當你需要記住一個電話號碼、一份購物清單或一組指令時，你依靠的是心理學家和神經學家所說的工作記憶。它是一種在短時間內在大腦中保留和操縱信息的能力。工作記憶針對的是此刻發生的事情，而非20年間發生的事情。
研究人員認為，工作記憶是大腦功能的核心。它與許多更普遍的能力和結果相關，如智力和學業成績，並與基本的感覺過程有關。
工作記憶在我們的精神生活中占據著核心作用，因此它在我們理解意識本身的過程中可能變得很重要。心理學家和神經科學家在研究工作記憶時關注不同的方面：心理學家試圖描繪出該系統的功能，而神經科學家則更多地關注其神經基礎。以下是一些研究現狀。
我們有多少工作記憶？
大腦的容量是有限的——我們在任何時候都只能「記住」一定數量的信息。但研究人員對這一限制的性質存在爭議。
許多人認為工作記憶可以存儲有限數量的「項目」或「組塊」信息。這些信息可以是數字、字母、單詞或其他單位。研究表明，可以存儲在記憶中的位數取決於項目的類型——比如，冰淇淋的口味VS圓周率。
另一種理論認為，工作記憶是一種持續的資源，在所有被記住的信息之間共享。根據你的目標，記憶信息的不同部分可以接收到不同數量的資源。神經科學家認為，這種資源可能是神經活動，根據當前的優先級，記憶信息的不同部分有不同程度的活動。
還有一種理論方法則認為，大腦容量限制的產生是因為不同的項目會在記憶中相互干擾。
當然，記憶會隨著時間的推移而衰退，儘管複述工作記憶中的信息似乎可以減緩這一過程。研究人員所稱的「保持性複述」是指不考慮信息的含義而在腦海中重複這些信息——例如，瀏覽一份購物清單，把這些物品記在心裡，就像記單詞一樣，而不考慮它們會變成什麼食物。
相比之下，精細複述則是賦予信息意義，並將其與其他信息聯繫起來。例如，助記法通過將項目列表中每個項目的第一個字母與一些已經存儲在記憶中的其他信息關聯起來，從而促進了精細複述。似乎只有精細複述才能幫助鞏固工作記憶中的信息，使之成為一種更持久的形式——長期記憶。
在視覺領域，複述可能涉及眼球運動，把視覺信息與空間位置聯繫起來。換句話說，人們可能會在記憶信息消失後查看信息的位置，從而回想起相應信息。
工作記憶和長期記憶
長期記憶的特點是存儲容量大得多，它所持有的信息也更加持久和穩定。長期記憶可以包含關於一個人的生活經歷、語義或知識的信息，也可以包含更多的隱性信息，比如如何使用物體或以特定的方式移動身體(運動技能)。
長期以來，研究人員一直認為工作記憶是進入長期記憶的通道。只要把工作記憶信息複述足夠多次，記憶就會變得更持久。
神經科學清楚地區分了兩者。它認為工作記憶與大腦中神經元的暫時激活有關。相反，長期記憶被認為與神經元及其連接的物理變化有關。這可以解釋工作記憶的短期性質，以及它對干擾或物理衝擊的較大敏感性。
工作記憶在一生中是如何變化的？
工作記憶測試的表現在整個童年時期都有所改善。工作記憶的能力是認知發展的主要驅動力。在整個嬰兒期、兒童期和青少年時期，工作記憶的評估測試成績穩步增長，然後在青年時期達到頂峰。另一方面，工作記憶是對衰老最敏感的認知能力之一，隨著年齡的增長，這些測試的表現會下降。
人們認為，人的一生中工作記憶容量的升降與大腦前額皮質的正常發育和退化有關。前額皮質負責更高的認知功能。
我們知道，前額皮質的損傷會導致工作記憶缺失(以及許多其他變化)。前額皮質的神經元活動記錄顯示，在刺激呈現給觀察者和他必須做出反應之間的「延遲期」，也就是他試圖記住信息的時候，前額皮質區域是活躍的。
包括精神分裂症和抑鬱症在內的一些精神疾病與前額皮質功能下降有關，這可以通過神經成像來揭示。因為同樣的原因，這些疾病也與工作記憶能力下降有關。有趣的是，對於精神分裂症患者來說，這種缺失在視覺記憶任務上比在語言記憶任務上表現得更為明顯。在兒童時期，工作記憶缺陷與注意力、閱讀和語言方面的困難有關。
工作記憶和其他認知功能
前額皮質與許多其他重要功能有關，包括性格、計劃和決策。這一區域功能的下降可能影響認知、情感和行為的許多不同方面。
重要的是，許多前額葉功能被認為與工作記憶密切相關，甚至依賴於工作記憶。例如，規劃和決策要求我們已經「記住」有關信息，以便制定行動方針。
認知結構理論，即全局工作空間理論，依賴於工作記憶。它表明，暫時在腦海中保存的信息是大腦中「全局工作空間」的一部分，這個「全局工作空間」與許多其他認知過程相連，也決定了我們在任何特定時刻的意識。鑒於這一理論認為工作記憶決定了我們的意識，對工作記憶的了解可能成為解開意識之謎的一個重要部分。
改善工作記憶
有一些證據表明，通過互動任務來訓練工作記憶是可能的，比如為孩子們設計的涉及記憶能力的簡單遊戲。有人認為，這種訓練可以幫助提高其他類型任務的分數，比如涉及詞彙和數學的任務。也有一些證據表明，增強工作記憶的訓練可以改善患有ADHD等特定病症的兒童的表現。然而，研究綜述經常得出這樣的結論:這種益處是短暫的，而且只針對經過訓練的任務。
此外，這些研究中發現的一些增強可能是由於學習如何更有效地使用工作記憶資源，而不是提高其容量。這種訓練的希望在於，我們能通過相對簡單的任務，不僅提高任務本身的表現，還能將其應用到其他領域。
少兒腦科技小課堂系頭條號簽約作者
https://www.scientificamerican.com/article/working-memory-how-you-keep-things-ldquo-in-mind-rdquo-over-the-short-term/