Kódování a přesun informace

Kódování a přesun informace

#Formy kódování

#Krátkodobá paměť

Jaký druh kódu užijete, kódujete-li informaci proto, abyste ji uložili dočasně a poté užili? R. Conrad (1964) k řešení této otázky vymyslel klíčový pokus. Pokusným osobám zrakově prezentoval šest písmen, jedno písmeno za 0,75 sekundy. V různých sestavách užil písmena B, C, F, M, N, P, S, T, V a X. Ihned poté co musely pokusné osoby napsat seznam šesti písmen v určeném pořadí, zajímal Conrada zejména druh chyb, kterých se testované osoby dopouštěly při jejich reprodukci. Druh chyb byl zřejmý. Bez ohledu na to, že písmena byla prezentována zrakově, dělaly vyšetřované osoby chyby na základě sluchových záměn. Jinak řečeno - místo toho, aby pokusné osoby evokovaly písmena, která měly reprodukovat, nahrazovaly je písmeny, která zněla podobně jako správná písmena. Snadno zaměňovaly F za S, B za V, P za B apod.[1] Ve snaze doložit svůj objev vyzval Conrad další skupinu pokusných osob k tomu, aby prostě naslouchaly jednotlivým písmenům při současném šumu pozadí, přičemž bezprostředně poté sdělovaly písmeno, které slyšely. U pokusných osob byl v tomto sluchovém úkolu zjištěn tentýž druh chyb jako v úkolu zatěžujícím zrakovou paměť, z čehož plyne, že pravděpodobně kódujeme zrakově prezentovaná písmena podle jejich zvuku, nikoli podle toho, jak vypadají.

Conradův experiment ukázal význam spíše akustického než zrakového kódování pro krátkodobou paměť. Jeho pokus však nevyloučil možnost, že existují další druhy kódování - např. sémantické (založené na významu slov). Alan Baddeley (1966) v tomto výzkumném směru pokračoval a dokazoval, že krátkodobá paměť záleží spíše na akustickém než na sémantickém kódování. Jakmile porovnal výkon testovaných osob, které reprodukovaly akusticky zaměnitelná slova, jako jsou MAP, CAB, MAD, MAN a CAP, s reprodukcí seznamu slov, která si akusticky podobná nejsou, např. COW, PIT, DAY, RIG a BUN, zjistil, že vybavování zrakově prezentovaných, akusticky podobných slov bylo podstatně horší.

Jestliže naproti tomu porovnal výkon vyšetřovaných osob, které reprodukovaly seznam sémanticky podobných slov, jako jsou slova BIG, LONG, LARGE, WIDE a BROAD, s reprodukcí slov, jež si sémanticky podobná nejsou, jako OLD, FOUL, LATE, HOT a STRONG, shledal jen malý rozdíl. Pokud by vybavování sémanticky podobných slov bylo podstatně horší, ukazovalo by to, že pokusné osoby sémantické podobnosti matou, slova tudíž zpracovávají na sémantickém základě. Ve skutečnosti však bylo vybavování sémanticky podobných slov jen o něco málo horší než vybavování sémanticky odlišných slov.

Následná práce Harveye Shulmana (1970) i Delose Wickense a jeho kolegů (Wickens, Dalezman a Eggemeier, 1976), kteří zkoumali, jak se informace kóduje do krátkodobé paměti, jasně ukázala, že aspoň částečné sémantické kódování do této paměti přece jen existuje. Z toho plyne, že kódování do krátkodobé paměti je primárně akustické, nicméně sekundární sémantické kódování může rovněž existovat. Michael Posner (1969) a jeho kolegové (Posner, Boies, Eichelman a Taylor, 1969; Posner a Keele, 1967) dále zjistili, že někdy dočasně kódujeme informaci i zrakově, byť se zrakové kódování zdá prchavější (asi 1,5 sekundy) a citlivější vůči vyhasnutí. Conradova prvotní idea říkající, že povaha počátečního kódování je akustická, tím byla vyjasněna a, uvážíme-li výsledky následného výzkumu, také propracována - za jistých okolností vstupují v úvahu i další podoby iniciálního kódování.

#Dlouhodobá paměť

Zmínili jsme, že informace dočasně ukládaná v pracovní paměti se primárně kóduje akusticky. Dopouštíme-li se tedy omylů při vybavování slov z krátkodobé paměti, reflektují tyto omyly zvukové záměny. Jak se informace kóduje do podoby, kterou lze převést do dlouhodobé paměti tak, aby se dala následně vybavit?

Většina informace ukládané v dlouhodobé paměti se zdá primárně kódována sémanticky - tj. kódována na základě významu slov. Doklady ve prospěch sémantického kódování informace ukládané do dlouhodobé paměti jsou vysoce přesvědčivé zvláště proto, že tento kód patrně sdílí několik konvergujících operací. Tím chceme sdělit, že k témuž výsledku říkajícímu, že dlouhodobá paměť užívá sémantické kódování, konvergují výsledky řady experimentů. Uvažme některé druhy důkazů, které byly nashromážděny ve prospěch existence sémantického kódu.

Jedním způsobem, jak zkoumat kódování, je sledovat strukturu omylů, podobně jako se to dělalo v průběhu výzkumu krátkodobé paměti. Například Leonard Grossman a Morris Eagle (1970) požádali pokusné osoby, aby se naučily seznam 41 různých slov. Pět minut po dokončeném učení byly vyšetřované osoby podrobeny testu zjišťujícímu znovupoznávání. Součástí testu byly distraktory (položky, které se tváří jako správná volba, nejsou však správnými alternativami, to znamená, že nebyly v původním seznamu prezentovány). Devět distraktorů mělo sémantický vztah ke slovům seznamu, dalších devět nikoli. Vědce zajímaly falešné poplachy spuštěné distraktory - tedy odpovědi, při nichž testované osoby sdělily, že viděly distraktory, i když je ve skutečnosti neviděly. Testované osoby mylně poznávaly v průměru 1,83 synonyma, naproti tomu v průměru 1,05 slova, která neměla vzájemný vztah, což dokládá vyšší pravděpodobnost sémantické záměny.

Jinou cestou, jak dokázat sémantické kódování, je namísto použití distraktoru užití množiny testovacích slov, která jsou ve vzájemném sémantickém vztahu. Například Weston Bousfield (1953) požádal pokusné osoby, aby vyslechly seznam 60 slov, která zahrnovala 15 živočichů, 15 profesí, 15 druhů zeleniny a 15 lidských jmen. Slova byla prezentována v náhodném pořadí, jednotlivé sémantické kategorie byly pečlivě promíšeny. Poté, co testované osoby seznam vyslechly, byly požádány, aby slova, která obsahoval, reprodukovaly v pořadí, jež jim bude vyhovovat. Bousfield pak analyzoval pořadí, v jakém pokusné osoby slova vyjmenovávaly. Bousfielda zajímalo, zda pokusné osoby reprodukovaly za sebou slova, která náležela téže sémantické kategorii, častěji, než by odpovídalo náhodě. Výsledek jeho studie ukázal, že reprodukce slov z téže sémantické kategorie za sebou je daleko častější, než by odpovídalo náhodě. Pokusné osoby si tedy slova zapamatovávaly na základě toho, že je seskupovaly do sémantických kategorií.

Kódování informace do dlouhodobé paměti není výlučně sémantické. Existují i důkazy pro zrakové kódování. Nancy Frostová (1972) např. prezentovala pokusným osobám 16 kreseb předmětů, mezi nimiž byly čtyři druhy oděvů, čtyři živočichové, čtyři druhy dopravních prostředků a čtyři druhy nábytku. Frostová přitom proměňovala nejen sémantickou kategorii, ale i kategorii vizuální. Kresby se lišily co do vizuální orientace - čtyři směřovaly doleva, čtyři doprava, čtyři horizontálně a čtyři vertikálně. Položky byly předkládány v náhodném pořadí, testované osoby byly požádány, aby je volně reprodukovaly. Pořadí, v jakém vyšetřované osoby odpovídaly, dokládalo efekt jak sémantické, tak vizuální kategorie, což dokazuje, že pokusné osoby kódovaly jak vizuální, tak sémantickou kategorii.

Výzkum doložil, že kromě sémantické a vizuální informace se do dlouhodobé paměti může kódovat i akustická informace (T. Nelson a Rothbart, 1972). Z těchto dat vyplývá velmi pružný obraz způsobů, jimiž kódujeme informace, které poté dlouhodobě uchováváme. Lidé hledající jediný správný způsob, jímž kódujeme informace, hledají odpověď na špatně položenou otázku - jediná správná cesta neexistuje. Užitečnější otázka se ptá: Jakým způsobem kódujeme informace do dlouhodobé paměti? Z psychologického hlediska viděno, je však nejužitečnější otázka: Kdy kódujeme nějakým způsobem? Jinak řečeno: Za jakých okolností užíváme jednu, nebo jinou podobu kódování? Na tyto otázky se koncentruje současný a budoucí výzkum.

#Přesun informace z krátkodobé do dlouhodobé paměti

Jak přesouváme informaci z krátkodobé do dlouhodobé paměti, uvážíme-li problémy interference a vyhasínání? Prostředky přesunu informace závisí na tom, zda se informace týká deklarativní, nebo nedeklarativní paměti. Některé podoby nedeklarativní paměti (např. priming a habituace) jsou velmi prchavé, rychle vyhasínají. Jiné druhy nedeklarativní paměti (např. procedurální paměť a prosté klasické podmiňování) se uchovávají snadněji. Částečně je to výsledkem opakování (procvičování postupů - procedur) a opakovaného podmiňování (odpovědí).

Vstup dat do dlouhodobé paměti záleží na rozličných procesech. Jednou z metod umožňujících dosažení tohoto cíle je volní pozornost zaměřená na informaci proto, abychom ji pochopili. Snad ještě významnější způsob, jak tento cíl dosáhnout, je vytváření spojů a asociací mezi novou informací a tím, co již víme a čemu rozumíme. Spoje vytváříme integrací nových dat do již existujících schémat uložené informace. Tento proces integrování nové informace do uložené informace se jmenuje konsolidace. U lidí může proces konsolidace deklarativní informace do paměti trvat po původní zkušenosti řadu let (Squire, 1986).

Narušení konsolidace bylo plodně zkoumáno u lidí s amnézií, zvláště u pacientů, které postihla krátkodobá amnézie v důsledku elektrokonvulzivní léčby (ECT; Squire, 1986). Zdroj traumatu je u těchto amnestiků jasný. Matoucí proměnné lze minimalizovat, od pacienta je možné před traumatem získat anamnézu, po traumatu jsou pacienti sledováni. Z výsledků získaných od nemocných léčených elektrošoky, dalších lidí s amnézií i zdravých lidí plyne, že paměť je v průběhu konsolidace na narušení a zkreslení citlivá.

Chceme-li si zachovat nebo zvýšit míru integrity vzpomínek ukládaných v průběhu konsolidace, můžeme užít rozmanité metapaměťové strategie. Jejich součástí je reflexe vlastních paměťových procesů s cílem zlepšit si paměť třeba tím, že si novou informaci přenášenou do dlouhodobé paměti opakujeme. Metapaměťové strategie jsou jen jednou součástí metakognice, schopnosti uvažovat o vlastních procesech myšlení a způsobech, jak své myšlení zdokonalit.

#Opakování

Jednou z technik užívaných lidmi proto, aby udrželi informaci aktivní, je opakování (rehearsal), což je opakovaná recitace položky. Důsledkem opakování je efekt praxe. Opakování může být zřejmé (overt), tehdy je obvykle hlasité a zřejmé každému, kdo se dívá, nebo skryté (covert), v tomto případě je tiché a zastřené. Jaký je nejlepší způsob časové organizace opakování nové informace bez ohledu na to, zda je zřejmé, nebo skryté?

To, že časová distribuce opakování ovlivňuje konsolidaci informace v dlouhodobé paměti, si před více než sto lety povšiml Hermann Ebbinghaus (1885; cit. Schacter, 1989a). Harry Bahrick a Elizabeth Phelpsová (1987) nověji přinesli pro Ebbinghausovo pozorování doklady plynoucí z jejich výzkumu otázky, jak lidé reprodukují španělská slova, která se učili před osmi lety. Bahrick a Phelpsová pozorovali, že si lidé pamatují informace déle, učí-li se je po částech, mezi nimiž jsou přestávky (distribuované, rozložené učení), než učí-li se je všechny najednou (nakupené učení). Čím víc bylo učení distribuované, tím víc si pokusné osoby za dlouhé časové období zapamatovaly.

Arthur Glenberg (1977, 1979), jenž rozsáhle zkoumal efekt dělení učené látky (spacing effect), tj. vyšší výbavnost látky zvládnuté distribuovaným učením, společně s dalšími autory uvedl tento efekt do vztahu k procesu konsolidace vzpomínek v dlouhodobé paměti. Efekt dělení učené látky může být důsledkem toho, že se při každém jednotlivém učení může proměňovat kontext, různí lidé mohou pro kódování užívat odlišné strategie a podněty, čímž propracovávají a obohacují svá informační schémata. Je důležité mít v průběhu studia na mysli princip efektu rozděleného učení. Obvykle budete lépe reprodukovat učivo i po delší době, rozdělíte-li si učební látku na delší dobu a budete-li proměňovat kontext učení místo toho, abyste se snažili nahustit si celou látku do hlavy najednou, v krátkém období.

Proč je výsledek distribuovaného učení rozděleného na řadu dní odlišný než výsledek nakupeného učení? Jednou možností je, že se informace učí v rozličných souvislostech, což ji pomáhá posílit a konsolidovat. Jiná možná odpověď plyne ze studia vlivu spánku na paměť. Někteří vědci (např. Karni, Tanne, Rubenstein, Askenasy a Sagi, 1994) zjistili, že učení ovlivňuje délka REM spánku (to je zvláštní spánková fáze charakterizovaná rychlými pohyby očí, sněním a rychlými elektroencefalografickými vlnami), kterou člověk docílí v noci následující po učení. Narušení REM fáze snižuje míru zlepšování se při řešení úlohy zatěžující zrakové rozlišování dosahovanou poté, co se testované osoby normálně vyspaly. Kromě toho se tato porucha zlepšování výkonu neobjevila poté, co byla narušena 3. a 4. spánková fáze (Karni, Tanne, Rubenstein, Askenasy a Sagi, 1994). Další výzkum navíc doložil prodloužení REM fáze spánku po zátěži učením (C. Smith, 1996). Z toho zřejmě plyne, že kvalitní noční spánek, jehož součástí jsou dlouhé REM fáze, pomáhá při konsolidaci paměti.

Existuje v mozku nějaké speciální dění, které by vysvětlovalo, proč je REM fáze tak důležitá pro paměťovou konsolidaci? Neuropsychologický výzkum učení zvířat nabízí na tuto otázku předběžnou odpověď. Vybavte si, že se zjistilo, jak je pro paměť důležitý hipokampus. Při experimentech zaznamenávajících elektrickou aktivitu krysích hipokampálních neuronů vědci zjistili, že se neurony aktivované v počáteční fázi učení v následujících obdobích spánku reaktivují, jako by si počáteční fázi učení přehrávaly proto, aby docílily konsolidace v dlouhodobé paměti (Scaggs a McNaughton, 1996; Wilson a McNaughton, 1994).

V přehledovém článku McClelland, McNaughton a O'Reilly (1995) dovozují, že hipokampus je systém rychlého učení, jenž dočasně uchovává nové zkušenosti do doby, než mohou být správným způsobem stupňovitě vřazeny do systému mozkové neokortikální reprezentace. McClelland a jeho kolegové argumentovali tím, že tento typ komplementárního systému je nutný proto, aby paměti umožnil přesněji reprezentovat strukturu prostředí. Autoři užili konekcionistický model učení k tomu, aby ukázali, že příliš rychlá integrace nových zkušeností vede k poškození systémů dlouhodobé paměti. Z toho vyplývá, že pozitivní stránka distribuovaného učení je dána tím, že jsme nositeli systému relativně rychlého učení skrytého v hipokampu. Systém se aktivuje v průběhu spánku. Opakovaná expozice v následujících dnech a opakovaná reaktivace v následných obdobích spánku způsobují, že se rychle naučené paměťové stopy integrují do našich trvalejších dlouhodobých paměťových systémů.

I když rozložení jednotlivých epizod učení v čase působí na konsolidaci paměti, nezdá se, že by distribuce učebních pokusů v každé jednotlivé epizodě paměť ovlivňovala. Podle hypotézy celkové doby (total time hypothesis) závisí míra učení na množství vědomého opakování materiálu, a to víceméně bez ohledu na způsob rozdělování času mezi jednotlivé pokusy v jedné učební epizodě. Tato doměnka je však neúplná. Hypotéza celkové doby opakování má přinejmenším dvě zřejmá omezení (Cooper a Pantle, 1967). Za prvé - doba věnovaná opakování musí být pro tento účel skutečně užita. Za druhé - má-li být opakování něco platné, mělo by být různě elaborující nebo by měly být užity mnemotechnické pomůcky, které zvyšují míru výbavnosti.

Při přesunu informací do dlouhodobé paměti se jedinec musí snažit o elaborující opakování, v jehož průběhu zpracovává položky určené k zapamatování způsobem, který umožňuje, aby byly smysluplně integrovány do dosavadních znalostí nebo aby jejich vzájemné provázání mělo nějaký smysl, a aby z toho důvodu byly snadněji zapamatovatelné. (Vybavte si vliv tvorby bloků, při níž jedinec spojuje řadu malých jednotek informace do větších jednotek integrované informace proto, aby si informaci snadněji zapamatoval.)

Naproti tomu uchovávající opakování, v jehož průběhu si jedinec jednoduše opakuje položky, uchovává jen dočasně informaci v krátkodobé paměti, aniž by ji přesouval do dlouhodobé paměti. Informace totiž nelze organizovat a přenášet bez nějakého druhu zpracování (elaborovaní).

#Organizace informací

Uložené informace jsou organizovány. Jednou z možností, jak jejich organizaci doložit, je měření subjektivní organizace (informací) při volné reprodukci. Ta ukazuje na individuální způsoby organizace paměťových záznamů. Chtějí-li vědci měřit tuto subjektivní organizaci, mohou pokusným osobám předložit úlohu zatěžující volnou reprodukci a umožňující větší počet pokusů (multitrial free-recall task), v jejímž průběhu se vyšetřované osoby učí reprodukovat seznam slov, která nemají vzájemný vztah, a to v jakémkoli pořadí a ve větším počtu pokusů. Vzpomeňte si, že Weston Bousfield (1953) ukázal, že jestliže lze soubory testovacích slov uspořádat do kategorií (jména ovoce, nábytku apod.), seskupí pokusné osoby spontánně reprodukovaná slova do těchto kategorií, byť bylo pořadí prezentace slov náhodné. Endel Tulving (1962) v podobném duchu ukázal, že testované osoby řadí slova v protokolech, které jsou záznamem reprodukce, do konzistentních skupin, přestože mezi slovy na seznamu nebyl zřejmý vztah. Jinak řečeno - pokusné osoby vytvářejí svou vlastní konzistentní organizaci a poté látku, kterou reprodukovaly, seskupí do subjektivních jednotek, jež si vytvořily. Ačkoli má většina dospělých lidí sklon uspořádávat položky do kategorií spontánně, může být seskupování podle kategorií záměrně užito jako nástroj memorování.

Praktické uplatnění kognitivní psychologie

Následující paměťové strategie vám pomohou při studiu na zkoušky:

1. Spíše než „šprtání“ v noci před zkouškou je třeba rozkládat učenou látku do jednotlivých částí - průběžné učení. Umožňuje konsolidaci učené látky v permanentnějších paměťových systémech.

2. Pomáhá i smysluplné propojování a organizace nové informace ve vazbě na to, co již znáte z jiných předmětů nebo oblastí svého života.

3. Užijte paměťové pomůcky, které jsou v tabulce 6.1.

Paměťové pomůcky jsou specifické techniky, které pomáhají naučit se zpaměti seznam slov. V podstatě dodávají nějaký smysl seznamu slov, jejichž pořadí nemá smysl či je čistě konvenční. Tabulka 6.1 ukazuje řadu takových metod: uspořádání do kategorií, akronyma, akrostichy, interaktivní představy tvořící vztahy položkami, řetězová slova (pegwords) a metodu míst. Tabulka 6.1 uvádí jen nejrozšířenější, nikoli všechny mnemotechnické techniky, které jsou k dispozici.

Tab. 6.1: Paměťové pomůcky: jednotlivé techniky

Henry Roediger (1980a) porovnával efektivitu jednotlivých mnemotechnických strategií, tedy propracovávajícího (elaborujícího) slovního opakování, vytváření mentálních představ jednotlivých položek, interaktivní představy (které uvádějí do vztahu sekvenci položek), metodu míst a řetězec slov (viz tab. 6.2). Zjistil, že relativní účinnost metod kódování je ovlivněna druhem úlohy (volná reprodukce versus sériová), která je na pokusné osobě vyžadována v době vybavování. Měli bychom si nejen volit strategie dovolující efektivní kódování informace (přesun do dlouhodobé paměti), ale i strategie nabízející vhodné podněty usnadňující v případě potřeby její vybavení. Před zkouškou z kognitivní psychologie bude např. pravděpodobně daleko užitečnější užít coby strategii spojování jednotlivých teoretiků a klíčových idejí v jejich teoriích než nadřít se abecední seznam jejich jmen.

Tab. 6.2: Mnemotechnické pomůcky - porovnání efektivity

Užití mnemotechnických pomůcek a dalších technik napomáhajících paměti zahrnuje metapaměť. Většina dospělých spontánně vytváří skupiny na základě kategorií, takže zahrnutí této techniky do seznamu mnemotechnických pomůcek je jen připomenutím jednoho druhu obecné paměťové strategie. Každý z nás ve skutečnosti užívá různé druhy pamatováčků - to jsou vnější paměťové pomůcky. Zvyšují pravděpodobnost, že si zapamatujeme důležitou informaci. Bezpochyby jste se naučili, jak prospěšné jsou vnější paměťové pomůcky, např. psaní poznámek v průběhu přednášek, psaní seznamů zboží, které si chcete koupit, užití časových alarmů, dokonce i prosba vznesená k jiným lidem, aby vám pomohli něco si zapamatovat. Kognitivní psycholog (a inženýr specializovaný na design) Donald Norman (1988) tvrdil, že si můžeme uspořádat prostředí tak, aby pomáhalo pamatovat si významné informace užitím donucovacích funkcí, tj. fyzikálních omezení, jež nám zabrání jednat, aniž bychom přinejmenším uvážili klíčovou informaci, kterou si máme zapamatovat. Například zajistit, abyste si vzpomněli, že si máte vzít do školy poznámkový sešit, můžete tím, že jej opřete o dveře, jimiž při odchodu musíte projít.