در اين نوشته، مفاهيمي چون يادگيري، حافظه و فراموشي بيان و ارتباط حافظه با زمان، نحوه‌ي ذخيره‌سازي و بازيابي اطلاعات در مغز و انواع حافظه شرح داده شده است.

 

يادگيري چيست؟

«يادگيري» از آن دست واژه‌هايي‌ست كه هركس يك شناخت شهودي از آن دارد. با اين همه مفهوم دقيق و علمي آن بسيار پيچيده و مشكل به نظر مي‌رسد. به طور اساسي يادگيري به يك گروه از فرآيندها براي قراردادن چيزها در مغز و بازيابي آن‌ها در آينده اطلاق مي‌گردد. اين گروه از فرآيندها شامل دريافت (acquiring)، كدنگاري (encoding)، ذخيره‌سازي (storing) و بازيابي (retrieving) اطلاعات از مغز مي‌باشد. هرجايي كه شخص تجربه‌ي پيشين خود را به ياد مي‌آورد، مجموعه‌اي از فرآيندهاي كدنگاري، ذخيره‌سازي و بازيابي درمورد آن تجربه در مغز اتفاق مي‌افتد. ضعف حافظه (Memory failure) ، براي مثال فراموشي يك موضوع مهم، پي‌آمد آسيب در يكي از اين فرآيندهاي يادگيري است.

با اين كه مطلب ما درباره‌ي حافظه و يادگيري، بيش‌تر به كاربرد عملي آن بازمي‌گردد تا مفهوم علمي آن، شناخت برخي از مفاهيم مرتبط براي توضيح اين فرآيندها ضروري به نظر مي‌رسد.

 اهميت حافظه و يادگيري

يادگيري براي انسان  و ساير موجودات زنده از اهميت بنيادين برخوردار است. درعمل تمام فعاليت‌هاي روزانه‌ي ما (صحبت‌كردن، فهميدن، خواندن، ارتباط اجتماعي و ...) وابسته به دريافت و ذخيره‌ي اطلاعات از محيط پيرامون ما مي‌باشد. حافظه و يادگيري ما را قادر مي‌سازد تا مهارت‌هاي تازه‌ بياموزيم و رفتارهاي تازه‌ در خود ايجاد كنيم. بدون توانايي دسترسي به تجربيات يا اطلاعات گذشته، ما قادر نخواهيم بود تا زبان مادري‌مان را درك كنيم، دوستان و اقوام خود را بشناسيم، راه خانه‌‌مان را بيابيم و يا حتي بند كفش‌مان را ببنديم! زندگي سرشار از تجربه‌هاي مستقلي است كه هريك مي‌تواند جديد و ناشناخته باشد.

بدون يادگيري احتمالاً هيچ‌گونه حيات انساني وجود نمي‌داشت. محققان بسياري بر روي پديد‌هاي مرتبط به حافظه تحقيق كرده‌اند و كوشيده‌اند تا آن را اندازه‌گيري نمايند و پاسخ سؤالاتي مانند اين‌ها پاسخ دهند كه چرا مردم برخي اطلاعات را به‌ياد مي‌آورند و بعضي را از ياد مي‌برند؟ آيا مي توان حافظه را تقويت كرد و يادگيري را بهبود بخشيد؟ ظرفيت حافظه چقدر است؟ موضوع كاملاً مشخص آن است كه عمل‌كرد عمومي حافظه در همه‌ يكسان است. با اين همه يادگيري و حافظه‌ي هريك از ما كيفيت  و عملكرد خاص خود را دارد. و اين بازمي‌گردد به اين سؤال هميشگي كه مغز چگونه كار مي‌كند؟

 حافظه و زمان

اغلب كساني كه بر روي حافظه تحقيق كرده‌اند، آن را دست‌كم به دو اصطلاح حافظه‌ي كوتاه‌مدت (short term memory) و حافظه‌ي بلند مدت (long term memory) تقسيم كرده‌اند. در ابتداي امر، مغز اطلاعات را به صورت موقتي و آني در سيستم حسي – كه به نام حافظه‌ي حسي (Sensory Memory) نيز ناميده مي‌شود و به بخشي اشاره دارد كه چيزي را قبل از آن‌كه وارد حافظه‌ي كوتاه‌مدت يا بلند‌مدت شود در خود نگه مي‌دارد- ذخيره مي‌كند. هريك از حواس ما روش مخصوصي را در نگه‌داشتن چيزي در اين سيستم حسي دارد. وقتي چيزي از طريق چشم ديده مي‌شود، ابتدا و موقتاً در سيستم حسي بصري (visuals system) جاي مي‌گيرد و حتي اگر چشمان خود را ببنديد هنوز هم مي‌توانيد آن را ببينيد. وقتي صدايي را مي‌شنويد، حتي پس از شنيدن آن صدا هم مي‌توانيد آن را بشنويد. هر يك از حواس متد متفاوتي را براي اين ماندگاري آني و كوتاه مدت و با ميزان ماندگاري زماني متفاوت در سيستم حسي دارد. در صورتي كه ما به اين اطلاعات توجه نشان دهيم، آن‌گاه وارد حافظه‌ي فعال مي‌شود.

 حافظه‌ي كوتاه‌مدت يا حافظه‌ي فعال (Working Memory)

اصطلاح «حافظه‌ي كوتاه‌مدت» در ابتداي امر به اين منظور استفاده مي‌شد كه اشاره داشته باشد به توانايي دست‌يابي به اطلاعات موجود در ذهن در زمان كوتاه. پس از شناخت بيش‌تر از اين حافظه و كشف كاربرد‌هاي بيش‌تر آن، اصطلاح حافظه‌ي فعال براي آن مورد استفاده قرار گرفت كه بازمي‌گردد به توانايي مرتب‌سازي اطلاعات و ثبت آن در حافظه‌ي بلند‌مدت.

اطلاعات مي‌توانند در حافظه‌ي فعال باقي بمانند، به شرط آن‌كه تكرار شوند. با گفتن مكرر يك شماره‌ي تلفن، مادامي كه آن شماره را تكرار كنيد در حافظه‌ي فعال شما باقي مي‌ماند. كافي‌ست تا عمل تكرار را متوقف كنيد تا آن شماره را فراموش كنيد (ممكن هم هست كه فراموش نكنيد! درباره‌ي انتقال چيزها از حافظه‌ي فعال به حافظه‌ي بلندمدت صحبت خواهيم كرد).

حافظه‌ي فعال داراي محدوديت‌هايي‌ست. با اين‌كه مي‌تواند اطلاعات بسيار زيادي را نگه‌دارد، حجم اين اطلاعات در برابر آن‌چه ما در مقام يك انسان تمايل به يادگيري آن داريم، خيلي هم زياد به نظر نمي‌رسد. تحقيقات پذيرفته شده در اين زمينه نشان مي‌دهد كه ما مي‌توانيم حدود هفت موضوع را در حافظه‌ي فعال نگهداري كنيم.

حافظه‌ي فعال نقش بسيار مهمي در فعاليت‌هاي فكري مانند حل يك مسأله در ذهن دارد. به نظر مي‌رسد كه قدرت اين حافظه به سن انسان بستگي دارد و همچنين مي‌تواند تحت تأثير عوامل ديگري هم قرار گيرد.

ساده‌ترين راه فكر كردن به حافظه‌ي فعال آن است كه بگوييم اين حافظه وقتي وارد صحنه مي‌شود كه عملي صورت مي‌گيرد.

 حافظه‌ي بلندمدت

در ادامه آن‌چه كه در ارتباط با حافظه و يادگيري باقي مي‌ماند، به حافظه‌ي بلندمدت بازمي‌گردد؛ از آن‌چه چند لحظه‌ي پيش آموخته‌ايد تا آن‌چه از دوران كودكي ياد گرفته‌ايد. عموماً حافظه‌ي بلندمدت به آن سيستم از مغز اشاره دارد كه توانايي ذخيره و بازيابي اطلاعات را به صورت تقريباً ماندگار داراست.

نظريات مختلفي درخصوص چگونگي ثبت اطلاعات در اين حافظه وجود دارد.يك نظريه حاكي از آن است كه اطلاعات ابتدا وارد حافظه‌ي فعال شده و پس از طي يك فاصله‌ي زماني وارد حافظه‌ي بلندمدت مي‌گردد. نظرياتي هم وجود دارند كه مي‌گويند اين دو حافظه به صورت موازي و با هم كار مي‌كنند. اين موضوع به هرحال تأثيري در نحوه‌ي عملكرد «نرم‌افزار لايتنر» ندارد.

آن‌چه تاكنون مسلم است اين‌است كه محدوديتي براي ظرفيت حافظه‌ي بلندمدت وجود ندارد. مردم همواره در حال آموختن معلومات و مهارت‌هاي تازه‌اي در طول زندگي خود هستند.


يك مدل ساده از حافظه درك عملكرد آن را واضح‌تر مي‌كند:



براساس اين مدل، اطلاعاتي كه وارد مغز مي‌شود، ابتدا موقتاً در حافظه‌ي حسي ذخيره مي‌گردد. اگر ما به آن توجه نشان دهيم، آن‌گاه اين اطلاعات وارد حافظه‌ي فعال يا كوتاه مدت شده و قابل استفاده مي‌گردد. در نهايت از طريق تكنيك‌هاي كدنگاري مانند تكرار و مرور ذهني، اين اطلاعات به حافظه‌ي بلندمدت انتقال مي‌يابد. بازيابي اطلاعات از حافظه‌ي بلند مدت آن را مجدداً به حافظه‌ي فعال وارد كرده و فعال و قابل استفاده مي‌سازد.

 هدف «نرم‌افزار لايتنر» در حقيقت كنترل وجوه مختلف عمليات «كدنگاري» در حافظه است تا اين اطمينان حاصل شود كه اطلاعات بيش‌تر و با روشي ساده‌تر وارد حافظه‌ي بلند مدت شود.

 بازيابي اطلاعات

هرمان ابينگهاوس (Hermann Ebbinghaus) دانشمند پيشتازي بود كه براي نخستين‌ بار تلاش كرد تا بفهمد مغز انسان چگونه آموخته‌ها و تجربه‌هاي پيشين شخص را به ياد مي‌آورد. در سال‌هاي 1890 تا 1909، او آزمايش‌هاي فراواني را به دقت پي‌ريزي و اجرا نمود تا دريابد ما چگونه به ياد مي‌آوريم و چگونه به ياد نمي‌آوريم. اين آزمايش‌ها تا آن‌جا توسعه پيدا كرد كه وي توانست فرمول خاصي را كشف نمايد كه ميزان نگهداري اطلاعات آموخته شده را توسط مغز بيان مي‌كرد.

بيان ساده‌ي كشف اين دانشمند آن است كه بدون تكرار و ديگر تكنيك‌هاي كدنگاري اطلاعات، مغز اطلاعات دريافت شده را نه با سرعت ثابت و خطي، بلكه به صورت فزاينده و نمايي (به توان 2) فراموش مي‌كند. مغز ما تقريبا 75 درصد اطلاعات دريافت شده را پس از 48 ساعت فراموش مي‌كند، اگر از روش‌هاي كدنگاري اطلاعات بهره نگيرد.

 فراموشي؛ وقتي كه حافظه كار نمي‌كند!

بيش‌تر آن‌چه روانه‌ي مغز ما مي‌گردد، براي مدتي طولاني در آن باقي نمي‌ماند. مغز ما مدام در معرض هجوم اطلاعات توسط حواس مختلف ما قرار دارد، بنابراين اين توانايي درآن توسعه يافته كه بيش‌تر اين اطلاعات را كه نيازي به آن‌ها ندارد رها كند. آزمايش‌هاي ابينگهاوس به روشني ارزش تلاش شخص براي كدنگاري اطلاعات در حافظه‌ي بلند مدت از طريق تكرار و مرور را نمايان مي‌سازد. نتايج تلاش‌هاي وي نشان داد كه توانايي فراخواني اطلاعات به طور چشم‌گيري توسط مرور مكرّر مطالبي كه مي‌خواهيم به خاطر بسپاريم، افزايش مي‌يابد.

سرعت فراموشي يك مطلب، متأثر از عواملي‌ست چون ميزان مشكل بودن آن مطلب، ميزان فشار رواني در لحظه‌ي آموختن و مقدار توجه به آن مطلب.

65 سال بعد، بر مبناي دستاوردهاي ابينگهاوس، روان‌شناس اروپايي ديگري به نام سباستين لايتنر (Sebastian Leitner) روشي را اختراع كرد كه مبتني بر يادگيري توسط فلش‌كارت (Flash Card) و جعبه‌ي كارت (Card Box) بود. جعبه‌ي كارت وي بر اساس عمل‌كردي بسيار ساده طراحي شده بود. جعبه‌ي لايتنر از چندين بخش تشكيل مي‌شود كه هريك فضاي بيش‌تري از قبلي دارند. از مجموعه‌ي كارت‌هايي كه آن‌ها را فلش‌كارت مي‌نامند و چيزي جز يك برگه‌ي كاغذ نيست كه در رو و پشت آن مطلبي كه قرار است آموخته شود نوشته مي‌شود، تعدادي را برداشته و روي كارت را مي‌خوانيم. اگر توانستيم پاسخ مورد نظر را كه در پشت كارت نوشته شده به ياد آوريم، آن را در خانه‌ي دوم قرار مي‌دهيم، در غير اين صورت آن را به خانه‌ي نخست برمي‌گردانيم. هرچه ظرفيت بخش‌هاي جعبه بيش‌تر مي‌شود، فاصله‌ي زماني مرور بعدي كارت طولاني‌تر مي‌شود و چون در هر مرحله هر كارتي كه نتوانسته‌ايم پاسخ درست آن را به ياد آوريم به خانه‌ي اول برمي‌گردد، سيستمي را خواهيم داشت كه در آن مطالبي را كه سخت‌تر ياد مي‌گيريم بيش‌تر و در فواصل زماني كوتاه‌تر تكرار شده و مطالبي را كه آسان‌تر ياد مي‌گيريم، كم‌تر و در فواصل زماني طولاني‌تري تكرار مي‌شوند و فاصله‌ي بين تكرارها بيش‌تر و بيش‌تر مي‌شود. بدين‌ترتيب مي‌توانيم مطمئن باشيم كه پس از اتمام مراحل مرور تكرار شونده و تأخيري، كدنگاري آن مطلب در حافظه‌ي بلندمدت انجام شده و احتمال فراموشي آن تقريباً از بين مي‌رود.

اين سيستم بسيار ساده توسط يك جعبه‌ي كفش هم قابل اجرا بوده و هركس مي‌تواند آن را شخصاً آماده نمايد. مزيت اين روش آن است كه زمان مرور بعدي هر كارت را به طور خودكار مشخص مي‌كند.

نرخ فراموشي

ابينگهاوس در آزمايش‌هاي خود، روش هوشمندانه‌اي براي اندازه‌گيري فراموشي ارائه داد. او جدولي از هجاهاي سه حرفي را كه قابل خواندن اما كاملاً بي‌معني بودند تهيه كرد (مانند XAK يا CUV) و اين جدول را آن‌قدر تكرار كرد تا توانست آن را كاملاً حفظ كند.سپس در فواصل زماني متفاوت، از 20 دقيقه تا 31 روز، سعي كرد آن را به خاطر بياورد. همچنين او آزمود كه هنگام فراموشي آيتم‌هاي جدول در اين فواصل زماني، براي يادگيري مجدد آن‌ها چقدر زمان لازم است. با انجام اين آزمايش توسط جداول متعدد، ابينگهاوس دريافت كه نرخ فراموشي نسبتاً يكنواخت (و نه ثابت) است. فراموشي در ابتدا نسبتاً سريع اتفاق مي‌افتد و به تدريج كمتر مي‌شود. روان‌شناسان ديگر پس از او تأييد كرده‌اند كه منحني فراموشي در مورد بسياري از انواع موضوعات صادق است. برخي تحقيقات نشان داده كه شيب منحني فراموشي در مورد مطالبي كه به خوبي آموخته شده‌اند، به تدريج به صفر نزديك مي‌شود، بدين معني كه فراموشي ديگر اتفاق نمي‌افتد.


در نمودار يادگيري با مرورهاي متوالي، مي‌بينيم كه هرچه تعداد مرورهاي بعدي بيش‌تر مي‌شود، شيب فراموشي كم‌تر و كم‌تر مي‌شود، به طوري كه پس از مرور مرحله‌ي پنجم، اين شيب تقريباً از بين مي‌رود و يادگيري، ماندگار مي‌شود. مراحل مرور در نمودار فوق براساس روش لايتنر مشخص شده‌اند و فاصله‌ي زماني بين مرورها توان‌هاي عدد 2 است. اولين مرور 1 روز پس از مطالعه (20)، دومين مرور 2 روز پس از اولين مرور (21)، سومين مرور 4  روز پس از دومين مرور (22)، چهارمين مرور 8 روز پس از سومين مرور (23)، و پنجمين مرور 16 روز پس از چهارمين مرور (24) انجام مي‌شود. بنابراين عملاً پس از 31 روز و 5 بار مرور يك مطلب، فراموشي آن سخت‌تر از يادگيري آن مي‌شود.

در «نرم‌افزار لايتنر» مراحل مرور تا 10 مرحله قابل افزايش است. همچنين مي‌توان فاصله‌ي زماني توالي مرورها را تعيين كرد. اين بدان خاطر است كه توانايي‌ها و شرايط رواني در افراد مختلف و نيز پيچيدگي و سختي موضوع مورد مطالعه متفاوت است. بنابراين هركس مي‌تواند با شناختي كه از خود به دست مي‌آورد و با توجه به موضوع مورد مطالعه برنامه‌ي زماني مرورهاي خود را مشخص سازد.

الگوريتم «نرم‌افزار لايتنر» به‌نحوي بهينه گرديده است تا فواصل مرور را به طور مؤثري كنترل نمايد، به صورتي كه مطالب آموخته شده كم‌تر و در فواصل زماني طولاني‌تري مرور شده و مطالب آموخته نشده بيش‌تر و در فواصل زماني كوتاه‌تر مرور شوند. اين خاصيت كه بر اساس روش لايتنر توسعه داده شده است، حداكثر كارايي حافظه را به ارمغان مي‌آورد.

فراموشي تداخلي

براساس نظر بسياري از روان‌شناسان، فراموشي يك موضوع علاوه بر زمان، بر اثر تداخل اطلاعات  و فعاليت‌هاي ديگر در مغز رخ مي‌دهد. پژوهشي كه در سال 1924 توسط دو روان‌شناس آمريكايي به نام‌هاي (John Jenkins) و (Karl Dallenbach) انجام گرديد، براي نخستين بار نقش «تداخل» را در فراموشي آشكار ساخت. در اين پژوهش از دانش‌آموزاني خواسته شد تا جداول حاوي هجاهايي را كه قبلاً نشنيده بودند حفظ كنند، با اين شرط كه يا درست قبل از خواب شبانگاهي اين كار را انجام دهند يا هنگام صبح بلافاصله پس از بيدارشدن. سپس آنها را پس از يك، دو، چهار يا هشت ساعت بعد از بيداري مي‌آزمودند. نتيجه بسيار شگفت‌انگيز بود.مشخصاً فراموشي در مورد افرادي كه قبل از خواب جداول را حفظ كرده بودند كم‌تر بود و اين در حالي بود كه فاصله‌ي زماني بين آموختن جداول و امتحان در مورد اين دانش‌آموزان بيش‌تر از كساني بود كه پس از خواب آن را حفظ كرده بودند. اين پژوهش به خوبي نقش تداخل اطلاعات و فعاليت‌ها را در فراموشي، علاوه بر عامل زمان اثبات مي‌كند.

برخي معتقدند مي‌توان از اوقات مرده در اتوبوس و مترو براي مرور فلش‌كارت‌ها بهره برد. نتيجه‌ي پژوهش فوق حاكي‌است كه ترجيحاً هر زماني براي مرور مناسب نيست. براي نتيجه‌ي مؤثرتر،‌ بهتر است مرور كارت‌ها قبل از خواب و يا در زماني انجام شود كه پس از آن مغز در معرض هجوم اطلاعات يا فعاليت‌هاي ديگر قرار نداشته باشد.