- 老年心理学
- 高云鹏 胡军生 肖健
- 18615字
- 2021-04-01 15:03:33
三、老年人的记忆
关于老年人的记忆存在如下一些认识误区:
误区1:“老年人的记忆都会下降到明显影响日常生活的水平。”
相反,大约85%的65岁以上老年人没有显示出显著的记忆能力下降,能够独立生活。
误区2:“阿尔茨海默症在晚年是不可避免的。”
事实上,虽然阿尔茨海默症占痴呆症的大约50%,但在65岁只有0.9%,75岁约有4.2%,85岁约有14.7%的老年人患阿尔兹海默症(Brookmeyer et al.,1998)。王艳平等人(2011)调查了我国太原市65岁以上老人的患病率是4.86%。
误区3:“正常老化导致的记忆问题影响记忆的所有方面。”
事实是:短时记忆(也叫做工作记忆)广度在正常老化(“正常老化”表示没有痴呆或其他的脑部疾病,并且能够独立生活)过程中稍有下降,在执行复杂任务的情况下,短时记忆下降才比较明显;而长时记忆只有其中一个类型,称为情节记忆或事件记忆,在正常老化过程中经历了重大的下降,其他类型的长时记忆保持不变,甚至显示出增进。这种误解反映了没有认识到记忆有几个不同的类型,每一个类型都有其独立的神经学基础。
记忆领域是心理学的实证研究开始得最早,研究最多的领域。从1885年艾宾浩斯(Hermann Ebbinghaus)对记忆进行了第一次实验研究至今,对记忆的科学研究已经走过了近130年的路程,我们对记忆的理解越来越深入。记忆并不像初看起来那样简单,不同类型的记忆有不同的心理过程,不同的神经机制。我们先看看记忆可以分为哪些类型,然后叙述老化如何影响不同类型的记忆,最后讨论老化引起的与记忆有关的脑的改变。
(一)记忆的分类
最简单的分类方法之一是根据记忆保持时间的长短来分,通常划分为短时记忆和长时记忆(也有人分为短时记忆、中时记忆和长时记忆,而对中时记忆的研究一般是对动物进行的)。短时记忆是对刚刚过去(几分钟或几秒钟前)的事件和项目的临时存储。经典的短时记忆测验是实验者朗读一份字母表、数字表或词表,然后让被试重复。被试最多能重复多少项目,就叫做被试的记忆广度。项目的性质不同,记忆广度也不同。数字广度表示能记住的数字的数目,词广度表示记忆的词的数目,等等。短时记忆是暂时的,除非特别努力,记忆在一段短暂的时间内就会消失。为什么会有短时间的储存?它可能的功能是什么?工作记忆模型(Baddeley and Hitch,1974)提供了一个解释。该模型将工作记忆定义为“临时存储必要的信息,以便学习、推理和理解”(Baddeley,1986)。工作记忆的任务是:在头脑中短暂地记住少量的材料,与此同时,或者对记住的材料,或对其他材料进行进一步的认知操作(Morris,Craik and Gick,1990)。例如,听别人讲话,必须记住他刚刚说过的话,才能理解现在说什么。短时记忆和工作记忆这两个术语意思是相同的。
工作记忆系统是由中央执行机能控制的。中央执行机能既是一个存储器(尽管容量有限),也是一个控制器,控制着几个隶属系统。这些隶属系统有较大的记忆容量,每一个隶属系统专营一种记忆。因此,有独立的语言材料记忆系统、图片材料记忆系统和空间位置材料记忆系统。中央执行机能控制隶属系统的存入和提取。当需要并行加工(即保持一个记忆,并同时执行另一个任务)时,中央执行机能进行协调。如果有太多项目适于隶属系统处理,隶属系统不能记得所有输送给它的项目,一些或全部的项目可以转移到长时记忆,作为一个备份。记忆痕迹很快会从短时记忆衰退,原因非常简单,绝大多数获取的信息只是当时有价值,此后就成为多余的。例如,心算时记住数字是必要的,但之后保持记忆它们,既没有必要又浪费记忆空间。然而,显然有一些信息需要长久记忆,这是长时记忆的作用。
长时记忆设法成为一个永久的信息存储器。它是否有一个最大容量的限度,它丢失了多少信息,是无法回答的问题。然而,无疑人们在未患遗忘症的情况下,重要的和日常的信息永远不会丢失。例如,人们不会忘记他们的母语、他们的名字、首都是北京,等等。因为这种信息要么是对他们非常重要,要么就是它们常常被练习(即记忆被回忆),使它们形成很强的记忆痕迹,不容易磨灭。那些无用的信息往往从长时记忆丢失,如朋友搬家后,老地址、老电话号码等往往被遗忘。经典的长时记忆测验与短时记忆广度测验的程序相同,除了被试须记住项目更长时间(通常是从30分钟到数天)。
另一种分类法是分为情节记忆和语义记忆(Tulving,1972)。情节记忆是个人经验,语义记忆是独立于个人经验的项目,是对事实的存储,如一般知识或学业的学习。另一个系统的划分是分为外显记忆和内隐记忆(Graf and Schachter,1985)。外显记忆是有意识的记忆,内隐记忆是可以根据记忆推论,但是并没有被故意储存的记忆。例如,一个测验内隐记忆的方法是向被试呈现一个词表,要求被试执行一种心理任务(例如按照词性分类)。稍后,让被试执行一个“词完成”任务,给被试第一个或前几个字母,要求被试写出一个词,被试往往提供一个他们在先前的词表中看到的词,尽管他们可能并不知道这些记忆被借鉴。记忆最常见的用途之一是记得将要做什么事,这叫做前瞻性记忆。与其概念上相关的是元记忆,即对自己的记忆的了解——它的容量如何,怎样才能最好地记住事情,等等。记忆系统也可以从它们是如何工作的角度来考虑:例如,记忆如何被存储(编码),如何被提取。记忆的丢失是由于编码的效率低,还是由于提取过程出问题,关于这个问题现在还在争论。
检验记忆的方法有很多种。最常见的是回忆和再认。前者要求被试尽可能多地报告曾看到的词表上的项目。在序列回忆任务中,被试只有将所有项目按照确切的呈现顺序回忆出来才算对。在自由回忆任务中,项目的呈现顺序没有关系,只要回忆出来就算对。再认任务比回忆任务容易。测量再认也是先向被试呈现项目,然而,在再认任务中,要求被试在一个词表中选择他们已经看到过的项目,词表中包括曾经显示过的,也包括原词表中没有的项目(干扰项目)。被试在再认任务中往往比在回忆任务中能记住更多的项目,因为记忆负荷较轻。再认和回忆过程几乎可以肯定受不同的心理机制控制。
(二)老年人的短时记忆
如果测量基本的短时记忆广度,几项研究已经表明,晚年在统计上有显著性的,但是相当小的衰退(Craik and Jennings,1992;Craik et al.,1995)。但是,当要求被试执行任何额外的任务,那么年龄差异就变得很明显(Cohen,1996;Craik,1986)。例如倒序任务,要求被试按照与呈现顺序相反的顺序回忆,这显然比顺序回忆难,因为被试必须按照正确的次序储存项目,同时要想出它们的逆序是什么。一项研究显示,老年人执行这个任务的成绩明显不如年轻人。
该研究作者提出了几个原因,其中一个是上文已经谈到的抑制缺陷。由于顺序和倒序列表项目是相同的,很容易混淆这两个列表,形成一个融合乱码,老年被试不能区分无关的和必要的信息。随着实验进行,老年人的表现越来越差,因为他们记忆过的项目累积越来越多,老年人很难区分哪些项目是在先前的列表上,哪些项目是在当前的列表上(Bromley,1958)。其他研究也发现,增加分心任务的复杂性,也会使老年人的记忆成绩大大降低(Mitchell et al.,2000;Morris,Gick and Craik,1988),这也说明老年人抑制分心信息的能力衰退了。
另一种解释是,随着年龄的增长,人们可能会缺乏年轻时的序列加工的容量,没有必需的“加工空间”来加工这些项目(Morra,Vigliocco and Penello,2001)。由于隶属系统的记忆容量严重不足,这些项目被转移到长时记忆重新安排。在转运过程中,有些项目可能丢失,或虽然转运到了长时记忆中,但长时记忆未能有效地保存它们。一项研究支持这个观点。他们给年轻和老年被试提供一个传统的工作记忆任务,要求他们记住一份短词表,同时判断一个简单的句子是对还是错(例如“麻雀会筑巢”)。随后回忆词表,老年组的成绩显然不如年轻组,并且这种差异随着词表的长度增加而加大。该研究作者认为,这种年龄差异是由于年轻被试不仅在工作记忆对信息进行编码,而且还将一份记忆痕迹的副本送到长时记忆存储。如果记忆痕迹从工作记忆中丢失,年轻被试可以从长时记忆取回一个备用的副本。然而,老年被试复制的能力较差,或许是因为他们的心理容量不够这样做,或者因为他们的长时记忆效率较低(Morris et al.,1990)。这一观点的逻辑推论是,老年人与年轻人可能会有同样有效的短时记忆,不同的是老年人长时记忆的编码和/或提取策略不如年轻人。
与上述观点不同,另一项研究表明,老年组在对短时记忆中的信息进行编码时,使用的策略可能效率也较低。这涉及到一个称为组块的记忆过程。呈现一串(>4)项目,更好的策略不是试图将它们作为一串记住,而是将它们看成一系列三个或四个项目。例如,不是试图记住13802175598,更好的策略是组成三个或四个一组的块:1380、217、5598。这个原则适用于记忆身份证号码和电话号码。这项研究表明,老年人比年轻人在编码时更少采用组块的策略。少数老年人采用了组块策略,他们的记忆广度与年轻组最优秀的被试一样好。然而,大多数老年人很少对项目进行安排或组织,如果不加以启动,他们不会付出密切的注意。换句话说,他们对项目的加工不够深入(Belmont,Freeseman and Mitchell,1988)。其他研究者也提供了一些证据,表明老年人编码和提取可以做得和年轻人一样好,但是他们不是自发地这样做,如果不引导他们采用这样的策略,他们就会选择效率差的编码和提取方法(例如Perlmutter and Mitchell,1982)。如果项目呈现很快,老年人则不擅长编码。这表明老年人的编码过程较慢,效率较低(Waugh and Barr,1982)。然而,研究者使用的年轻被试多为大学生,他们比社区老人更精通记忆任务,更善于使用有效的记忆策略,因为他们每天都在练习这样做。因此,对这些研究就要画一个问号,老年人记忆比年轻人差,是因为年龄本身,还是因为代群效应?围绕这一问题的争论还有待解决,但西雅图研究综合了纵向和横向研究的结果,发现确实存在真正的年龄差异,但在某种程度上,这些差异有一部分是由于代群效应。
还有一种解释是,老年人的大脑网络之间的切换有更多的困难。一项研究比较了年轻男性和女性(平均年龄24.5岁)和老年男性和女性(平均年龄69.1岁)在一个多任务加工的视觉记忆测验上的成绩。使用功能性磁共振成像技术,研究者追踪被试大脑中的血流,识别神经回路和网络的活动。被试先看自然风景图片,并保持14.4秒。在保持期间,发生一个中断:一个人脸的图像出现,被试要确定其性别和年龄,之后,要求被试回忆原风景图片。结果发现老年人保持记忆原始图像有更多的困难。功能性磁共振造影技术的分析表明,当受到干扰时,年轻人和老年人的大脑都脱离记忆保持网络,转入加工干扰信息。当要求回忆原始图片时,年轻人重新建立了保持的信息和干扰后的信息之间的联系,并脱离干扰信息。老年人既不能脱离干扰信息,也不能建立新的神经网络把被中断的记忆联系在一起。这个结果表明,大脑网络之间切换的缺陷,影响老年人在工作记忆中同时加工多重任务(Clapp et al.,2010)。
与此有关的一项研究认为,老年人的短时记忆问题不是来自不能有效地注意有关信息,而是不能有效地忽略无关信息,导致容量有限的短时记忆系统超载。该研究对19—30岁的年轻人和60—77岁的老年人进行了一个简单的记忆测验,测验时被试的头部接上功能性核磁共振扫描仪。测验包括四个图像序列,其中两个是人脸,两个是自然场景。或者要求被试记住人脸,自然场景是无关信息;或者记住场景,人脸是无关信息。然后要求被试回答在四个图片中一个特定的人脸或场景的图片是否出现过。当年轻人被要求记住人脸时,他们的大脑显示出加工人脸的脑区活动增加,加工场景的脑区活动减少。要求年轻人记住场景时,他们加工场景的脑区活动增加,加工人脸的脑区活动被抑制。然而,当老年人被要求注意人脸时,他们加工人脸的脑区活动增加,而加工场景的脑区没有抑制或很少抑制,反之亦然。这些数据表明,老年人能够集中注意相关信息,但不能忽略干扰信息,导致记忆受损(Gazzaley et al.,2007)。
因此研究者提出,可能有一个统一的机制可以解释更广泛的注意和记忆问题。如果不能阻止干扰信息,就不能真正注意应该注意的东西,就不能记得应该记得的东西。并不是有的人有注意问题和记忆问题,可以把它当作一个问题——有的人无法滤除干扰信息,这个缺陷影响其他领域,例如注意、记忆等(Esposito,2005)。
有趣的是,16个老年人中有6个保持很好的短时记忆,忽略无关信息也没有问题,显示有一些人能够避免老化记忆丧失,这为研究者打开了研究成功老化之路。
在一些短时记忆任务上,一些老年被试执行再认任务比回忆任务好得多。一项研究发现,在词再认任务上没有任何年龄差异。再认比回忆容易,因为被试不必清楚记得项目。研究者是这样解释的:如果假设年轻组和老年组对这些项目的编码同样好,如果有任何问题,无论是在贮存或提取阶段(实验上很难区分这两种过程),都是在编码之后。在回忆任务中,只有那些可以完全清楚地提取的项目才能被回忆,而在再认任务中,被试可以将他们的模糊记忆与当前呈现给他们的项目进行比较。如果模糊记忆和一个可能的答案一致,那么他们就有根据进行猜测。老年组的成绩与年轻组相似,因为这时清晰的记忆不是必须的。老年人并不是记忆的项目少,而是较不准确。如果老年被试对项目没有任何记忆痕迹,哪怕是一个很弱的痕迹,再认就不能对老年人有所帮助(Marquie and Baracat,2000)。一项研究支持这个观点。研究者要求被试说明自己再认的一个词是很清楚地记得,还是“知道”它在词表上,但没有清晰的记忆。研究者发现,“肯定知道”的比例随着年龄的增长而下降(Parkin and Walter,1992)。回忆和再认的差别可以解释,为什么我们通常不能回忆起电影中一个角色的名字,或几天前遇到的一个人的名字,但我们可以很容易地再认正确的名字。随着年龄增长,回忆失败变得越来越经常发生。然而,能够成功再认一个不能回忆的名字,说明名字在记忆中至少有部分是可获得的,只是提取过程发生了障碍。
此外,这种回忆操作的下降与额叶功能衰退的证据是一致的,从而提供更进一步的证据,表明额叶在老年人的心理改变中起着关键作用。
(三)老年人的长时记忆
认知心理学和神经科学学者有一个共识,长时记忆有三种主要类型:情节记忆、语义记忆和程序性记忆(Schacter and Tulving,1994;Schacter et al.,2000;Squire and Knowlton,2000)。
情节记忆涉及有意识地回忆情节或事件,例如回忆上周参加的一次朋友聚会,包括事件发生在什么地方,在那里吃了什么,和谁谈话,谈话的内容等等。
语义记忆牵涉到对“世界知识”广义的理解:语言、物体、地点、空间关系、社会准则、事实,以及各种概念,对于这些概念领域,一个人可能是专家,也可能不是专家。例如上面的例子,聚会的名称、客人的背景和兴趣等等,都是语义记忆的一部分。
与情节记忆和语义记忆不同,程序性记忆不容易从意识上理解,也不容易描述和评估。程序记忆包括:①感觉运动技能,如打字、开车、骑自行车、弹钢琴;②学习和记忆程序、顺序和规则,用以解决问题;③通过重复而启动(repetition priming),一个词或图片重复多次后,识别它们的速度和准确性就比初次看到时提高了,甚至当项目在许多天以后再次呈现,和/或只呈现了其中一部分,识别的速度和准确性也会提高。下面分别介绍情节记忆、语义记忆和程序性记忆的老化改变。
1.情节记忆和老化
情节记忆的定义是对个人经历的记忆。这不仅包括日常经历的记忆,也包括实验室相对人为的记忆任务。有足够的证据表明,老年人在情节记忆任务上有显著的老化衰退现象(Naveh-Benjamin et al.,2004),见图3-1。
图3-1 四个情节记忆任务的结果
资料来源:Park et al.,2002;2002美国心理学会。
“本顿测验”和“雷测验”数据来自临床,是一个图画和词表学习测验,以作者的名字命名。“线索回忆”和“自由回忆”数据来自实验室,是此图作者编制的词表学习测验。Z分数是根据全体被试成绩计算的,总体平均分数为0;年轻人得分在0以上,老年人在0以下。
实验室研究情节记忆通常包括向被试呈现一套需要记住的项目的列表,例如词、图片或句子,然后要求被试回忆或再认那些项目。回忆可以是自由回忆(例如,“请说出列表上你记得的所有项目”)或有线索的回忆(例如,“请说出列表上你记得的所有动物”)。再认测验通常要求被试回答当前的项目是否出现在原先的列表上。老年人在再认测验上很少或没有表现出缺陷,而回忆任务,不论是自由回忆还是有线索的回忆,都表现出显著的老化衰退。
回忆和再认能力在正常老化过程中的差异,与情节记忆的双重加工理论(Dual-process theories of memory)——回想和熟悉感(Light et al.,2000)——是一致的。回想是一个相对较慢和有意的过程,涉及记忆提取项目或情节,加上有关情境,如事件发生在何时何地,当时的感受,等等。相比之下,熟悉感是一个比较自动化的过程,提供了一个快速的对项目或情节记忆强度的指示,不涉及情境。例如,当在商店排队付款时,你认识排在你前面的那个女人,但想不起她的名字,也想不起何时何地你认识的她。这时候,你表现出成功的基于熟悉感的记忆和失败的基于回想的记忆。无论是日常生活中的记忆任务,还是实验室记忆任务,回想在回忆中起着更大的作用,熟悉感在再认中发挥更大的作用。此外,大量研究表明,老化对回想的消极影响比熟悉感大,对回忆的影响比再认大。有证据表明,情节记忆的这两个成分可能反映了神经解剖学上不同的记忆过程,回想更加依赖于大脑的海马,熟悉感更加依赖于海马附近的内嗅皮层(Ober,2012)。
老年人在情节记忆上的一个主要失败是未能记住项目的细节。这常常涉及对记忆的另一种区分:对信息源的记忆,或叫做源记忆(source memory,谁传达给你信息),和对信息目标的记忆,或叫做目标记忆(destination memory,你把信息传达给谁)。在这方面的研究结果也不一致。例如,有的研究者给被试的记忆任务是一套新的“事实”(其实是错的,但貌似可信的一般知识)。一周后,老年人对事实本身的记忆丢失不多,但是往往忘记了他们是在哪里获得这个信息的(McIntyre and Craik,1987)。研究还发现,老年人在记忆当初他们是听谁说的这个信息,当初说这个信息的人是男还是女,等等,这些特定的和局部的信息来源方面,明显不如年轻人(Simons et al.,2004)。
与上述研究结果不同,另一项研究同时调查了源记忆与目标记忆。他们的研究被试是年龄在18—30岁的大学生和60—83岁的老年人。在第一个实验中,研究者编写了50个事实,用电脑屏幕向被试依次呈现50个名人图像,让被试对着每一个名人朗读一个事实,并要求记住向谁读了什么事,这个实验测量的是目标记忆。在第二个实验中,名人给被试朗读事实,被试必须记住哪个名人告诉了他们哪一个事实,这一实验测量的是源记忆。结果发现,老化对源记忆的影响较小,年轻人在回忆是谁告诉他们某事时正确率大约为60%,而老年人的正确率是50%。然而,在目标记忆实验中,老年人的正确率比年轻人低21%。研究者还发现,老年人不仅记忆信息目标能力不足,而且他们对自己的错误的记忆还非常自信(Gopie et al.,2010)。这可以解释为什么老年人会一遍又一遍地重复同样的故事,因为他确信没有告诉过你。
其他研究者用一个直接的实验再一次证实,老年人排除无关信息的能力不如年轻人。他们开发了一项技术取名为“自由回忆扩展”(externalized free recall),给被试一个自由回忆任务,但是在回忆阶段要求被试不仅写出要求记住的词,也要写出任何“出现在头脑中”的词(即干扰项目)。告诉被试,如果他们知道某词是一个干扰项目,就按下按钮。老年组与年轻组都识别出了干扰项目,但老年组识别干扰项目的能力明显不如年轻组。即使排除了老年人不善于执行并行加工任务,例如一边按按钮一边读词这样的因素,这项研究还是进一步表明,由于老年人不善于组织材料并随时核对,他们的情节记忆受到了极大的损害(Kahana et al.,2005)。
2.语义记忆和老化
与情节记忆随着年龄增长而稳定下降的情况相反,语义记忆不仅保存完好,而且还表现出增进,直到近80岁,此后才可以观察到逐渐下降(见图3-2)。因为记忆事实和信息是对晶体智力的定义的一部分,而晶体智力相对不受年龄影响。评估语义记忆最常用的测量是词汇和一般知识测验。有证据表明,人们度过中年和老年,获得了更大的词汇量和更广泛的关于我们周围世界的知识。知识的增加可以在某种程度上补偿情节记忆的衰退。例如,项目和事件以一种有意义的方式与语义记忆的信息相联系,增加了成功提取这些项目的可能性,这种类型的语义编码策略对老年人和年轻人都是有益的(Froger et al.,2009)。见图3-2。
图3-2 三个语义记忆任务成绩
资料来源:Park et al., 2002;2002美国心理学会。
“希普利测验”数据来自一个标准化临床词汇测验,“同义词测验”和“反义词测验”数据来自实验室测验。Z分数是根据全体被试成绩计算,总体平均分数为0。语义记忆成绩持续升高直到近80岁,然后略有下降。
虽然词汇知识相对免受年龄影响,但对老年人来说,提取词的难度增加了。“舌尖”(TOT)现象就是一个例子。当我们试图想出一个词,通常是一个名词,有时是一个恰当的名字,这时可能出现舌尖现象,即无法提取想要的词或名字,但我们确信自己知道这个词,有时能想到其中某一个字,某一个发音,或某方面的意义。自然日记研究和实验室研究都对舌尖现象进行了调查(Burke et al.,1988;Heine et al.,1999)。布朗和麦克尼尔(Brown and McNeill,1966)是首先研究舌尖现象的人,他们给被试一些晦涩单词的定义,并要求被试提供单词。被试可能知道这些词,也可能不知道,在某些场合出现TOT状态。通常,被试能提供词的某些细节(例如,他们有57%的几率可以确定第一个字母)。博克、沃尔斯利和马丁(Burke,Worthley and Martin,1988)决定研究老年人的TOT状态,部分是因为年长的被试在一项实验中抱怨这个现象已经成为问题。事实上,一般年纪大的人不善于记忆单词,尤其是姓名(Crook and West,1990)。博克等人要求年轻和老年被试记录下在四周内他们所发生的TOT状态,并记录在这个状态时他们所能记得的单词的所有的细节,以及他们最终是否想起来了,即TOT是否解决了。博克等人发现,老年人比年轻人报告更多的TOT状态,而TOT被解决的比例没有年龄差异(两个年龄组都是超过90%最终发现了这个词)。然而,在TOT状态,年轻组被试报告的关于词的细节显著更多。后续的研究还表明,与老年人相比,年轻人的TOT保存更多的信息,并更接近识别阈限。例如,其他研究者发现,如果问被试一些常识性问题,偶尔出现TOT状态,一个语韵学的启动(例如,词的第一个发音)能解决年轻人的TOT状态,但不能解决老年人的TOT状态(White and Abrams,2002)。
博克等人也发现,产生TOT的词的类型存在年龄差异。年轻组的和老年组最大的困难都是专有名词。在其他词汇中,老年人最大的困难是名字和日常用品,年轻组最大的困难是抽象名词。最后一个区别是,年轻组被试往往积极搜索想要的词,甚至找别人来帮忙,而老年组被试通常只是希望这个词自己“蹦出来”。在一个类似的研究中,科恩和福克纳(Cohen and Faulkner,1986)要求被试记录在两周内发生的关于人名的TOT现象。令人惊讶的是,大多数(68%)是朋友和熟人的名字。也许,正如科恩(1989)指出的,“有更多的机会忘记频繁使用的名字”。老年人似乎依靠等着名字自己“蹦出来”这样的策略。通过这些发现我们可以猜测,老年人提取微弱的记忆痕迹时有困难,他们出现更多的TOT状态,而且当他们陷入TOT状态时,他们只有很少量的有关细节。因为他们缺乏目标词的许多细节,就不值得在很少的现有资料的基础上搜索这个词(这是一个元记忆策略吗?下面将讨论元记忆)。相反,年轻人能记起更多细节,因此有更多的信息进行加工,可能会觉得值得花时间搜索自己的记忆。
评估语义记忆的另一个方法不需要检索,因此不受老化影响,这被称为内隐的方法,因为被测验的人不需要有意识地知道被评价的项目的语义知识。一个研究方法称为“语义启动”,它利用了这样的事实:当前加工的项目与前一个项目语义相关时,前一个项目对当前项目就有启动效应,我们加工当前项目的速度就快。例如,当“轿车”一词跟在“卡车”一词后面呈现,我们对它的加工速度就比它跟在“狮子”一词后面呈现时快。这种任务通常是呈现一批字符串,要求被试判断每个字符串是不是一个词,被试的注意集中在快速做出反应,而不是邻近的词之间的联系。被试对相连的语义相关的词反应时更短,说明了语义启动效应。研究者使用语义启动任务证实了老年人保存了关于各种客体及其相互关系的语义知识,甚至阿尔兹海默症患者也是如此(Ober,2002;Ober et al.,1991)。
研究者发现,虽然已存储的语义记忆不受老化影响,但存储新的语义记忆可能比年轻人逊色。从语义记忆中提取项目的能力在晚年会下降(Craik et al.,1995)。例如,一些研究者发现,如果给定一个类别,要求被试举出属于该类别的例子,老年人的能力不如年轻人。许多老年人对词的定义虽然正确,但不够严谨(Kozora and Cullum,1995)。此外,其他研究者在一个为期三年的纵向研究中发现,老年人对世界上发生的事情的一般性知识明显不如年轻人(Hultsch et al.,1992),但这可能部分是由于代群效应。
对记忆的研究一直是在实验室中进行的,这样的记忆项目与日常生活中需要记忆的东西没有多少相似之处,因此当前的很多关于老化的研究超越了实验室研究,即从对任意单词表和数字表的研究,转向研究更为现实的日常记忆任务,对远期记忆的研究就是这样的例子。
远期记忆是对过去发生的非自传性的事件的记忆。通常是给被试提供一个在过去50年左右在“新闻”中出现的人名和/或事件的列表,问被试是否记得列表上的项目。列表中有真实的人物或事件,也有几个虚构的名字或事件。列表中不含非常出名的名字或事件,因为他们会被媒体反复提及。名人测验(FNT,Stevens,1979)使用的是一些“短暂出名”的名字,他们出名以后,媒体就没有再经常提到。因此,如果人们认识一个这样的名字,那就是由于真正的远期记忆,而不只是因为最近的媒体报道。一项研究对50—80岁被试进行了FNT测验,发现所有年龄段的被试记忆最近的名字都优于记忆远期的名字(Stuart-Hamilton,Perfect and Rabbitt,1988)。其他许多研究者也观察到这个现象(例如Craik,1977;Perlmutter,1978;Poon et al.,1979)。这样的结果与流行的看法相矛盾,人们往往认为,老年人记不住近期的事情,却对过去的事情记忆犹新。然而,实验证据表明,丢失的是远期记忆,而不是最近的记忆。
虽然语义记忆和情节记忆经常被拿来互相对比,但是,在一项为期五年的纵向研究中,研究者发现,尽管情节记忆成绩比语义记忆成绩下降得更多,但这两种类型的记忆紧密相关,而且这种关系往往随着时间积累,在晚年变得更为紧密(Lvdén et al.,2005)。这也许并不令人意外,因为已知情节记忆的改变是一般认知能力改变的一个很好的预测指标(Hertzog et al.,2003)。尽管情节记忆和语义记忆有关,但在许多地方还有它们各自独特的属性。
3.程序性记忆和老化
程序性记忆似乎在老年保持相当完好。对于感觉运动任务,如针织或骑自行车,一旦学会,永远都不会忘记。但是,尽管记忆动作的顺序保持完好,由于运动操作的老年问题(如关节炎、肌肉无力),执行这些任务的速度可能变得较慢或较为笨拙。对于涉及序列或规则但很少或不需要运动技能的记忆和学习任务,例如扑克牌或拼图,证据表明不受年龄影响。最后,知觉性的程序性记忆任务,如图片或文字识别(例如,从一个物体的不完整的图片识别出该物体),老年人与年轻人在速度和准确性上是一样的,识别之前见过的图片或单词比识别新的图片或词要快。
(四)一些其他类型的记忆
1.内隐记忆和老化
如前文所说,内隐记忆是没有被故意储存的记忆。内隐记忆研究的证据表明,不存在显著的年龄差异,或者,在最坏的情况下,老年人只是稍微有所下降(Craik and Jennings,1992;Fleischman et al.,2004;Gaudreau and Peretz,1999;Light and Singh,1987;Mitchell and Bruss,2003;Salthouse,1991b)。研究者认为,在那些发现了年龄差异的研究中,如果年轻组被试认识到他们是在参与一个记忆测验,所以故意集中注意要记忆的项目,那么这样的结果就值得商榷(Park and Shaw,1992)。一项研究发现,如果在分析数据的时候,排除那些意识到研究实际上是测验记忆的被试,内隐记忆的年龄差异就消失了(Light and Albertson,1989)。
对内隐记忆任务进行一些实验操纵可以诱导年龄差异。例如,一项研究给被试的任务是执行各种手的动作。这些动作有时按照固定的顺序重复进行,有时随机进行。实验者预期有规律的重复对内隐记忆的帮助会远远超过随机动作。结果发现对年轻被试的确是这样,但老年组在这两个条件下没有差异(Harrington and Haalabd,1992)。这意味着,老年人运用隐含信息的能力不如年轻人。在另一项研究中,目标经常在某些位置呈现,较少在另一些位置呈现。结果显示,当目标在经常呈现的位置出现时,年轻被试反应更快,而老年人却没有很好利用这个条件,不论目标出现在一个经常呈现的位置,还是很少呈现的位置,老年人的反应速度是一样的。这并不是因为老年人没有意识到这个条件,在测验之后的报告中,他们可以准确地指出目标最可能出现的位置,反复练习并没有提高他们的操作成绩(Rabbitt,1979)。然而另外一些研究没有能得到以上的结果。
内隐记忆在许多情况下不受老化的影响,而在另一些情况下会受到老化的影响,这可能支持萨尔特豪斯(Salthouse,1991b)的观点,即可能对于一些材料而言,内隐记忆存在年龄差异,而另一些材料却没有年龄差异。然而,原因也可能是,当被试只是简单地被动地接受信息,老年人的内隐记忆保持得较好,而当一些额外的加工要利用隐含信息,记忆才产生衰退。换句话说,只有当加工的要求提高,年龄差异才会出现。
2.自传记忆和老化
自传记忆研究的可靠性问题一直困扰着研究者。例如,一位老年被试可能回忆说1952年和自己已故的父母一起去公园。怎样验证这个回忆的准确性?这并不是说被试故意撒谎,但有些回忆通常在一生中被回忆很多次,而通过一次次复述,细节会有所改变,以提高叙述的流畅性(Bartlett,1932)。因此,事件发生5年后的回忆,可能与50年后的回忆有相同的基本情节,但细节可能会有所不同。这个观点得到一项纵向研究的支持,研究者比较了同一事件30年后和70年后的回忆,发现基本情节有较高的相关(r=0.88),但细节只有16%的吻合(r=0.43)(Field,1981)。
没有证据支持这样的看法:老年人活在过去。许多研究表明,年轻组和老年组被试产生同等数量的童年回忆(Cohen and Faulkner,1988;Rubin and Schulkind,1997b)。回忆童年并不一定是由于被试沉浸于怀旧之情。一项研究发现,早期生活的记忆大部分是不愉快的(Rabbitt and Winthorpe,1988)。另一项研究使用不同的技术诱发回忆,发现愉快的回忆比例高些,但不愉快的回忆仍然相当可观(Berntsen and Rubin,2002)。当不限回忆的年代时,大部分自传记忆可能来自于10—30岁(Berntsen and Rubin,2002;Rubin,Rahhal and Poon,1998)。这并不令人惊讶,因为主要的生活事件大多是在这时发生的(升学、就业、结婚、生子等等)。然而,最大比例的记忆往往是最近十年发生的事情(Rubin and Schulkind,1997a)。童年的自传记忆很少或根本没有。弗洛伊德(Sigmund Freud)和他的追随者相信,这是由于压抑不愉快的回忆和心理冲突,但现在认为似乎是因为儿童缺乏心理能力去编码和提取自传记忆。
一项研究发现了自传记忆和个性类型有关。利用五因素模型,研究者发现自传记忆与外向性、神经质和经验开放性有关:外向性与谈话的记忆有关,神经质与反复思考过去发生的不愉快的事情有关,开放性与寻求生存与死亡的意义有关(Cappeliez and O'Rourke,2002)。因为自传记忆与寻找生命的意义有关,它已被广泛应用于治疗。许多评论者相信应该对老年人进行“回忆疗法”,因为它能使老年人坦然面对生活(Kermis,1983;Pasupathi and Carstensen,2003)。也有证据表明,诱发自传记忆可能是治疗老年人抑郁的一个有效方法(Serrano,et al.,2004)。
3.前瞻性记忆和老化
前瞻性记忆也叫做后事记忆,指记住以后要做某事的能力。最近有许多教科书指出,记忆最主要的功能之一不是记得过去,而是计划未来。在一定程度上,这意味着从经验和错误中学习,以便将来遇到同样的情况时能更有效地处理。这可以被看作是智慧和晶体智力的一部分。有人认为,前瞻性记忆就是另一种形式的长时记忆,因为它涉及到长时间保存信息。然而,有充足的证据来反驳这一观点。首先,在理论依据上,两个记忆类型是截然不同的。在回顾性记忆中,有效地回忆起一个项目或者事件被认为是成功的,而在前瞻性记忆中,不论项目被回忆起多少次,只有记得在正确的时间做才被认为是成功的(West,1988)。其次,这两种记忆在经验上是不同的,在准确性或在记忆策略的使用方面也很少相关(Jackson,Bogers and Kerstholdt,1988;Kvaviloshvili,1987;Wilkins and Baddeley,1978)。
某些种类的前瞻性记忆任务,要么是没有年龄差异,要么甚至老年人做得更好。例如,一个“传统的”前瞻性记忆任务是,要求被试记得在约定的时间给实验者打电话。研究者发现,比起年轻人,更多老年人记得打电话,而且他们更守时(Poon and Schaffer,1982;cited West,1988;Moscovitch,1982)。然而,这可能部分是由于代群效应。老年人可能有更平稳的生活,因此更少有干扰事件阻碍他们打电话。他们可能更加重视守时和约定,因此比年轻人有更强的动机打电话。上述研究(Poon and Schaffer,1982)支持这个假说,研究者发现,增加打电话的奖金改善了老年人的表现,而不能改善年轻人的表现。一种减小代群效应的方法是使用50多岁的被试作为年轻组。这个年龄段的人智力操作或多或少等同于二十几岁的人(典型的年轻组的年龄),而教养却更类似于老年人。一项研究就是使用50多岁的人作为年轻组,并且被试有着相似的生活方式。要求被试每天打一次电话,共五天,或是在一个指定的时间(“精确”条件),或在两个指定的时间之间(“之间”条件)。研究发现两个年龄组在准时和打电话的次数上没有差异,为提示记得要打电话而使用的线索也没有年龄差异(Maylor,1990)。这个发现与早期的研究发现,老年人更倾向于使用外部线索(Jackson et al.,1988;Moskovitch,1982)是矛盾的。
然而,在另一些情况下,前瞻性记忆有相当大的年龄差异。例如,研究发现,老年被试在记住预约,记住传递信息的测验上成绩不如年轻人(Cockburn and Smith,1988)。老化衰退是随着任务复杂性的增加(Einstein,McDaniel and Guynn,1992),随着注意要求的增高(Einstein et al.,1998)而加剧的。为什么老年人能很好地完成一些前瞻性记忆任务,而不能很好地完成另外一些前瞻性记忆任务,仍是一个未决的问题。有人提出老年人更善于完成基于事件的任务,而较不善于执行基于时间的任务。然而,在上述研究中(Maylor,1998),被试的任务是识别一些名人的照片,任务中的一部分是前瞻性记忆,需要被试确认哪些人戴眼镜,研究发现了显著的年龄差异。该实验提供了强有力的基于事件的线索(戴眼镜),但是发现了年龄差异。一项研究指出,年轻组在基于事件的任务和基于时间的任务上都优于老年组;如果加工负荷增加,在基于时间的任务上,年龄差异就会显著增加(Henry et al.,2004)。另一项研究指出,如果要做的事情是一个相当复杂的持续的任务,那么,比起那些诸如记住在一星期时间内进行一个单一的活动,老年人就更容易遗忘(Craik et al.,1995)。
在前瞻性记忆任务中的事件相关脑电位(ERPs,从本质上讲是测量脑特定部位的电活动)有年龄差异(West,Herndon and Covell,2003),年轻人对启动有较大的事件相关电位反应(Wegesin,Ream and Stern,2004);老年人对人名和人脸的事件相关电位反应慢于年轻人(Pfütze,Sommer and Schweinberger,2002),在识别人脸时正电子成像扫描表明大脑活动的模式不同(Grady et al.,2002)。
4.元记忆和老化
老年人在多大程度上能够估计自己的记忆能力?这个问题的答案似乎在很大程度上取决于记忆的类型。
一种衡量自己的记忆能力的方法是测量元知识,即识记效果预测力(feeling of knowing,FOK)。一个典型的FOK实验可能要求被试看一些问题,然后评价自己在多大程度上认为自己的回答是正确的。例如以下问题:
问题:什么是穿山甲?
你对给出正确答案有多大的信心?
(1)完全猜测
(2)有根据地猜测
(3)比较有信心
(4)完全有信心
几项研究表明被试能做出相当准确的判断,即他们越相信自己是正确的,正确的可能性就越大。FOK的准确性似乎没有年龄差异(Allen-Burge and Storandt,2000;Fozard,1980;Perlmutter,1978)。在有些情况下,一个人的FOK与他对要记住的主题的自信程度有关。例如,一项研究的结果表明,老年组被试的FOK水平只有在计算机方面低于年轻组,而在一般知识方面,与年轻组没有显著差异。当判断相对抽象的特征时,如判定哪些类型的项目较容易记,最好的记忆策略是什么,在这些方面很少有老化效应(Marquié and Huet,2000)。然而,在以下情况下元记忆显示出老化衰退:①对一个不完整的记忆活动进行判断;②对过去和未来操作进行整体判断(Perlmutter,1978)。
元记忆的另一个方面是一个人对自己的一般记忆状态的了解。通常,是通过要求被试完成问卷调查来进行评估,包括评估自己的日常记忆能力(例如,从1“很差”到5“很强”),并要求被试估计他们是否经常忘记重要的事情(如预约)和琐碎的事情(如走进一个房间去拿东西却忘记自己进去干什么)。这些研究结果是不一致的。一些研究发现,老年人报告他们的能力下降,经常心不在焉,等等(Perlmutter,1978)。也有一些研究者发现相反的情况,年轻组被试报告更多的遗忘(Baddeley,1983;Rabbitt and Abson,1990)。为测量被试元记忆的准确性,问卷分数经常与一套记忆广度测验的结果,以及其他心理测验的分数相互对照。问卷分数和记忆广度之间的关系也不一致。许多研究者报告自我预测的记忆水平和实际记忆技能之间的相关很低(Herrman,1984;Rabbitt and Abson,1990;Zelinski,Gilewski and Shaie,1993)。但也有一些研究者发现了相关(例如Maylor,1990a)。
为什么会有这种不一致?答案在于使用的研究方法。人们不善于量化自己的能力,如研究者所观察到的,一个人只能通过与其他人比较才能判断自己的记忆。但是与谁比较呢?与年轻组或自己年轻时比?与同龄人比?与一个假想的聪明人比?被试的价值判断可能很不同,因为他们使用多种榜样来形成自己的判断,并没有共同的度量准则(Rabbitt,1984)。另外,判断时可能会使用多种因素,而不同因素可能促成对自己记忆的看法不同。例如,一项纵向研究发现,元记忆的变化受多种因素的影响,包括人格、实际记忆的变化、对什么是记忆的一般看法,都影响一个人对自己的记忆的确信程度(Lane and Zelinski,2003)。其他研究者发现,三种人格测量——责任心、自尊和神经质,能预测老年人对自己记忆的主观评估方差的约三分之一(Pearman and Storandt,2004)。
自我形象在塑造元记忆中可能是一个关键因素。老年人常常认为自己健忘,因此,他们可能对健忘更敏感,不切实际地低估自己的记忆能力。很多研究发现老年组健忘的自我形象和抑郁之间有相关(Collins and Abeles,1996;Cipolli et al.,1996;Rabbitt and Abson,1990;Thompson et al.,1987)。如果由于较低的自我形象而低估了记忆能力,那么鼓励老年人摆脱悲观的看法,也许记忆能力就可以改善。一项研究表明,如果鼓励老年人在记忆测验中设定更高的目标,那么,他们主观上对自己记忆的看法和实际记忆能力都改善了。然而,年轻组被试受到目标激励后,记忆成绩还是胜过老年组被试(West and Yassuda,2004)。
自我评价和实际记忆广度之间相关低,可能是由于元记忆问卷题目是问被试在现实生活中记忆水平如何,而记忆广度测量是在实验室环境进行的。例如,大多数标准的记忆测验在安静的、无压力的条件下评估单一类型的记忆,而在现实生活中,这种机会很少出现。
5.影响老年人记忆的其他因素
研究者发现,年轻组在嘈杂的环境中记忆项目的能力,与老年组在安静的条件下记忆能力相似,从而提出这样的观点:也许部分记忆衰退是由于感觉输入的衰退,要记住的项目缺乏感觉保真度,应该被花在记忆上的努力不得不转向基本感觉(Murphy et al.,2000)。其他的身体变化也可能产生影响,例如,研究者发现,测验时间也可能对记忆功能产生影响,老年人往往报告在早上比较清醒,年轻人则在晚上比较清醒,错误的测验时间会加大年龄差异(West et al.,2002)。
在一个近2500名被试参加的大型研究中,研究者评估被试执行各种现实记忆任务的能力(记住人名、人脸识别,等等)。研究者测量了词汇、年龄、教育水平、抑郁程度、性别、婚姻状况、就业状况等因素与记忆的关系。结果发现,词汇水平(也表明一般智力,特别是晶体智力)解释了文本回忆测量的方差,也解释了其他记忆任务的方差。如果记忆任务是要求被试记住一个购物清单,性别就成为一个显著的预测因素。女性被试成绩较好(West,Crook and Barron,1992)。鉴于传统的性别角色,这个结果是意料之中的。其他研究者也发现,记忆这样的“女性”任务终生都显示性别偏差,并没有在晚年不成比例地改变。然而,除了这两个特例以外,年龄是记忆操作的最好的预测指标(Larrabbee and Crook,1993)。
但是在一个为期三年的纵向研究中,研究者使用一个相对较小的样本(508名男性和女性,其中227人参加了再测验),评估记忆、词汇和“高级推理”测验(基本上是流体智力)之间的关系,也考虑了受教育年限和其他履历数据。该研究发现,结果并不像上述研究结果那样明确。尽管年龄对于一些记忆任务来说是一个很好的预测指标(尤其是对那些表现出非常明显的衰退趋势的被试来说),“高级推理”对记忆也有显著的效应,并独立于任何年龄的影响(Zelinski et al.,1993)。
(五)与记忆有关的大脑组织结构的老化改变
前文多次提及老化的大脑在功能和组织结构上有所改变的证据,这里对大脑结构的老化改变做一个小结。
大脑的多个区域参与记忆,特定的区域对特定类型的记忆发挥着关键作用(图3-3A和3-3B)。情节记忆系统依赖于内侧颞叶(包括海马和相邻的内嗅皮层和海马旁区域)。海马在情节记忆中的重要作用的证据来自对遗忘症的研究,神经成像研究显示了遗忘症患者的海马损坏。海马即使有一个很小的部分损坏(如二氧化碳中毒或心脏骤停)就可能导致严重的情节记忆问题(Hopkins et al.,1995;Zola-Morgan et al.,1986)。海马是边缘系统的一部分,当一个病灶发生在特定的边缘结构(如乳头体、穹窿、前丘脑核),就可能发生情节记忆功能障碍。前额叶皮层(额叶的前部大的部分)是情节记忆的另一个重要的脑区,海马区要与额叶协同工作,才能产生有效的情节记忆编码和提取。
语义记忆系统不依赖海马区或相关结构,在脑损伤或疾病引起的遗忘症之前获得的知识通常保持完好。有充分的证据显示,客体的视觉特征被储存在大脑的视觉加工中心;听觉特征储存在大脑的听觉加工中心,等等,这样客体的完整的知识表征是分布在参与知觉客体的整个皮质区。此外,特定的左侧前额叶皮层和双侧前颞叶皮层似乎参与提取、保持和选择语义信息(Badre and Wagne,2002; Oliver and Thompson-Schill,2003)。
程序记忆和语义记忆一样,也不依赖于海马或相关结构,事实上,遗忘症患者不会出现各种类型的程序学习和记忆任务操作的下降。有关的脑区(例如运动皮层、视觉皮层、前额叶皮层和小脑——见图3-3B)与参与情节记忆和语义记忆的脑区是不同的,具体哪个脑区参与,取决于特定类型的程序学习和记忆的任务。
图3-3(A)参与情节记忆的脑区,此图为中线剖面。内侧颞叶,包括海马和海马周围的皮质,对于正常的情节记忆功能是关键性的。(B)参与语义记忆、程序记忆和工作记忆的脑区,此图从侧面(外部)显示大脑。参与语义记忆的颞叶区域与参与情节记忆的区域是不同的。参与程序性记忆的脑区与参与语义记忆和情节记忆的脑区不相重叠。前额叶皮层参与工作记忆,将信息编码,送入长时记忆,并从长时记忆检索提取信息。
图3-3 参与记忆的脑区
资料来源:Budson & Price,2005,2005年马萨诸塞州医学协会。保留所有版权。
1.脑结构的老化改变
尸检数据和低分辨率CT扫描表明,伴随正常老化的严重大脑结构改变包括:皮层总体萎缩(由于组织/细胞丢失而引起)、脑室(大脑中心的结构,充满脑脊髓液)扩大、皮质沟(cortical sulci 大脑皮层的沟回,形成“山”\[脑回\] 和“谷”\[脑沟\])加大。高分辨率磁共振成像技术的发展,使研究者可以进行越来越精确的定量分析,不仅能看到大脑的总体变化,而且也能看到大脑特定部位和结构在体积上的老化改变。
一项研究的被试的年龄是从20岁到80岁,5年之后又对同一批被试进行了再测。研究者在个体内和个体间(不同的年龄组)都看到了脑量的改变,海马和前脑额叶皮层显示随着年龄增加而缩小,而内嗅皮层和初级视觉皮层很少缩小或没有缩小。这符合情节记忆的回想方面(随着老化衰退)依赖于海马,而情节记忆的熟悉感方面(相对不受老化影响)依赖于内嗅皮层。然而,70多岁的人显示出内嗅皮层也开始缩小(Raz et al.,2005)。通过磁共振成像或弥散张量成像(diffusion tensor imaging,专门针对白质的高分辨成像工具)分析白质束(轴突束,神经细胞的一部分,传递电信号给其他神经元)发现,老年人比年轻人最大的缺陷在额叶而不是后面的脑叶(Head et al.,2004; Wen and Sachdev,2004)。
总的来说,脑结构的老化改变包括脑组织体积减小,受到最大影响的是前额叶皮层和海马。海马在情节记忆中起着至关重要的作用,并且必须与前额叶皮层一起工作,才能有效地进行情节记忆的编码和提取。
2.脑功能的可塑性
尽管有足够的证据证明在正常老化过程中脑组织体积减小,但是有三个重要事实大大缓解了这个坏消息。
首先,老年人并不都是一样的,有些老年人的脑衰退是很轻微的。正常老化过程中脑萎缩的程度,在以前的研究中可能被高估了,因为由于缺乏长期随访评估,临床痴呆患者没有被排除。一项对认知健康成人(52—82岁)的纵向研究对被试进行了认知测验和磁共振成像脑扫描,三年后再次对被试进行磁共振成像脑扫描和认知测验。在三年中表现出认知衰退的被试显示出明显的大脑组织(海马旁区、扣带回、前额叶皮质)的体积缩小,而其他人没有显示出与年龄相关的认知能力下降(Burgmans et al.,2009)。
第二,大脑的可塑性使得脑结构和功能可通过经验和学习而改变,甚至老年人也是这样。对老年和年轻动物(大鼠和非人类灵长类动物)的大脑进行的研究发现,神经突触(神经元通过突触彼此沟通)的数量、神经递质的活动、神经胶质细胞(支持神经功能)的数量,新的毛细血管(给神经元和神经胶质细胞供应血液)的形成,都是“丰富的环境”或特定学习经验的函数(Kramer et al.,2004;Markham and Greenough,2004)。使用适合于人类被试的方法(功能性磁共振成像技术),研究人员证实了通过有计划的行为训练可以改变大脑活动的模式。
脑的可塑性研究为神经发生(新的神经元诞生)提供了证据,不仅动物的脑,人类的脑也是学习的函数(Kempermann,2006)。已经得到证明的神经发生的脑区是海马区、嗅球(主要加工气味)和尾状核(位于脑中心附近,参与反馈学习和记忆)。海马区可以生长新的神经细胞是特别令人兴奋的,因为它在情节记忆中有着关键的作用,并且因为海马在正常老化中是最脆弱的脑区,正常衰老往往引起海马的细胞损失,阿尔兹海默症患者的海马损失了大量的细胞。
第三,老年人大脑额叶激活的双侧性增强了(两个脑半球都激活)。较年轻的成年人,语言记忆任务激活左侧前额叶皮层,而视觉/空间记忆任务激活右侧前额叶皮层。这种强烈的一侧性激活在老年人中不常见,相反,“适当”一侧的脑激活降低,而“不适当”一侧的激活提高。双侧性的增强已经在老年人中被广泛地观察到,双侧性看起来有补偿作用,使用左右前额叶皮层执行记忆任务的老年人,比那些未显示出双侧激活的老年人成绩更好,他们的成绩接近于年轻人,只是比年轻人稍微逊色(Park and Reuter-Lorenz,2009)。
如何在老年保持大脑的功能,这个问题已经引起全世界成千上万的生物科学家和行为科学家的关注。随着老年人口在全球水平不断增加,越来越多的研究集中在减少脑萎缩,最大限度提高脑功能。下文还将讨论如何在晚年保持认知能力,延缓认知功能衰退。