זיכרון – הניסוי של ספרלינג: קיבולת וזמן של המחסן הסנסורי

המשכיות הראיה, האפקט שמותיר שובל של אור כשאנו תופסים מראה של זיקוק בתנועה וממלא את המרווחים בין התמונות הרצות בקולנוע, היה מוכר כבר בשנותיה הראשונות של הפסיכולוגיה. אך ג’ורג’ ספרלינג (George Sperling) תהה כמה מידע אנשים יכולים לקלוט מגירוי שמוצג לרגע חולף. הוא הסיק את התשובה מניסוי מפורסם בו הוא הבזיק במהירות מערך של אותיות, שנקראה לדוגמא כך:

N B M J

H P K L

W E R T

ניסוי הראשון – שיטת הדיווח המלא: הוא שאל את הנבדקים לדווח על כמה שיותר אותיות שיוכלו מסך כל האותיות המוצגות. במטלה זו הם הצליחו לדווח בממוצע על 4.5 מתוך 12האותיות שהוצגו בפניהם. בשלב זה, ספרלינג יכול היה להסיק שבגלל שהחשיפה הייתה קצרה, הנבדק יכול היה לראות בממוצע 4.5 תמונות מתוך 12. עם זאת, ישנה אפשרות נוספת: יכול להיות שהנבדקים ראו את רוב האותיות מיד אחרי שהוצגו, אך התפיסה שלהן התפוגגה מהר תוך דיווח האותיות, כך שלאחר דיווח 4-5 אותיות הם כבר לא “ראו” את מערך האותיות או לא זכרו מה הופיע בו.

ספרלינג המציא את שיטת הדיווח החלקי כדי לקבוע איזו מן האפשרויות שהעלה נכונה.

ניסוי שני – שיטת הדיווח החלקי: בשיטה זו, הוא הציג את מערך האותיות לאותו משך חשיפה כמקודם, אך מידי לאחר הבזק האותיות הוא השמיע צליל כדי לאותת לנבדק על איזו שורה עליו יהיה לדווח:

צליל גבוה: שורה עליונה

צלילה בינוני: שורה אמצעית

שליל נמוך: שורה תחתונה

הערה: בגלל שהצלילים הוצגו לאחר שמערך האותיות נעלם, הקשב של הנבדק לא היה מופנה לאותיות עצמן אלא למה שנותר מהן בייצוג התפיסתי של הנבדק.  במשימה זו, הם דיווחו בהצלחה בממוצע על 3.3 אותיות מתוך 4 שהיו בשורה עליה הורה הצליל. בגלל שהמשתתפים זכרו ממוצע של 82% מהאותיות בכל שורה עליה הורה הצליל, ספרלינג הסיק שמיד לאחר שהמערך הוצג המשתתפים ראו ממוצע של 82% מהאותיות בכל המערך כולו, אך לא יכול היה לדווח על כולן כי הן התפוגגו מהר ממערכת התפיסה של הנבדק תוך דיווח האותיות הראשונות.

ספרלינג עשה ניסוי נוסף כדי לקבוע את טווח הזמן של ההתפוגגות זו.

ניסוי שלישי – שיטת דיווח חלקי מושהה: שיטה שהמציא ספרלינג, בה הצליל המופיע לאחר שהמערך נעלם הושהה לשבריר שניה אחרי היעלמות המערך ורק אז הושמע.

תוצאות הניסוי היו שכאשר הצליל הושהה לשניה 1 אחרי הבזק המערך, הנבדקים זכרו רק אות אחת מתוך השורה המדווחת. שזה שווה ערך כמו לזכור 4 אותיות מכל המערך כולו – כמו שהיה בשיטת הדיווח המלא. בספר מופיעה גרף שמתאר אחוז האותיות שהמשתתפים זכרו מהמערך כולו כפונקציה של זמן השהית הצליל. מגרף זה ניתן לראות שמיד עם הופעת הגירוי , הגירוי כולו/רובו נגיש לתפיסה ע”י הנבדק. זהו הזיכרון הסנסורי. ואז, במהלך השניה הבאה, הזיכרון הסנסורי מתפוגג, כך שלאחר שניה מספר האותיות שדווחו מתאים למס’ האותיות שדווחו בשיטת הדיווח המלא.

מסקנתו של ספרלינג מניסויים אלו היא שבזיכרון הסנסורי המחזיק מידע למשך פחות משניה, נקלט כל/רוב המידע שמגיע לרצפטורי הראייה שלנו, אך מידע זה דועך (decays) תוך פחות משניה. הזיכרון הסנסורי החולף עבור גירויים חושיים נקרא זיכרון אייקוני (iconic memory), ומתאים לשלב של זיכרון סנסורי של אטקינסון ושיפרין. ניסוי נוסף שכלל גירויים חזותיים הראה שגם גירוי אודיטורי הוא בעל תכונת החזקה תפיסתית. החזקה זו של צליל נקראת echoic memory, באותו אופן נותרת מספר שניות לאחר היעלמות הגירוי.

הזיכרון הסנסורי קולט כמות עצומה של מידע (כל המידע המגיע אל הרצפטורים), אך הוא מחזיק את המידע הזה רק לשניות בודדות או שבריר שניה. היו ויכוחים לגבי המטרה של קיבולת האחסון העצומה שתוכנה מתפוגג מהר. אך פסיכולוגים קוגניטיביים רבים מאמינים שהמחסן הסנסורי חשוב ל:

  1. איסוף מידע שיעובד.
  2. החזקת המידע זמן קצר כשהתהליך העיבוד הראשוני בפעולה.
  3. למלא את הרווחים בין גירויים מהירים כאשר המידע מקוטע.

הניסויים של ספרלינג חשובים לא רק כי הם חושפים את קיבולת המחסן הסנסורי (גדול) ואת משך ההחזקה של המידע בו (קצר), אלא שהוא גם מספק המחשה נוספת לכך ששימוש חכם בניסויים יכול לחשוף תהליכי קוגניטיביים מהירים שאנו לרוב לא מודעים אליהם. בחלק הבא נדבר על השלב הבא במודל המודאלי של אטקינסון ושיפרין, זיכרון לטווח קצר, שגם הוא מחזיק גירויים לזמן קצר, אך ארוך הרבה יותר מהחזקת הזיכרון הסנסורי.

זיכרון לטווח קצר

זיכרון לטווח קצר (STM) = הוא המערכת המעורבת באחסון כמויות קטנות של מידע לזמן חולף.

כך ש, מה שאתם חושבים ברגע זה, או זוכרים ממה שזה עתה קראתם, נמצא בזיכרון לטווח ארוך שלכם. כמו שתראו בהמשך, רוב המידע הזה הולך לאיבוד, ורק חלק ממנו זוכה לאחסון קבוע יותר בזיכרון לטווח ארוך (LTM). בגלל זמן ההחזקה הקצר של הSTM, קל להמעיט בחשיבותו ביחד לLTM.

היכולת שלנו לאכסן מידע לתקופות ארוכות בהחלט חשובה, כמו שמעיד המקרה של קלייב ווירינג, שחוסר יכולתו ליצור זכרונות לטווח ארוך מונעת ממנו לתפקד בצורה עצמאית. אולם כמו שנראה, STM (וגם זיכרון עבודה) אחראי לחלק גדול מהחיים המנטליים שלנו. כל מה שאנו חושבים עליו או יודעים ברגע מסויים מערב את הSTM כי זיכרון לטווח קצר הוא החלון שלנו להווה. נתבונן על המחקר המוקדם שנעשה על זיכרון לטווח קצר וננסה לענות על 2 שאלות עיקריות:

  1. מהו משך זמן ההחזקה של STM?
  2. כמה מידע יכול הSTM להכיל בו זמנית?

על השאלות הללו הצליחו לענות בניסויים שהשתמשו בשיטת הנקראת “היזכרות”=recall כדי לבחון את הזיכרון.

שיטה

רוב הניסויים שיתוארו בפרק זה משתמשים מבחן היזכרון (recall test)בו מוצגים לנבדקים גירויים ולאחר מכן, לאחר השהיה, הם מתבקשים להיזכר בכמה שיותר פריטים מהגירויים שהוצגו להם קודם. הזיכרון יכול להימדד כאחוז מסך הפריטים מהגירוי שהצליחו לזכור. (למשל, אם מתוך רשימה של 10 מילים זכרנו 3, אז אחוז ההיזכרות הוא 30%). ניתן לבחון את אופי תשובות הנבדקים כדי לראות אם יש דפוסים חוזרים של תשובות, למשל, הקבצה לפי נושאים. אנו משתמשים בrecall גם כאשר נזכרים באירועים מהעבר או בעובדה שלמדתם.

במבחן הכרה (recognition) – נבדקים צריכים לזהות מתוך רשימה איזה מהפריטים הוצג בפניו בשלב הגירוי, כאשר יש ברשימה רק פריט אחד כזה והשאר מופיעים בפעם הראשונה. כמו למשל “מבחן אמריקאי”. גם מבחני הכרה יכולים למדוד STM, אך לא נרחיב לגביהם אותם בשלב זה.

מהו משך זמן ההחזקה של זיכרון לטווח קצר?

ג’ון בראון (John Brown) באנגליה, 1958, ובמקביל מרגרט פיטרסון ולויד פיטרסון (Peterson) בארה”ב, 1959, השתמשו כל אחד לחוד בשיטת ההיזכרות לקביעת משך זמן ההחזקה של STM. בניסויים שלהם נבדקים קיבלו משימה: לזכור את שלושת האותיות.

נסיין מקריא לנבדק בכל פעם שלוש אותיות ולאחר מכן מספר תלת (או דו) ספרתי. על הנבדק לחזור על המספר ששמע אחרי האותיות ומאותו רגע לספור אחורה בקפיצות של 3 עד שהנסיין אומר לו “recall” (לאחר כ20 שניות). ברגע לומר לנסיין אילו אותיות הוא זוכר שהושמעו בפניו לפני המספר, והנסיין רושם בפניו כמה אותיות הנבדק באמת זכר נכון. כך התהליך חוזר על עצמו 10 פעמים.

ניסיון 1: FSG 456

ניסיון 2: HJL 780

ניסיון 3:     IOP  234 וכך הלאה 10 פעמים.

כאשר פיטרסון את פיטרסון ערכו ניסוי דומה, בו הם שינו את מרווחי הזמנים בין מתי שהם הקריאו את האותיות לבין שלב ההיזכרות. הם מצאו שהנבדקים יכלו לזכור ממוצע של 80% אחרי שספרו אחורה במשך 3 שניות, אך זכרו רק 12% בממוצע משלשת האותיות אחרי שספרו אחורה במשך 18 שניות. הפרשנות שלהם לתוצאה היא שנבדקים שכחו את האותיות בגלל דעיכה (decay) – התפוגגות הזכרונות בשל הזמן שחלף מאז שהוצגו. אך כאשר Keppel & Underwood ניתחו מחדש את התוצאות הניסוי של פיטרסון, הם גילו שאם מנתחים את התוצאות רק לפי הניסיון הראשון של כל נבדק, לא היו הבדלים בין השהיה של 3 שניות או 18 שניות בין זמן הקראת האותיות להיזכרות. מסתבר שהירידה בביצוע עליו דיווחו פיטרסון הוא בעקבות ירידה בתפקוד אחרי הניסיונות הראשונים.

למה שזיכרון יהיה פחות טוב לאחר הנסיונות הראשונים? קפל ואנדרווד הציעו שהירידה בתפקוד הזכירון אינו תוצאה של דעיכה אלא של הפרעה פרואקטיבית (proactive interference) – הפרעה שמתרחשת כאשר מידע שלמדנו רגע קודם מפריע לנו ללמוד מידע חדש.

דוגמא להפרעה פרואקטיבית ניתן לעיתים לראות כאשר מספר טלפון בו אנו משתמשים לעיתים תכונות משתנה לפתע. כאשר מנסים להשתמש במספר הטלפון החדש, בהתחלה בדרך כלל לא זוכרים מיד בעל פה את מספר הטלפון החדש כי קיימת הפרעה פרואקטיבית, מספר הטלפון המקורי מפריע לכניסת המידע החדש. כאשר המספר החדש דומה למספר ישן, זה מקשה על הפעולה עוד יותר.

קפל ואנדרווד הציעו כי הפרעה פרואקטיבית יכולה להסביר את  אי היכולת לזכור את האותיות לאחר הנסיונות האחרונים של כל נבדק. כלמור, ההיזכרות באותיות הראשונות ברשימה יצרה הפרעה פרואקטיבית לזכירת האותיות בהמשך הרשימה.

מהי המשמעות שהסיבה לירידה בזיכרון לטווח קצר היא הפרעה פרואקטיבית? המשמעות היא שמשך זמן ההחזקה של פריטים בזיכרון לטווח קצר, כאשר מונעים שינון, הוא כ15-20 שניות.

 

מידע נוסף ניתן לקרוא כאן