جنبه‌های متمایز حافظه و مبانی زیست‌شناختی آنها

امروزه روانشناسان به سه تمایز عمده در زمینهٔ حافظه قائل هستند:

- اولی مربوط است به‌مراحل حافظه: رمزگردانی (encoding)، اندوزش (storage) و بازیابی (retrieval).

- تمایز دوم با ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت یا بلندمدت اطلاعات سروکار دارد.

- تمایز سوم مربوط است به ذخیره‌سازی انواع اطلاعات (مثلاً نظامی برای اطلاعات - facts یا امور واقع و نظامی دیگر برای مهارت‌ها).

شواهدی حاکی از آن است که این وجوه تمایز، مثلاً حافظهٔ کوتاه‌مدت در برابر حافظهٔ بلندمدت، تاحدودی در کنترل ساختارهای مغزی متفاوتی هستند.

تمایز روانشناختی

فرض کنید یک روز صبح به دانشجوئی به‌نام 'سیمین احمدی' معرفی می‌شوید. همان روز بعدازظهر دوباره او را می‌بینید و چیزی در این مایه به او می‌گوئید: 'اگر اشتباه نکنم شما خانم سیمین احمدی هستید، ما امروز صبح با هم آشنا شدیم.' واضح است که شما نام او را به‌یاد آورده‌اید. اما چگونه؟

این موفقیت کوچک حافظهٔ شما را می‌توان به‌سه مرحله تقسیم کرد (شکل سه مرحلهٔ حافظه): نخست، وقتی به سیمین احمدی معرفی شدید، این نام را به‌طریقی وارد حافظهٔ خود کردید. این مرحلهٔ رمزگردانی است. شما پدیده‌ای فیزیکی (امواج صوتی) را که با نام آن دانشجو مطابقت دارد به‌نوعی رمز یا بازنمائی (representation) مورد پذیرش حافظه برگرداندید، و آن بازنمائی را به حافظه 'سپردید' . دوم اینکه، این نام را در فاصلهٔ زمانی بین دو دیدار، یاداندوزی یا ذخیره کردید. این مرحله اندوزش نامیده می‌شود. سوم اینکه، هنگام دیدار بعدی، آن نام را از انبارهٔ حافظه فرا خواندید. این مرحله، بازیابی نام دارد.

حافظه ممکن است در هریک از این سه مرحله خطا کند. اگر نمی‌توانستید نام این دانشجو را در دیدار دوم به‌یاد آورید، این توانائی احتمال داشت ناشی از وقوع خطا در هریک از سه مرحلهٔ رمزگردانی، اندوزش، یا بازیابی باشد. امروزه هدف اغلب پژوهش‌ها دربارهٔ حافظه این است که عملیات ذهنی هریک از این مراحل را مشخص کنند و توضیح دهند که چگونه ممکن است در هریک از این عملیات اشکالی پیش آید و به‌خطای حافظه منجر گردد. در نظریه‌های حافظه، فراموشی ناشی از وقوع خطا در یک یا چند مرحله از این مراحل سه‌گانه شناخته می‌شود.

اساس زیست‌شناختی

شماری از تحقیقات جدید نشان داده است که مراحل مختلف حافظه، ساختارهای مختلفی در مغز دارد. گویاترین شواهد در این زمینه، حاص بررسی‌هائی است که در آنها از طریق عکسبرداری از مغز به جستجوی تفاوت‌های عصب - کالبدشناختی بین مراحل رمزگردانی و بازیابی پرداخته‌اند. این آزمایش‌ها شامل دو بخش است. در بخش اول، که مرحلهٔ رمزگردانی است، آزمودنی‌ها مجموعه‌ای از مواد (items) کلامی مثلاً زوج‌هائی مرکب از یک مقوله و شیئی کم‌کاربرد (مثل 'اثاث - پادری' ) را می‌خوانند. در بخش دوم که مرحلهٔ بازیابی است،نام مقوله به آزمودنی‌ها گفته می‌شود و آنها باید شیء مربوط را بازشناسی یا یادآوری کنند. در هر دو بخش، هنگامی که آزمودنی‌ها درگیر این تکلیف هستند، شاخص‌های پی‌ای‌تی (PET) فعالیت مغزی ثبت می‌شود. جالبترین یافتهٔ این آزمایش‌ها آن است که در جریان رمزگردانی، بیشتر نواحی نیمکرهٔ چپ و در جریان بازیابی بیشتر نیمکرهٔ راست مغز فعال می‌شوند (شالیس - Shallice و همکاران، ۱۹۹۴؛ تولوینگ - Tulving و همکاران، ۱۹۹۴). بنابراین تمایز میان رمزگردانی و بازیابی، اساس زیستی مشخصی دارد.

تمایز زیست‌شناختی

از چندی پیش معلوم شده است که حافظهٔ کوتاه‌مدت و حافظهٔ درازمدت در کنترل ساختارهای نسبتاً متفاوت مغز هستند، به‌ویژه هیپوکامپ (hippocampus)، که ساختاری در زیر قشر مخ و نزدیک به مرکز مغز است، فقط در حافظهٔ درازمدت نقش اساسی دارد ولی در حافظهٔ کوتاه‌مدت نقشی ندارد.

بیشتر این شواهد از آزمایش‌هائی با موش یا دیگر حیوان‌ها به‌دست آمده است. در بعضی آزمایش‌ها، ابتدا به هیپوکامپ و قشر مخ اطراف آن در گروهی موش آسیب وارد می‌کنند، و در گروهی دیگر ناحیهٔ کاملاً متفاوتی از مغز موش‌ها (بخش پیشانی قشر مخ) تخریب می‌گردد. سپس هر دو گروه سرگرم یک تکلیف پاسخ درنگیده (delayed-response) می‌شوند: در هر کوشش نخست محرکی عرضه می‌شود (مثلاً، شکل مربع)، و پس از درنگی کوتاه، محرکی دیگر ارائه می‌گردد (مثلاً، شکل مثلث)، و حیوان باید فقط زمانی پاسخ دهد که محرک دوم با محرک اول متفاوت باشد. عملکرد حیوان در این تکلیف بستگی دارد به‌نوع آسیب مغزی او و مدت زمان درنگ بین دو محرک.

وقتی درنگ طولانی باشد (۱۵ ثانیه یا بیشتر)، حیوان‌های دچار آسیب هیپوکامپ عملکرد ضعیفی نشان می‌دهند، اما حیوان‌هائی که ناحیهٔ پیشانی قشر مخ آنها آسیب‌دیده، عملکردی نسبتاً طبیعی دارند. از آنجا که اندوزش محرک اول در شرایط درنگ طولانی بین ارائهٔ محرک‌ها مستلزم استفاده از حافظهٔ درازمدت است، نتایج فوق با فرض ارتباط هیپوکامپ با حافظهٔ درازمدت همخوانی دارد. وقتی درنگ بین دو محرک کوتاه باشد (فقط چند ثانیه)، عکس نتیجهٔ فوق حاصل می‌شود: این‌بار حیوان‌هائی که بخش پیشانی قشر مخ آنها آسیب دیده عملکرد ضعیفی دارند و گروهی که هیپوکامپ آنها آسیب‌دیده عملکردی تقریباً طبیعی نشان می‌دهند. چون درنگ کوتاه بین ارائهٔ محرک‌ها استفاده از حافظهٔ کوتاه‌مدت را برای ذخیره‌سازی محرک اول ضروری می‌سازد، این نتایج نشان می‌دهد که مناطق پیشانی قشر مخ در حافظهٔ کوتاه‌مدت دخالت دارد. بنابراین، حافظهٔ درازمدت و کوتاه‌مدت در کنترل نواحی مختلفی از مغز است (گلدمن - راکیس - Goldman-Rakic در ۱۹۸۷؛ زولا - مورگان - Zola-Morgan و اسکوایر - Squire در ۱۹۸۵).

در مورد این تمایز چه شواهدی دربارهٔ آدمیان در دست است؟ بیمارانی که دچار آسیب نواحی معینی از مغز شده‌اند نوعی 'آزمایش طبیعی' (experiment of nature) فراهم می‌کنند. به‌ویژه، برخی از آنان که دچار آسیب هیپوکامپ و قشر مخ اطراف آن هستند کاستی شدید در حافظه دارند. از آنجا که هیپوکامپ در بخش میانی قطعهٔ گیجگاهی (temporal lobe) قرار دارد، گفته می‌شود که این‌گونه بیماران دچار یادزدودگی بخش میانی قطعهٔ گیجگاهی (medial-temporal lobe amnesia) هستند. آنها از به‌خاطر سپردن مطالب به‌مدت زمان طولانی ناتوان هستند، اما در یادآوری مطالب به‌مدت چند ثانیه چندان مشکلی ندارند.

برای مثال، چنین بیماری ممکن است پزشکی را که سال‌ها هر روز می‌دیده نتواند بازشناسی کند، اما وقتی پزشک را دوباره به او معرفی کنند در تکرار نام او مشکلی نداشته باشد (میلنر - Milner، کورکین - Corkin و تیوبر - Teuber در ۱۹۶۸). این بیمار دچار اختلال شدید حافظهٔ درازمدت است ولی حافظهٔ کوتاه‌مدت او در حد طبیعی است. بیماران دیگری هم هستند که عکس این حالت در آنها دیده می‌شود، به این معنی که نمی‌توانند حتی عبارتی مرکب از سه واژه را به‌درستی تکرار کنند، اما وقتی حافظهٔ درازمدت واژگانی آنها آزمون می‌شود نسبتاً طبیعی عمل می‌کنند. حافظهٔ کوتاه‌مدت چنین بیمارانی اختلال دارد، اما حافظهٔ درازمدت آنان سالم است، و در بخش میانی قطعهٔ گیجگاهی آنها آسیبی دیده نمی‌شود (شالیس، ۱۹۸۸). ملاحظه می‌کنیم که در انسان و پستانداران دیگر، حافظهٔ کوتاه‌مدت و حافظهٔ درازمدت در کنترل ساختارهای مغزی متفاوتی هستند.