多范式感知覺通道對記憶效果的影響

摘要：目的：研究使用不同感知覺通道對記憶績效的影響，以及影響視覺、聽覺和觸覺記憶績效的因素。方法：本實(shí)驗(yàn)選取南京理工大學(xué)40 位在校工人、師生作為被試，采用Sperling 的4×3 英語字母排列實(shí)驗(yàn)及Cuttman 和Julesz 的噪音實(shí)驗(yàn)測量被試在經(jīng)歷視覺、聽覺和觸覺記憶后對記憶任務(wù)績效的影響。結(jié)果刺激任務(wù)與識別任務(wù)時間間隔越長，對事物的識別能力越差，對聽覺、視覺、觸覺三種記憶績效進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)被試記住聽覺刺激準(zhǔn)確度不高，能記住的視覺刺激、觸覺刺激準(zhǔn)確度更高。結(jié)論：觸覺記憶績效高于視覺記憶績效和聽覺記憶績效，聽覺記憶績效高于視覺記憶績效，其中記憶績效與冗余信息量的多少有關(guān)。

關(guān)鍵詞：感知覺通道；識別；記憶績效

記憶作為作為人類語言的輸入環(huán)節(jié)，一直以來都備受心理語言學(xué)家的關(guān)注，它是幫助我們儲存對于世界的感知的重要環(huán)節(jié)。在記憶的整個過程中，感覺記憶又稱感覺存儲器，是整個記憶流程的第一個步驟。感覺記憶以感覺通道為基礎(chǔ)，儲存日常中接觸的顏色、聲音、圖像、文字等等，并且它只把信息以最原始的、未經(jīng)處理過的形式存儲在記憶中。我們獲取信息時主要是通過視、聽、觸覺這三種渠道，心理學(xué)家赤瑞特拉通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，人們通過視覺所獲得的知識在學(xué)習(xí)比例中占83%，聽覺占11%，嗅覺占3.5%，觸覺占1.5%，味覺占1%。視聽覺獲取的信息量多，因此在學(xué)習(xí)、工作中通過視聽覺存儲信息顯得尤為重要。

根據(jù)Sperling，Guttman和Julesz的研究表明，聽覺記憶略優(yōu)于視覺記憶（桂詩春）。由于這是兩個分別獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的可疊加性有待研究，并且對于不同年齡段的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有區(qū)別也有待考證。

而本實(shí)驗(yàn)將Sperling的4×3英語字母排列實(shí)驗(yàn)、Guttman的噪音片段實(shí)驗(yàn)和觸覺記憶識別實(shí)驗(yàn)加以整合，視覺實(shí)驗(yàn)部分仍舊采取4×3英語字母表，字母隨機(jī)排序，聽覺實(shí)驗(yàn)部分選取的是2秒到5秒的噪音片段，觸覺部分采用觸摸識別實(shí)驗(yàn)。為確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，排除其他變量的干擾，對受試者樣本按年齡進(jìn)行一定劃分。本次實(shí)驗(yàn)共選取南京理工大學(xué)在校學(xué)生和工作人員作為本次實(shí)驗(yàn)的樣本，其中低于18歲的青少年5人，18到36周歲的青壯年5人，37到55歲的中年5人，55周歲以上的老年人5人。本實(shí)驗(yàn)力圖排除其他干擾因素，盡可能地保證樣本個體年齡的分散化，以求通過這些改動能得到更好的實(shí)驗(yàn)效果。

一、實(shí)驗(yàn)方法

（一）被試

首先在樣本的選取上，由于不同年齡段人類的記憶狀況和反應(yīng)速度有所不同，因此采用年齡段分層抽樣的形式選取樣本。本次實(shí)驗(yàn)共選取南京理工大學(xué)在校學(xué)生和工作人員作為本次實(shí)驗(yàn)的樣本，其中低于18歲的青少年5人，18到36周歲的青壯年5人，37到55歲的中年5人，55周歲以上的老年人5人。這樣就弱化了記憶狀況和反應(yīng)速度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

（二）視覺記憶實(shí)驗(yàn)

首先，依據(jù)Sperling的4×3英語字母排列實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行對于視覺記憶的檢測，采用1秒閃現(xiàn)的形式，通過幻燈片播放一個4×3的英語字母排列，然后立即讓受試者復(fù)述看到的內(nèi)容中的某些字母，記住受試者復(fù)述的正確率。之后換一組4×3 的英語字母排列，仍舊采用1秒閃現(xiàn)的形式播放這個新的英語字母排列，但在閃過之后停頓1 秒讓受試者復(fù)述看到的內(nèi)容，記住受試者復(fù)述的正確率。最后換一組4×3 的英語字母排列，仍采用1 秒閃現(xiàn)的形式來播放它，但是在閃過之后停頓2 秒再讓受試者復(fù)述看到的內(nèi)容，記錄受試者復(fù)述的正確率（見表1）。

在實(shí)驗(yàn)中，只將字母排列播放很短的一段時間，是為了盡可能的有效的捕捉仍在感覺記憶中的信息，避免信息通過選擇性感知過渡到短期記憶。而采用時間間隔0秒、1秒、2秒的三次試驗(yàn)，是為了了解由視覺輸入的信息能在感覺記憶中保存多久，同時研究后向隱蔽（Backward mask）效果。

（三）聽覺記憶實(shí)驗(yàn)

采用Guttman和Julesz的噪音實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)聽覺記憶，實(shí)驗(yàn)方法是隨機(jī)抽取一些長度為2秒到5秒不等的噪音片段，重復(fù)連續(xù)地播放給受試者聽，要求他們發(fā)現(xiàn)節(jié)奏的間歇程度。播放結(jié)束之后，給受試者重新聽幾組噪音片段，重復(fù)記錄其正確率。為確保使用結(jié)果的有效性，在進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時，盡可能的降低周圍其他聲音的干擾。和視覺記憶的實(shí)驗(yàn)相同，試驗(yàn)中將噪音片段只播放很短的一段時間，是為了盡可能使信息仍停留在感覺記憶中，避免信息通過選擇性感知過渡到短期記憶中。

（四）觸覺記憶實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)主要考察人們在短時間內(nèi)的觸覺記憶的特性，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前保持周圍處在一個相對安靜的環(huán)境中，不存在其他物品對被試的干擾。實(shí)驗(yàn)方法是在被試佩戴眼罩的條件下讓被試隨機(jī)觸摸30中常見的物品，每件物品的觸摸性記憶時間為5 秒，在觸摸完30 中刺激物品之后，將物品移走，進(jìn)入識別階段，被試要體驗(yàn)另外60 種刺激物。其中30 種物品是發(fā)生在第一輪觸覺記憶中的物品，剩余30 種是被試并未接觸過的物品，而且這30 種未觸及的物品與發(fā)生在第一階段的物品存在著很高的個體相似性，同時記下被試觸摸識別的正確率。

和聽覺、視覺記憶的實(shí)驗(yàn)相同，試驗(yàn)中觸覺記憶很短的一段時間，是為了盡可能使信息仍停留在感覺記憶中，避免信息通過選擇性感知過渡到短期記憶或是長期記憶中。采用逐次遞加的形式也是為了了解由觸覺輸入的信息能在感覺記憶中保存多久，了解研究后向隱蔽效果對觸覺記憶影響的大小。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（一）視覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在4×3英語字母排列實(shí)驗(yàn)中，字母消失后立即讓受試者復(fù)述某一行字母的正確率為74.4%，其中青少年組的正確率為75.4%，青壯年組的正確率為77%，中年組的正確率為74.1%，老年組的正確率為71%。考慮到實(shí)驗(yàn)不精確、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制和人為因素等影響，可以大致認(rèn)定各年齡段在字母消失后立即復(fù)述某一行的正確率基本一致。

字母消失后經(jīng)過1秒再讓受試者復(fù)述某一行字母的正確率下降為32.3%，與原實(shí)驗(yàn)的相比明顯大于字母消失后立即復(fù)述的情況。其中青少年組的正確率為35.4%，青壯年組的正確率為37%，中年組的正確率為34.1%，老年組的正確率為28%。其中老年組的誤差明顯低于預(yù)期值，應(yīng)該與老年人記憶力下降和反應(yīng)變慢有一定的關(guān)系。

字母消失以后經(jīng)過2秒再讓受試者復(fù)述某一行字母的正確率下降為31.3%，和時間間隔為1秒時候復(fù)述的正確率沒有明顯的差別。其中青少年組的正確率為32.4%，青壯年組的正確率為35%，中年組的正確率為33.1%，老年組的正確率為27.5%?？梢源笾碌贸鲎帜赶Ш蠼?jīng)過2秒讓受試者復(fù)述和經(jīng)過1秒讓受試者復(fù)述的情況基本無差別。

（二）聽覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)中，青少年組能準(zhǔn)確聽出連續(xù)聲音片段總長度為235 毫秒；青少年組能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為220 毫秒青壯年組能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段總長度為228 毫秒；中年組能準(zhǔn)確聽出連續(xù)聲音片段總長度為230 毫秒；老年組能夠準(zhǔn)確聽出連續(xù)聲音片段總長度為192 毫秒；總體能準(zhǔn)確聽出的連續(xù)聲音片段平均長度為217.5 毫秒，總體的正確率為92.55%。和原實(shí)驗(yàn)的250 毫秒常見不大，可以算作基本吻合。其中中老年組由于受反應(yīng)能力和聽力的限制，其結(jié)果數(shù)據(jù)的誤差較大，可信度較低。

（三）觸覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在試驗(yàn)中青少年組總共夠準(zhǔn)確辨別出145 種經(jīng)過觸摸記憶的物件；青壯年組總共能夠準(zhǔn)確分辨出149 種經(jīng)過觸摸記憶實(shí)驗(yàn)中的物件；中年組總共能夠準(zhǔn)確分辨出146 種經(jīng)過觸摸記憶實(shí)驗(yàn)中的物件；老年組總共能夠分辨出142 中經(jīng)過觸摸記憶的物件，總體能夠分辨出被試物品的正確率為97%。

其中青少年組由于閱歷較少對物體的形狀不能夠準(zhǔn)確的把握，同時在記憶識別測試中存在一定的隨意性；而老年組由于觸覺感知神經(jīng)的衰弱，存在一定的分辨誤差，因此正確率上可以近似100%。

（四）結(jié)果分析

視覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果、聽覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果和觸覺記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，在正確率上，視覺記憶（c）實(shí)驗(yàn)明顯低于聽覺記憶（b）實(shí)驗(yàn)，觸覺實(shí)驗(yàn)（a）的正確率明顯高于聽覺實(shí)驗(yàn)即：f（a）>f（b）>f（c）。

三、相關(guān)討論

第一，實(shí)驗(yàn)受環(huán)境和設(shè)備條件的制約較大。特別是所用的幻燈片和音頻的播放與閃過速度較慢，在觸摸記憶試驗(yàn)中選取的物件對每個人的熟悉程度不同，不能很好地滿足要求，使得實(shí)驗(yàn)在時間上無法實(shí)現(xiàn)高度的精確。第二，每位受試者無法按照實(shí)驗(yàn)要求完全配合。這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在受試者不能按照要求在規(guī)定的時刻進(jìn)行復(fù)述，這一點(diǎn)在中年組合老年組尤為明顯，使得實(shí)驗(yàn)中的時間被拉長，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本次實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明觸覺記憶優(yōu)于視覺記憶和聽覺記憶，聽覺記憶略優(yōu)于視覺記憶。造成這一結(jié)果的原因，我認(rèn)為主要是后向掩蔽對于這三種記憶的作用水平不同導(dǎo)致的信息衰減不同。視覺記憶輸入的信息較大，這其中的冗余信息較多，并且在實(shí)驗(yàn)的字母排列播放結(jié)束后，眼睛仍在工作，輸入大量的冗余信息。由于本實(shí)驗(yàn)在相對封閉的環(huán)境中進(jìn)行，因此相對于視覺記憶而言聽覺記憶的后向掩蔽作用相對較小，冗余信息較少，也就相對精確。而由于觸覺記憶是在被試被蒙蔽雙眼的情況下，此時被試處在一個相對比較獨(dú)立的自我空間外界的冗余干擾信息很少，所以此時觸覺記憶也就更準(zhǔn)確。而在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的使用方面主要表現(xiàn)在一下幾個方面：

1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果被應(yīng)用于教學(xué)中， 在教學(xué)中引入視覺因素或動手環(huán)節(jié)會幫助學(xué)生更好地記憶知識。2.而對于有視力障礙的人群來說，在學(xué)習(xí)記憶中多采用觸覺感知后進(jìn)行記憶效果更佳。3.在工業(yè)設(shè)計(jì)中益智類產(chǎn)品需要盡可能多的與人接觸， 經(jīng)過觸覺感知產(chǎn)品。

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作者簡介：耿斌（1990.07-），男，漢，江蘇省新沂市，研究生，南京理工大學(xué)。研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)。

通訊作者：姜斌（1973.6-），男，漢，江蘇省南京市，職務(wù)：南京理工大學(xué)設(shè)計(jì)藝術(shù)與傳媒大學(xué)副院長。研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)。