谈会发生冲突。
与其撞上在路上摇摇晃晃的骑自行车的人，不如停止交谈并集中精力驾驶。中央执行器指导注意力并给予特定活动优先权。
p> 中央执行器是工作记忆系统中最通用和最重要的部分。然而，尽管其在工作记忆模型中的重要性，我们对其了解远少于它控制的两个子系统。
Baddeley 认为，中央执行器更像是一个控制系统，而不是一个记忆存储。这与语音环和视觉空间草图板不同，后者是专门的存储系统。中央执行器使工作记忆系统能够有选择地注意某些刺激并忽略其他刺激。
Baddeley（1986）用公司老板的比喻来描述中央执行器的运作方式。公司老板决定哪些问题值得关注，哪些应该忽略。
他们还选择处理问题的策略，但像公司中的任何人一样，老板同时只能做有限的事情。公司的老板会从不同的来源收集信息。
如果我们继续应用这个比喻，那么我们可以看到工作记忆中的中央执行器整合（即结合）来自两位助手（语音环和视觉空间草图板）的信息，同时也利用存储在大型数据库（长期记忆）中的信息。
语音环
语音环是处理口语和书面材料的工作记忆部分。它由两部分组成（见图 3）。
语音存储（与语音感知相关）充当内在耳朵，以语音形式（即口头词语）存储信息1-2秒。口头词语直接进入存储。书面词语必须首先转换成语音代码，然后才能进入语音存储。
图 3. 语音环
发音控制过程（与语音产生相关）像内在声音一样重复语音存储中的信息。它像磁带循环一样不断循环信息。这是我们记住刚刚听到的电话号码的方式。只要我们不断重复，就可以在工作记忆中保留信息。
发音控制过程还将书面材料转换成语音代码并传输到语音存储。
视觉空间草图板
视觉空间草图板（内在眼睛）处理视觉和空间信息。视觉信息指的是事物的样子。很可能，视觉空间草图板在帮助我们跟踪在环境中移动时相对于其他物体的位置方面起着重要作用（Baddeley，1997）。
当我们移动时，我们相对于物体的位置不断变化，重要的是我们能够更新这些信息。例如，当我们走在教室里时，意识到自己相对于桌子、椅子和桌子的位置意味着我们不会经常碰到东西！
草图板还显示并操作存储在长期记忆中的视觉和空间信息。例如，您房子的空间布局存储在 LTM 中。试着回答这个问题：您房子前面有多少扇窗户？
你可能会想象房子的正面并数窗户的数量。从 LTM 中检索出图像并在草图板上显示。
证据表明，工作记忆使用两种不同的系统处理视觉和语言信息。可以在同一时间执行视觉处理任务和语言处理任务。
同时执行两个视觉任务更困难，因为它们相互干扰，性能降低。同样适用于同时执行两个语言任务。这支持了语音环和草图板是工作记忆中独立系统的观点。
情景缓冲区
Baddeley（2000）在原始模型未能解释各种实验结果后，对模型进行了更新，增加了情景缓冲区这一额外组件。
情景缓冲区充当“备份”存储，与长期记忆和工作记忆的组件通信。
图 3. 更新后的模型包含情景缓冲区
批判性评价
优势
今天的研究人员普遍认为，短期记忆是由多个组件或子系统组成的。工作记忆模型已经取代了多存储模型所提出的单一（单一部分）短期记忆的概念。
工作记忆模型解释的内容比多存储模型更多。它能够合理解释一系列任务——包括言语推理、理解、阅读、问题解决和视觉与空间处理。该模型得到了大量实验证据的支持。
工作记忆适用于现实生活中的任务：
- 阅读（语音环路）
- 问题解决（中央执行器）
- 导航（视觉与空间处理）
KF案例研究支持工作记忆模型。KF因摩托车事故导致脑损伤，影响了他的短期记忆。
KF的主要障碍是言语信息的记忆——他的视觉信息记忆几乎没有受到影响。这表明，视觉信息（视觉空间速写板）和言语信息（语音环路）在短期记忆中是分开的组件。
工作记忆模型并不像多存储模型那样过分强调复述对短期记忆保留的重要性。
工作记忆的实证证据
有哪些证据表明工作记忆存在，它由几个部分组成，并且这些部分执行不同的任务？工作记忆得到了双任务研究的支持（Baddeley和Hitch，1976年）。
工作记忆模型做出了以下两个预测：
1. 如果两个任务使用相同的工作记忆组件，它们不能成功地同时进行。
2. 如果两个任务使用不同的组件，应该可以像单独执行一样好地同时完成它们。
关键研究：Baddeley和Hitch（1976年）
目的：调查参与者是否可以在同一时间使用工作记忆的不同部分。
方法：进行了一项实验，要求参与者同时执行两项任务（双任务技术）——一项数字跨度任务，要求他们重复一串数字；另一项言语推理任务，要求他们回答各种问题的真假（例如，B后面跟着A吗？）。
结果：随着数字跨度任务中数字数量的增加，参与者回答推理问题的时间变长，但只是增加了几分之一秒。而且，随着数字数量的增加，他们在言语推理任务中的错误并没有增多。
结论：言语推理任务使用了中央执行器，而数字跨度任务使用了语音环路。
脑成像研究
几项神经成像研究试图识别多组件模型中假设的语音环路和视觉空间速写板的不同神经相关性。
例如，一些研究表明，涉及语音存储的任务倾向于激活更多的左半球周围语言区，而视觉空间任务则激活更多的右后部区域，如顶叶皮层（Smith & Jonides, 1997）。
然而，总体结果模式仍然复杂且有争议。元分析往往无法显示言语和视觉空间工作记忆的一致定位（Baddeley, 2012）。
激活的重叠可能反映了通过情景缓冲器的绑定过程，以及共同的执行需求。
范式差异和[神经成像方法]的局限性进一步使将工作记忆组件映射到特定脑区或电路变得复杂（Henson, 2001）。
虽然神经科学为工作记忆提供了洞察，但Baddeley（2012）认为，鉴于工作记忆的分布性和交互性，明确的解剖定位是不可能的。具体来说，他认为每个组件可能由复杂的神经回路组成，而不是一个限定的脑区。
此外，工作记忆过程与其他注意力、知觉和[长期记忆]系统密切相关。因此，神经成像提供了线索，但尚未提供确凿的证据来验证多组件框架中假设的可分离存储组件。
进一步的研究使用更高空间和时间分辨率的技术可能有助于更好地界定言语和视觉空间工作记忆的神经基础。
缺点
Lieberman（1980）批评工作记忆模型，认为视觉空间速写板（VSS）暗示所有空间信息最初都是视觉的（它们是相关的）。
然而，Lieberman指出，盲人尽管从未有过任何视觉信息，但具有出色的空间意识。Lieberman认为，视觉空间速写板应分为两个不同的组件：一个用于视觉信息，一个用于空间信息。
关于中央执行器如何工作及其功能的直接证据很少。中央执行器的容量从未被测量过。
工作记忆仅涉及短期记忆，因此不是一个全面的记忆模型（因为它不包括感觉记忆或长期记忆）。
工作记忆模型没有解释由于练习或时间而导致的处理能力变化。
状态模型的WM
早期的工作记忆模型提出了专门的存储系统，如Baddeley和Hitch（1974）在有影响力的多组件模型中提出的语音环路和视觉空间速写板。
然而，较新的“状态模型”建议工作记忆源于暂时激活已经存在于大脑长期记忆或感知系统中的表征。
例如，为了记住电话号码，你激活了对数字概念的记忆。或者，为了记住钥匙在哪里，你激活了房间的心理地图。
根据状态模型，你通过将注意力集中在这些内部表征上来保持信息。这使它们的活动得到暂时的“增强”。
更近期的状态模型反对专用缓冲区，并提出工作记忆依赖于通过注意力暂时激活长期记忆表征（Cowan, 1995; Oberauer, 2002）或招募感知和运动系统（Postle, 2006; D’Esposito, 2007）。
多变量模式分析（MVPA）的fMRI数据证据主要支持状态模型，而不是专用存储缓冲区。
例如，Lewis-Peacock和Postle（2008）显示，MVPA分类器可以从与该内容长期记忆相关的活动模式中解码工作记忆中持有的信息。
其他研究表明，感觉皮层中的刺激特异性活动模式支持感知信息的保留（Harrison & Tong, 2009; Serences et al., 2009）。
参考文献
Atkinson, R. C., & Shiffrin, R. M. (1968). 第二章：人类记忆：一个提议的系统及其控制过程。In Spence, K. W., & Spence, J. T. 学习与动机的心理学（第2卷）。纽约：学术出版社。pp. 89–195。
Baddeley, A. D. (1986). 工作记忆. 牛津：牛津大学出版社。
Baddeley, A. (1996). 探索中央执行器. 实验心理学季刊A辑, 49(1), 5-28。
Baddeley, A. D. (2000). 情景缓冲器：工作记忆的新组件？认知科学趋势, 4, (11): 417-423。
Baddeley, A. (2010). 工作记忆. 当前生物学, 20(4), R136-R140。
Baddeley, A. (2012). 工作记忆：理论、模型和争议. 年度心理学评论, 63, 1-29。
Baddeley, A. D., & Hitch, G. (1974). 工作记忆. In G.H. Bower (Ed.), 学习与动机的心理学：研究与理论进展（第8卷，pp. 47–89）。纽约：学术出版社。
Baddeley, A. D., & Lieberman, K. (1980). 空间工作记忆。ln R. Nickerson. 注意与表现，第八卷. Hillsdale, NJ: Erlbaum。
Borella, E., Carretti, B., Sciore, R., Capotosto, E., Taconnat, L., Cornoldi, C., & De Beni, R. (2017). 在老年人中训练工作记忆：使用策略是否有优势？. 心理学与老龄化, 32(2), 178。
Chai, W. J., Abd Hamid, A. I., & Abdullah, J. M. (2018). 从心理学和神经科学视角看工作记忆：综述. 心理学前沿, 9, 401。
Cowan, N. (1995). 注意与记忆：一个综合框架. 牛津心理学系列，No. 26. 纽约：牛津大学出版社。
Cowan, N. (2005). 工作记忆容量. 实验心理学, 54, 245–246。
Cowan, N. (2008). 长期记忆、短期记忆和工作记忆之间的区别是什么？. 大脑研究进展, 169, 323-338。
Curtis, C.E., & D’Esposito, M. (2003). 工作记忆中的持续活动. 认知科学趋势, 7(9), 415-423。
D’Esposito, M. (2007). 从认知到神经的工作记忆模型. 皇家学会哲学学报B辑：生物科学, 362(1481), 761-772。
D’Esposito, M., & Postle, B. R. (2015). 工作记忆的认知神经科学. 年度心理学评论, 66, 115-142。
Fell, J., & Axmacher, N. (2011). 相位同步在记忆过程中的作用. 自然评论神经科学, 12(2), 105-118。
Harrison, S. A., & Tong, F. (2009). 解码揭示了早期视觉区域中视觉工作记忆的内容. 自然, 458(7238), 632-635。
Henson, R. (2001). 神经工作记忆. In J. Andrade (Ed.), 工作记忆的视角 (pp. 151-174). 心理学出版社。
Lewis-Peacock, J. A., & Postle, B. R. (2008). 长期记忆的临时激活支持工作记忆. 神经科学杂志, 28(35), 8765-8771。
Lieberman, M. D. (2000). 内向与工作记忆：中央执行器的差异. 个性与个体差异, 28(3), 479-486。
Osaka, M., Osaka, N., Kondo, H., Morishita, M., Fukuyama, H., Aso, T., & Shibasaki, H. (2003). 个体差异在工作记忆容量的神经基础：一项fMRI研究. 神经影像学, 18(3), 789-797。
Serences, J.T., Ester, E.F., Vogel, E.K., & Awh, E. (2009). 人类初级视觉皮层中的刺激特异性延迟活动. 心理科学, 20(2), 207-214。
Smith, E.E., & Jonides, J. (1997). 工作记忆：来自神经成像的观点. 认知心理学, 33(1), 5-42。
引用来源
本文翻译自以下网站：
simplypsychology.org
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