حافظه با فرآیندهایی ارتباط دارد که رویدادها، افراد، و اطلاعات را ضبط و نگهداری می کند و سپس امکان دستیابی به آن ها را فراهم می سازد. ابینگهاوس (1) حافظه را به صورت یک عملکرد شناختی ساده با استفاده از هجاهای بی معنا مورد مطالعه قرار داد. بارتلت (2) برای بررسی نقش معنا در حافظه از داستان استفاده می کرد. رویکرد پردازش اطلاعات در این زمینه، حافظه و دیگر عملکردهای شناختی را به رایانه تشبیه می کند. عده ای از نظریه پردازان نیز حافظه را دارای دو مرحله یا بیشتر دانسته اند که مراحل اصلی آن عبارتند از حافظه کوتاه مدت و حافظه ی دراز مدت.
حافظه کوتاه مدت:
حافظه ی کوتاه مدت (3) (STM) ظرفیتی محدود در حدود هفت ماده دارد که هر کدام به وسیله ی ویژگی های صوتی یا فعالیت های آوایی، رمزگردانی می شوند. اطلاعات از طریق زوال و فروپاشی (از بین رفتن تدریجی ردّ عصبی حافظه با گذشت زمان) یا با جانشین شدن (مواد قبلی که از حافظه کوتاه مدت بیرون رفته و جای خود را به مواد و موضوعات جدید می دهند)، به سرعت از حافظه ی کوتاه مدت محو می شوند. تمرین و مرور ذهنی سبب نگهداری اطلاعات در حافظه ی کوتاه مدت می شود. گنجایش اطلاعات حافظه ی کوتاه مدت را از طریق ضبط اطلاعات به صورت قطعه های بزرگ تر می توان افزایش داد. این کار معمولاً با اختصاص دادن معنا و مفهوم به زنجیره ای از مواد انجام می شود. مدل حافظه ی کاربردی، چند زیر سیستم مستقل را پیشنهاد می کند؛ این زیر سیستم ها عبارتند از عامل اجرایی (4) و مرکزی (5) عام، لوح ثبت دیداری - فضایی (6)، بخش ذخیره ی صوتی و آوایی، ثبت کننده درون داد و یا مدار گویشی (7) یادزدودگی پیش گستر، و عدم پیدایش یادزدودگی پس گستر در افراد، وجود دو نوع حافظه کوتاه مدت و حافظه دراز مدت را اثبات می کند.
حافظه دراز مدت:
فرض بر این است که با تمرین و مرور ذهنی اطلاعات به حافظه درازمدت (8) (LTM) انتقال می یابند، و در آن جا به صورت معنایی رمزگردانی می شوند. این اطلاعات همچنین پیش از انتقال به LMT باید بر اساس معنا پردازش شوند. رویکرد سطح پردازش، معتقد است حافظه به عمق پردازش اطلاعات بستگی دارد؛ گرچه متمایز کردن و سازماندهی اطلاعات (مثلاً به کمک ابزار یادآورنده) نیز، سبب نگهداری و به یاد سپاری بشود.
رویکردهای حافظه:
حافظه با فرآیندهایی ارتباط دارد که رویدادها، افراد، و اطلاعات را ضبط می کنند و بعداً امکان دستیابی به آن ها را فراهم می سازند، و فراگیری (یا رمزگردانی)، اندوزش (9) و بازیابی (10) اطلاعات را شامل می شود. هر یک از این سه جنبه ی اساسی حافظه، بیش از یک قرن است که بررسی و مطالعه می شود و ما می توانیم دو رویکرد کلی را در این جا متمایز کنیم. در اواخر قرن نوزدهم، هرمن ابینگهاوس مطالعه ی حافظه را به صورت یک کارکرد شناختی ساده، آغاز کرد. او معتقد بود که این عملکرد ساده از معانی مواد، انتظارات شخصی یا ویژگی های فرد متأثر نمی شوند. به همین منظور، ابینگهاوس لیستی از هجاهای بی معنا را که زنجیره ای از حروف قابل تلفظ بودند، مورد استفاده قرار داد؛ به ویژه هجاهای سه حرفی بی صدا - صدادار - بی صدا، مثل MAB و LOD. نظر ایشان این بود که نه این مواد بی معنا همدیگر را تداعی می کنند و نه آن چیزی که قبلاً شخص می دانسته موجب تداعی این مواد می شود. رویکرد ابینگهاوس برای چند دهه تحقیقات را تحت تأثیر قرار داده و برخی از ویژگی های اساسی حافظه را آشکار کرد. یکی از این ویژگی های اساسی «پدیده موقعیت زنجیره ای» (11) است. هرگاه فهرستی از مواد برای یادگیری ارائه شود، احتمال این که ما واحدهای اول (اثر تقدم) و آخر فهرست (اثر تأخر) را یادآوری کنیم، بیشتر از واحدهایی است که در میان فهرست قرار دارد.
رویکرد کلی دیگر، حافظه را فقط یک فرآیند ضبط کننده منفعل نمی داند، بلکه آن را فرآیندی فعال و سازمان دهنده به شمار می آورد. این رویکرد را معمولاً برگرفته از تلاش های فردریک بارتلت در دهه 1930 می دانند. بارتلت از نمونه هایی که از نظر معنایی غنی بود، مثلاً داستان بهره می جُست. او به این منظور داستان هایی را به افراد ارائه می داد. وقتی افراد این داستان ها را بازگو می کردند، ویژگی مواد حذف شده و خطاهایی را که مرتکب می شدند، بررسی می کرد. به نظر بارتلت، حافظه ی فعال از ویژگی کوشش برای معنادهی (14) (15) برخوردار است. دیدگاه ابینگهاوس نیز اطلاعات چندانی درباره عملکرد حافظه واقعی در زندگی روزمره به دست نمی دهد. در نیمه ی دوم قرن بیستم، حافظه به تدریج در یک چهارچوب شناختی فراگیرتر، یعنی پردازش اطلاعات (16) قرار گرفت که جنبه هایی از دو دیدگاه پیشین را در بر داشت. در این دیدگاه فرآیند شناخت به عملیات که رایانه (یعنی دریافت، پردازش و ذخیره سازی و برون دهی اطلاعات) تشبیه شد که در عین حال، به شناخت های پیشین و دیگر درون دادهای حسی این امکان را می دهد تا به شیوه های گوناگون بر محتویات حافظه تأثیر بگذارند.
اندیشه ی مراحل مختلف حافظه و انجام کارهای آن به صورت مرحله ای، دست کم به ویلیام جیمز (17) در قرن نوزده باز می گردد. جیمز معتقد بود که حافظه دو قسم است: حافظه ی اولیه که خاطرات زودگذر را ذخیره می کند، و حافظه ی ثانویه که اطلاعات را برای مدت طولانی ذخیره می کند. اتکینسون (18) و شیفرین (19) این نظریه را به صورت گسترده و مشروح به نام مدل، هنجاری (20) در دهه ی 1960 طرح کردند. طبق این نظریه اطلاعات برای مدت کوتاهی در یک ثبت کننده حسی (21) مناسب، به صورت خام ذخیره می شوند. بررسی ثبت کننده حسی دیداری (22)، در افرادی که می بایست از مجموعه محرک های ارائه گزارش مختصر بدهند، نشان داد اطلاعات قابل دسترسی از این ثبت کننده حسی بلافاصله پس از ارائه محرک، بیشتر از اطلاعاتی است که چند ثانیه بعد به دست می آید.
حافظه کوتاه مدت:
برخی اطلاعات بر اثر توجه، به یک مخزن کوتاه مدت (یا حافظه کوتاه مدت، STM) منتقل می شوند. اعتقاد بر آن است که حافظه کوتاه مدت ظرفیت محدود دارد: وقتی به بیشتر افراد فهرستی از حروف یا اعداد ارائه می شود، تقریباً هفت واحد از آن ها را خاطر می آورند (فراخنا و گستره حافظه، (23) یا فراخنای ارقام (24) در صورتی که مواد اعداد و ارقام باشند). این واحدها در حافظه ی کوتاه مدت به صورت کلامی ذخیره می کردند و به وسیله ی صداها (ویژگی های صوتی) (25) یا حرکاتی که برای تولید صداها لازم است (فعالیت های گفتاری) (26)، رمزگردانی می شوند. این رمزگردانی بر اساس معنا رخ نمی دهد.
اطلاعات از حافظه ی کوتاه مدت به سرعت محو می شوند؛ ولی جهت تبیین این امر دو فرآیند را مطرح کرده اند:
زوال تدریجی (27):طبق این فرآیند که با گذشت زمان ردّ عصبی حافظه تدریجاً از بین می رود؛
جانشینی (28):این امر وقتی رخ می دهد که با ورود ماده ی جدید ماده قبلی از حافظه خارج می شود.
مرور ذهنی (29):
یعنی با تکرار و بازگویی مواد (با صدا یا بدون صدا) می توان در حافظه ی کوتاه مدت حفظ و نگهداری کرد. برای مثال، ما به کمک فرآیند مرور ذهنی، یک شماره تلفن را در فاصله ی نگاه کردن به دفترچه ی تلفن و شماره گیری به یاد می آوریم.
جلوگیری از مرور ذهنی نیز، سبب از بین رفتن مواد از حافظه ی کوتاه مدت می شود. در صورتی که یادآوری بعد از ارائه لیست به تأخیر بیفتد، اثر پدیده ی تأخر کاهش یافته یا از بین می رود، به ویژه وقتی از شخص بخواهند که تکلیفی مانند شمارش معکوس را انجام دهد (شکل 1، منحنی پایین). این امر نشان می دهد که اثر پدیده ی تأخر، در نتیجه ی یادآوری از حافظه ی کوتاه مدت است، و می توان این اثر را با مرور ذهنی استمرار بخشید؛ مگر انجام کاری که با آن تداخل دارد، از استمرار آن جلوگیری کند.
ظرفیت محدود حافظه ی کوتاه مدت، اغلب به میزان اطلاعات موجود در هر ماده وابسته نیست؛ به طوری که می توانیم حدود هفت رقم (از ده رقم)، هفت حرف (از 26 حرف)، یا هفت حیوان (از صدها حیوان) را به یاد بیاوریم. همچنین می توانیم ظرفیت حافظه ی کوتاه مدت را با تبدیل (کد گذاری مجدد (30)) اطلاعات ورودی به قطعه های (31) بزرگ تر، افزایش دهیم. (32) این نوع رمزگردانی مجدد را به صورت ساختاری می توان انجام داد، همان طور که در برخی کشورهای اروپایی برای گفتن یا نوشتن شماره تلفن ها دو حرفی را به کار می برند (مثلاً 86، 37، 18 و 24 که در آن به جای یادآوردی هشت ماده، چهار ماده را یادآوری می کنند). اما رمزگردانی مجدد معمولاً اختصاص دادن معنای جدید و یا پذیرفتن معنای موجود در زنجیره ی واحدها را می طلبد. بنابراین ما می توانین مثلاً، جمله های دارای بیش از هفت کلمه را نیز به یاد بیاوریم؛ زیرا این کلمات در قالب های قابل پیش بینی و به صورت گروه های معنادار قرار می گیرند.
اِلان بادلی (33) و گراهام هیتچ (34)، در سال 1974 دیدگاه پیچیده تری را با عنوان مدل حافظه ی کاری (35) از حافظه ی کوتاه مدت مطرح کردند. این مدل چند زیرسیستم مستقل برای حافظه در نظر می گیرد. اگر از افراد خواسته شود که یک عدد شش رقمی را به همراه مجموعه ای از تکالیف شناختی دیگر (مانند حل مسأله) به یاد آورند، این امر عملکرد شناختی آن ها را ضعیف تر می کند. این مدل یک دستگاه مرکزی (36) اصلی دارای اهداف عام را فرضی می کند که انجام تکالیف شناختی ای که نیاز به توجه دارند، بر عهده دارد. این دستگاه مرکزی ظرفیت محدودی دارد؛ ولی می تواند روی انواع زیادی از اطلاعات اثر بگذارد.
تحقیقات مشابه وجود مؤلفه های مستقل دیگر را نیز نشان می دهند؛ این مؤلفه ها عبارتند از لوح ثبت دیداری - فضایی (37) و بخش ذخیره ی صوتی و آوایی (38) که رمزگردانی اطلاعات را به عهده دارد. این مؤلفه ها، از طریق ثبت کننده درون دارها (39) که کار آن تحلیل بعضی از درون دادها (مثلاً تبدیل آن ها به واحدهای معنادار) است، با دستگاه مرکزی در ارتباطند. مرور ذهنی از طریق یک حلقه گویشی (40) (مدار گویشی) که احتمالاً دو بخش متمایز دارد، صورت می گیرد. این دو بخش عبارتند از مخزن واجی (41) که به ادراک گفتاری مربوط است، و دیگری فرآیند کنترل گویشی، (42) که در تولید گفتار دخالت دارد.
وجود مجزا و متمایز سیستم اندوزش کوتاه مدت را به راحتی می توان از طریق مطالعه افرادی که به انواع خاص آسیب های مغزی مبتلا هستند، به اثبات رساند. افرادی که به یاد زدودگی پیش (43) گستر (44) مبتلا هستند. در آزمون های فراخنای ارقام، به طور طبیعی عمل می کنند و پدیده ی اثر تأخر را به صورت عادی نشان می دهند؛ ولی چیزی را که چند دقیقه پیش دیده و یا شنیده اند، نمی توانند به یاد آورند. این افراد معمولاً نسبت به رویدادهایی که در گذشته های دور رخ داده، حافظه ی خوبی دارند. این امر وجود حافظه کوتاه مدت و حافظه بلندمدت (LTM) را به شکل طبیعی نشان می دهد. از طرفی ناتوانی فرد در انتقال اطلاعات به حافظه ی بلندمدت را ثابت می کند.
حافظه بلند مدت
در گذشته فکر می کردند که مرور ذهنی، انتقال اطلاعات به حافظه ی درازمدت (LTM) (45) را نیز بر عهده دارد. معمولاً اثر تقدم (نمودار 1) را معلول مرور ذهنی مواد به صورت ارائه شده می دانند که سبب انتقال آن ها به حافظه ی دراز مدت می شود. هر چه مواد آهسته تر ارائه می شوند، به گونه ای که وقت بیشتری برای مرور ذهنی هر کدام از مواد اختصاص می یابد، اثر تقدم افزایش می یابد؛ ولی تأثیری بر پدیده ی تأخر ندارد. با وجود این، صِرف مرور ذهنی (به معنای تکرار منفعلانه مواد) شیوه ی مؤثری برای تثبیت و تقویت اطلاعات در حافظه ی درازمدت نیست. شاهد این امر - برای مثال - بی اثر بودن فعالیت های تبلیغاتی است که در آن ها اطلاعات واحدی به صورت تکراری به مردم ارائه می شود. علاوه بر این، اطلاعات به شکل صوتی یا شنیداری در حافظه ی کوتاه مدت ذخیره می شوند؛ ولی در حافظه ی درازمدت بر اساس بررسی های مربوط به بازیابی از رمزگردانی معنایی (46) (بر اساس معنا) استفاده می شود.
انتقال مؤثر اطلاعات به حافظه ی درازمدت، فرآیندی مشابه تلاشِ معنایابی بارتلت است. در دهه ی 1970، کریک (47) و همکارانش رویکرد سطح پردازش (48) را برای رمزگردانی در حافظه درازمدت مطرح کردند. در یک مطالعه از آزمودنی ها خواسته شد تا در مورد کلماتی که به آن ها ارائه می شود (مانند آیا این کلمه با حروف بزرگ نوشته شده است؟ (دیداری)؛ آیا واژه ای خاص با کلمه هم قافیه است؟ (واجی)؛ آیا این کلمه بر نوعی غذا دلالت می کند؟ (مقوله ای)؛ آیا این کلمه برای جمله ذیل مناسب است؟ (کاربرد) و...) تصمیم گیری کنند. سپس یک آزمون حافظه از آن ها به عمل آمد. در بخش دیداری کمترین کلمات را به یاد آوردند؛ در قضاوت های مقوله ای و واجی یادآوری افزایش پیدا کرد و در بخش کاربرد کلمات در جمله، بیشترین کلمات را بیاد آوردند. کِرِیْک و همکاران این گونه نشان دادند که حافظه به عمق پردازش مواد بستگی دارد. به عقیده این افراد اذعان به وجود حافظه ی کوتاه مدت به صورت مجزا، هیچ ضرورتی ندارد؛ زیرا به بیان دقیق تر، علت این که مواد به سادگی از حافظه محو می شوند، این است که این مواد به اندازه کافی و به طور عمیق پردازش نشده اند.
در عین حال نظریه ی سطح پردازش، مشکلاتی نیز دارد؛ به ویژه این که ارائه تعریفی از این نظریه که مبتنی بر استدلال دوری نباشد، امری دشوار است. به همین جهت امروزه متخصصان مناسب تر می دانند که جنبه های کیفی (49) پردازش را توضیح دهند؛ زیرا ممکن است ویژگی هایی که از پردازش سطحی به دست می آیند، حافظه کارآمدتر را پدید آورند. برای مثال، کلماتی که املای غیر معمول دارند، مثل phlegm (بلغم) احتمالاً بهتر از کلمات دارای املاء با قاعده به یاد می آیند. تشخیص این که ماده ای خاص با یک مقوله ی ارتباط ندارد (همانند تشخیص تناسب یک ماده با یک مقوله) به بهبود حافظه کمک نمی کند. احتمالاً تفاوت فرآیندهای زیربنایی مواد گوناگون، سبب تمایز (50) آن ها می شود.
مکانیسم دیگر برای بهبود حافظه، سازماندهی مواد است. آثار تقطیع بر حافظه را نیز شاید بتوان در جهت سازماندهی ویژه ی مواد از طریق مرتبط کردن آن ها به مجموعه ی دانش موجود، توضیح داد. یکی دیگر از راهبردهای حافظه، استفاده از یادآوری ها (51) است که در آن ها به صورت عمدی برای سازماندهی مواد با استفاده از قافیه یا پیوند دادن واحدهای با تصویر دیداری، (برای در نظر گرفتن اشیاء و موضوعات در مکان های ویژه ای در نزدیک فرد) انجام می گیرد. تصویر دیداری به کمک ایجاد پیوند بین مواد جدید و مواد قبلی عمل می کند و بدین وسیله یادآوری ماده آموخته شده به جهت آن که ابتدا ماده آشنا فراخوانده می شود، تسهیل می گردد.