短期記憶

短期記憶（または「一次記憶」または「能動記憶」）は、少量の情報を短時間、能動的かつすぐに利用可能な状態で保持する能力です。たとえば、短期記憶は、暗唱したばかりの電話番号を保持します。短期記憶の持続時間（リハーサルや能動的な維持がない場合）は、数秒程度と推定されます。ミラーの法則でよく引用される 7 項目の容量は、 4±1 項目に置き換えられました。^[1]対照的に、長期記憶は情報を無期限に保持します。

短期記憶は、情報を一時的に保存および操作するために使用される構造とプロセスを指す 作業記憶とは異なります。

短期記憶と長期記憶を分けて保存するというアイデアは、19 世紀に生まれました。^[2] 1960 年代に開発された記憶モデルでは、すべての記憶が 1 つの記憶領域で形成され、しばらくすると別の記憶領域に移されると想定されていました。このモデルは「モーダル モデル」と呼ばれ、最もよく知られているのはShiffrinによる詳細な説明です。^[3]このモデルでは、記憶はまず感覚記憶に保存され、感覚記憶は容量が大きいものの、情報を数ミリ秒しか保持できないとされています。^[4]急速に減衰する記憶の表現は、短期記憶に移動されます。短期記憶は感覚記憶のように容量が大きくありませんが、数秒または数分間情報を保持します。最終的な保存領域は長期記憶で、これは非常に容量が大きく、おそらく一生分の情報を保持することができます。

この転送がどのように行われるか、記憶のすべてが永久に保持されるのか、あるいは一部の記憶だけが永久に保持されるのか、さらには記憶の保存場所間に真の区別が存在するのかといった正確なメカニズムについては、依然として議論の余地がある。

短期記憶の存在を裏付ける証拠の1つは、順行性健忘症から得られます。順行性健忘症とは、個人が新しい長期的事実やエピソードを学習できない状態を指します。このような課題にもかかわらず、このタイプの健忘症の患者は、短時間（最大30秒）にわたって少量の情報を保持する能力は損なわれていませんが、長期記憶を形成する能力はほとんどありません（患者HMが示しています）。これは、短期記憶が損傷や疾患から免れていることを示唆しています。^[5]

その他の証拠は、気を散らすなどの操作が、単語リストから最近学習した最後の3〜5語の想起記憶を損なう可能性があることを示す実験研究から得られています（これらは短期記憶に保持されていると推定されます）。ただし、リストの前の単語の想起（長期記憶に保存されていると推定されます）は影響を受けません。その他の操作（単語の意味の類似性など）は、リストの前の単語の記憶にのみ影響し、 ^[6]最新の数語の記憶には影響しません。これらの結果は、気を散らすなどのさまざまな要因が短期想起（リハーサルの中断）と長期想起（意味の類似性）に影響を与えることを示しています。これらの調査結果を合わせると、長期記憶と短期記憶は互いに独立して変化する可能性があることがわかります。

短期記憶と長期記憶は別のシステムであるという点については、すべての研究者が同意しているわけではない。代替のユニタリーモデルでは、短期記憶は長期表現の一時的な活性化で構成されている（1つの記憶がミリ秒から数年まで、あらゆる時間スケールでさまざまな挙動を示す）と提唱されている。^{[7] [8]}短期記憶と長期記憶の間に明確な境界を特定することは困難であった。たとえば、タルノウは、想起確率と潜時の曲線は6秒から600秒までは直線であり、想起失敗の確率は600秒以降に飽和すると報告した。^[9]この時間領域で2つの異なる記憶が動作している場合、この曲線に不連続性が見られることは当然である。他の研究では、想起エラーの詳細なパターンは、学習直後のリストの想起（短期記憶からと推定される）と24時間後の想起（必然的に長期記憶から）に非常によく似ていることがわかっている。^[10]

統合記憶のさらなる証拠は、継続的な妨害課題を伴う実験から得られます。1974 年、ビョークとウィッテンは被験者に単語のペアを記憶するよう指示しました。各単語のペアの前後に、被験者は 12 秒間の単純な掛け算の課題を行いました。最後の単語のペアの後、被験者は掛け算の妨害課題を 20 秒間行いました。彼らは、近親効果 (最後に学習した項目の想起確率の増加) とプライマシー効果 (最初の数項目の想起確率の増加) が持続したと報告しました。これらの結果は、妨害項目がバッファー内の単語のペアの一部を置き換え、それによって長期記憶内の項目の関連する強度を弱めるため、別の短期記憶とは矛盾します。^[11]

Tzeng (1973) は、自由想起における近親効果が短期記憶の蓄積から生じていないと思われる例を報告した。被験者は 10 個の単語リストの 4 つの学習テスト期間と、継続的な気晴らしタスク (20 秒間逆算する期間) を提示された。各リストの最後に、参加者はできるだけ多くの単語を自由想起しなければならなかった。4 番目のリストを想起した後、参加者は 4 つのリストすべてから項目を想起するように求められた。最初の想起と最後の想起の両方で近親効果が示された。これらの結果は、近親効果が期待されない短期記憶モデルの予測に反するものであった。^[12]

コッペナールとグランツァー (1990) は、これらの現象を、被験者が気晴らし課題に適応した結果、少なくとも短期記憶能力の一部が保持された結果であると説明しようとした。彼らの実験では、最後の項目の後の気晴らしが他の項目の前後の気晴らしと異なる場合 (たとえば、算数の気晴らし課題や単語の読みの気晴らし課題)、長期的な近時性効果が消失した。タパーとグリーンはこの理論に異議を唱えた。彼らの実験の 1 つでは、参加者は各学習項目の後に異なる気晴らし課題を与えられた。コッペナールとグランツァーの理論によれば、被験者は気晴らしに適応する時間がないため近時性効果は期待できないが、実験ではそのような近時性効果が残った。^[13]

継続的な妨害条件での近似性、および終了のみの妨害タスクでの近似性の消失に対する 1 つの説明として、文脈的プロセスと特徴的プロセスの影響が提案されている。^[14]このモデルによると、近似性は、最終項目の処理コンテキストが他の項目の処理コンテキストと類似していること、および最終項目と中間項目の明確な位置関係の結果である。終了妨害タスクでは、最終項目の処理コンテキストは、他のリスト項目の処理コンテキストと類似しなくなる。同時に、これらの項目の検索キューは、妨害がない場合ほど効果的ではなくなる。したがって、近似性は後退または消失する。ただし、各項目の前後に妨害タスクを配置すると、すべてのリスト項目の処理コンテキストが類似するため、近似性が回復する。^[14]

様々な研究者が、刺激は伝達物質の枯渇を利用して短期記憶にコード化されていると提唱している。^{[15] [16]}この仮説によれば、刺激は脳領域内のニューロン全体の活動の空間パターンを活性化する。これらのニューロンが発火すると、利用可能な神経伝達物質が枯渇する。この枯渇パターンは刺激情報を表し、記憶の痕跡として機能する。記憶の痕跡は、神経伝達物質を以前のレベルに戻す神経伝達物質再取り込みメカニズムの結果として、時間の経過とともに減衰する。

短期記憶と作業記憶の関係は様々な理論によって説明されていますが、一般的にこの2つの概念は異なるものと考えられています。どちらも情報を長期間保持しませんが、短期記憶は単純な記憶であり、作業記憶はそれを操作することができます。^[17]短期記憶は作業記憶の一部ですが、同じものではありません。

ワーキング メモリとは、情報を一時的に保存および操作するために使用される構造とプロセスを指します。ワーキング メモリは、ワーキング アテンションとも呼ばれています。ワーキング メモリとアテンションは、思考プロセスで重要な役割を果たします。短期記憶は一般に、情報の短期的な保存を指し、記憶の操作や整理は含まれません。したがって、ワーキング メモリ モデルには短期記憶のコンポーネントが表示されますが、短期記憶の概念は他の概念とは異なります。

1986年にバデリーが発表した影響力の大きいワーキングメモリモデルには、音韻ループと視覚空間スケッチパッドという2つの短期記憶メカニズムが存在します。上記の研究のほとんどは音韻ループに関するものですが、これは短期記憶に関する研究のほとんどが言語的材料を使用しているためです。しかし、1990年代以降、視覚短期記憶^[18]と空間短期記憶^{[19]に関する研究が拡大しました。}

短期記憶の持続時間が限られていること（リハーサルなしで約18秒）^[20]は、その内容が時間の経過とともに自然に減衰することを示唆している。^{[21] [要出典]}減衰仮定は、短期記憶の多くの理論の一部である。最も有名なのは、Baddeleyの作業記憶モデルである。減衰仮定は通常、急速な隠れたリハーサルの考え方と対になっている。つまり、情報をより長く保持するには、情報を声に出して明確にするか、精神的なシミュレーションによって、定期的に情報を繰り返すか、リハーサルする必要がある。短期記憶を改善できる別の種類のリハーサルは、注意に基づくリハーサルである。情報は特定の順序で精神的に検索される。^[17]一度思い出されると、情報は短期記憶に再び入り、その後さらに一定期間保持される。

ネアンとルワンドスキーらは、自然消滅が短期的な忘却に重要な役割を果たしているかどうかについて異論を唱えており^{[22] [23]}、その証拠は決定的ではない^{[24] 。}

もう一つの説は、複数の要素（数字、単語、画像、ロゴなど）が同時に短期記憶に保持され、それらの表現が互いに競合して想起を競い合い、互いの劣化を引き起こすというものである。そのため、古いコンテンツが積極的に保護されていない限り、新しいコンテンツが徐々に古いコンテンツに取って代わっていく。^[25]

短期忘却の原因が何であれ、短期的に保持される新しい情報の量は短期的に制限されるというのがコンセンサスです。この制限は、短期記憶の有限容量と呼ばれます。短期記憶容量は、一般的な測定手順に関連して、メモリスパンと呼ばれることがよくあります。メモリスパンテストでは、実験者は長さが増加する項目のリスト（数字や単語など）を提示します。個人のスパンは、半分以上の試行で指定された順序で正しく思い出すことができる最長のリストの長さとして決定されます。

初期の影響力のある論文「魔法の数字 7 プラスマイナス 2」^[26]で、 ミラーは、人間の短期記憶の前方記憶範囲はおよそ 7 プラスマイナス 2 項目であり、当時はよく知られていた (明らかにヴントが考案) と示唆した。その後の研究では、この「魔法の数字 7」は数字のリストを思い出す大学生にはおおよそ正確だが、記憶範囲は集団や資料によって大きく異なることが報告されている。たとえば、単語を順番に思い出す能力は、それらの単語の特性によって決まる。単語の発話時間が長いほど思い出せる単語の数は少なくなる。これは語長効果として知られている^[27]。または、単語の音声が互いに類似している場合、これは音韻類似性効果と呼ばれる。^[28]単語が非常によく知られているか、会話で頻繁に出現する場合は、より多くの単語を思い出せる。^[29]すべての単語を単一の意味カテゴリ (ゲームなど) から選択した場合、単語をランダムに選択した場合よりも思い出すパフォーマンスが向上する。^[30]後に短期記憶容量の推定では、その容量は情報の約4つの断片、つまり「チャンク」であると報告されました。^[31]他の注目すべき理論では、要素の数で容量を測定することに反対しています。^{[32] [33] [34]}

視覚領域では、いくつかの研究で、保持できる項目の総数に関して固定容量の制限はないと報告されています。代わりに、一部の研究者は、短期記憶に保持される項目間で柔軟に共有できる限られたリソースを主張し、一部の項目（注目の焦点）にはより多くのリソースが割り当てられ、より忠実に想起されると主張しています。^{[32] [33]}これらの実験の多くは、変化検出タスクでよく使用されるバイナリ（正解/不正解）想起法ではなく、連続したアナログ応答空間を持つ遅延応答タスクを使用しています。遅延再現タスクでは、記憶とプローブアレイの間に変化があったかどうかを報告してもらう代わりに、参加者に視覚的特徴（オブジェクトの向きや色など）の正確な品質を再現するよう求めます。^{[35] [36] [37]}

リハーサルとは、保持すべき情報を繰り返すプロセスであり、表面上はそれを短期記憶に保持する。各繰り返しにより情報は短期記憶に再入力され、その情報はさらに10〜20秒間保持される（短期記憶の平均保存時間）。^[38] このプロセスにより、気を散らす刺激を避けながら情報を記憶に格納することができ、リハーサルにより新しい情報が強化され、この情報が長期記憶に格納される可能性が高まります。^[39] ただし、リハーサルの成功は、注意力などの要因だけでなく、存在するあらゆる形態の気晴らしなどの要因に依存する可能性があり、このアクティブなリハーサルは新しい情報を保存するために不可欠であるためです。

チャンキングは、より多くのことを記憶できるようにする技術です。チャンキングでは、資料を意味のあるグループに整理します。チャンキングにより、記憶能力が大幅に向上します。たとえば、電話番号を思い出す場合、数字を 3 つのグループ (市外局番、内線番号、および内線番号) にチャンキングします。この電話番号の記憶方法は、10 桁の数字の文字列を記憶しようとするよりもはるかに効果的です。

練習と長期記憶にある既存の情報の使用は、チャンキングのさらなる改善につながる可能性があります。あるテストセッションでは、アメリカのクロスカントリーランナーが、79桁の数字をランニングタイムの大きさのグループに分割することで、一度聞いただけでそれを思い出すことができました。^[40]

アルツハイマー病などの神経変性を引き起こす病気は、短期記憶だけでなく長期記憶にもダメージを与える可能性があります。^{[ 41]この病気によって脳の特定}の部分が損傷すると、大脳皮質が萎縮し、思考力や記憶力が低下します。^[42]

短期記憶のパフォーマンスは食生活によって影響を受けます。ブルーベリーを多く摂取すると、継続的に摂取した後に短期記憶が改善されると報告されていますが、アルコールは短期記憶のパフォーマンスを低下させます。^[43]

記憶力の低下は自然な老化現象です。研究では、短期記憶は加齢とともに低下することが報告されています。低下は 20 代から始まり、一定かつ継続的に起こるようです。

ある研究では、3つの短期記憶課題（言語、視覚、空間）の標準的なフランス語データをまとめた以前の研究のデータを使用しました。その結果、55歳から85歳の参加者に障害が見られました。^[44]

高齢化はエピソード記憶の減少とも関連している。関連する障害は、認識記憶の違いが記憶エピソードの構成要素と結合単位の結合の難しさを反映しているということである。^[45]以前の研究では、混合テストとブロックテストの設計が使用され、高齢者の連合障害が報告されている。^[46]

神経疾患や障害がなくても、高齢になると知的機能の一部が徐々に進行して失われることが明らかになります。機能的到達距離（FR）テストやミニメンタルステート検査（MMSE）など、高齢者の精神物理学的特徴を評価するテストがいくつかあります。FRは直立姿勢でバランスを維持する能力の指標であり、MMSEテストは認知能力の総合的な指標です。これらのテストは、Costarellaら^[47]によって高齢者の精神物理学的特徴を評価するために使用されました。彼らは、身体能力の低下（身長に関連するFR）と認知能力の低下（MMSE）を発見しました。^[要出典]

アルツハイマー病における記憶の歪みは、高齢者によく見られる疾患です。ある研究では、軽度から中等度のアルツハイマー病患者と年齢を合わせた健康な成人を比較しました。^[48]アルツハイマー病患者は、短期記憶がより重度に低下していました。視覚短期記憶は、遅延再生課題を使用して評価した場合、散発性、後発性、および家族性アルツハイマー病でも障害を受けています。 ^{[41] [49] [50]}これらの研究は、視覚的特徴結合の欠陥が欠陥の重要な構成要素であることを指摘しています。エピソード記憶と意味能力は、アルツハイマー病の初期に低下します。認知システムには相互に連結され、相互に影響し合う神経ネットワークが含まれているため、ある研究では、語彙意味能力の刺激が意味的に構造化されたエピソード記憶に有益である可能性があるという仮説が立てられました。彼らは、語彙意味刺激治療がエピソード記憶を改善できることを発見しました。^[51]

通常、加齢とともに脳は自然に萎縮し​​、必然的に記憶喪失につながります。しかし、アルツハイマー病になると、脳は急速に萎縮し、記憶喪失がさらに急速に進みます。継続的な学習、運動、社会活動、十分な睡眠をとることで、アルツハイマー病を予防することができます。^[52]

失語症は、左半球脳卒中や原発性進行性失語症などの神経変性疾患の後によく発生します。^{[53]左側頭頭頂葉の局所病変を持つ患者は言語性短期記憶障害を呈する可能性があり、これは}対数減少性原発性進行性失語症の特徴でもある可能性があります。^{[54] [55] [56]}

多くの言語障害患者は短期記憶障害を訴えます。家族は患者が以前知っていた名前や出来事を思い出すのに苦労していることを確認します。これらの兆候は、多くの失語症患者が視覚記憶を必要とするタスクにも問題があると報告している研究によって裏付けられています。^[57]短期記憶に関連する言語短期記憶の障害の報告がありますが、言語短期記憶の測定が少ないため、これらの障害は治療がより困難です。^[58]

統合失調症患者の主な症状は、認知障害と関連している。これらの障害の一因となる無視されている要因の 1 つが、時間の理解である。^[59] 統合失調症患者は、どれだけの時間が経過したかを処理することができない。時間情報処理に障害があるため、これを処理できない。実際の時間、曜日、月、年が分からない。一部の患者は、時間が早まったり遅くなったりしているように感じる。このため、生活が不安定になる。時間や年が分からないと、安定した生活を送ることができない。統合失調症患者は、リズムの不規則性を検出したり、時間の長さを推定したりすることができない。これは言語能力と精神的能力に影響する。複数の出来事が 1 つに結びついているため、複数の出来事の間で判断を下すのが難しくなる。^[60]

心的外傷後ストレス障害（PTSD）は、トラウマ関連情報への強い注意偏向を伴う感情的素材の処理の変化と関連しており、認知処理を妨げます。トラウマ処理の特異性以外にも、注意力や言語記憶障害など、さまざまな認知障害がPTSD状態と関連しています。^[61]

短期記憶と知能の関係についての研究はほとんど行われていない。ある研究では、PTSD患者がベントン視覚記憶検査（BVRT）で同等の短期非言語記憶レベルを持っているかどうか、またレイヴン標準漸進性マトリックス（RSPM）で同等の知能レベルを持っているかどうかを調べた。その結果、PTSD患者はRSPMでは同等の知能レベルを持っていたにもかかわらず、BVRTでは短期非言語記憶が悪化していることがわかり、記憶障害が被験者の知能評価に影響を与えると結論付けられた。^[62]

• 英国の神経学者オリバー・サックスの著書『火星の人類学者』に収められた医学的症例史の中の「最後のヒッピー」 。
• 映画『 50回目のファースト・キス』
• 映画『ガジニ』
• 映画『メメント』
• 「浣腸」ツール​