Bộ nhớ vĩ đại của con người và ứng dụng

T.S Phan Quốc Việt, Th.s Nguyễn Huy Hoàng, Nguyễn Thị Thùy Dương tamviet.edu.vn

Tổng quan về năng lực nhớ

NHỚ là lưu trữ thông tin theo thời gian (Matlin, 1998.p.66). NHỚ là việc lưu giữ và khả năng gợi nhớ thông tin, kinh nghiệm đã trải và cách thức thực hiện một việc (kỹ năng và thói quen). NHỚ bao gồm GHI NHỚ và BỘ NHỚ. GHI NHỚ quá trình lưu trữ và xử lý thông tin trong bộ não con người. BỘ NHỚ là kho lưu trữ các thông tin trong quá trình ghi nhớ.

BỘ NHỚ của con người gồm 3 loại chính là: bộ nhớ tức thời (bộ nhớ giác quan); bộ nhớ ngắn hạn (bộ nhớ làm việc); bộ nhớ dài hạn. Bộ nhớ dài hạn được chia ra làm hai loại là bộ nhớ mô tả và bộ nhớ kỹ năng. Bộ nhớ mô tả lại được chia làm hai loại là bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ sự kiện. Bộ nhớ kỹ năng được chi làm 2 loại là bộ nhớ động tác và bộ nhớ tiến trình. Chi tiết về từng bộ nhớ và ứng dụng sẽ được mô tả và hướng dẫn chi tiết trong các phần sau.

GHI NHỚ là quá trình thông tin được tiếp nhận vào bộ nhớ giác quan. Toàn bộ thông tin tiếp nhận vào bộ nhớ giác quan sẽ bị mất đi trong vòng 0,5 – 3 giây nếu như không có sự chú ý và xử lý tiếp theo. Nếu có sự chú ý thông tin tiếp tục được chuyển vào bộ nhớ ngắn hạn. Trong bộ nhớ ngắn hạn, thông tin được sử dụng, được xử lý và mã hóa rồi đưa vào bộ nhớ dài hạn. Trong bộ nhớ ngắn hạn, các thông tin sẽ bị mất đi sau 15 giây nếu nhưg không sử dụng hay nhẩm lại duy trì. Thông tin trong bộ nhớ ngắn hạn cũng có thể là những thông tin lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn được gợi nhớ lại. Những thông tin sử dụng xong hay xử lý xong trong bộ nhớ ngắn hạn sẽ được mã hóa và lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn. Những thông tin trong bộ nhớ dài hạn cũng có thể mất đi theo thời gian nếu không được gợi nhớ lại về bộ nhớ ngắn hạn để sử dụng

Bộ nhớ tức thời

Bộ nhớ tức thời hay còn gọi là bộ nhớ giác quan chứa các thông tin tiếp nhận trực tiếp từ các giác quan chuyển vào bộ não. Các thông tin này được lưu giữ ngay lập tức trong bộ não và thường không được xử ngay. Trong quá trình thông tin được lưu giữ trong bộ nhớ giác quan, bộ não sẽ quyết định ngay thông tin nào có giá trị và tiếp tục được xử lý.

Bộ nhớ giác quan là việc lưu giữ thông tin trong bộ não ngay sau khi tiếp nhận qua giác quan chứ không phải là bộ nhớ của giác quan. Thông tin được lưu trong bộ nhớ giác quan có thể tiếp tục được sử dụng trong bộ nhớ ngắn hạn và lưu lại trong bộ nhớ dài hạn.

Ví dụ:

- Trong quá trình nghe giảng ở lớp ta có thể mất tập trung. Đột nhiên ta nghe được một từ đặc biệt nào đó và tập trung trở lại. Ta có thể nhớ được ngay những từ ngữ được cô giáo giảng ngay trước từ ngữ đặc biệt đó bởi vì nó còn đang được lưu trong bộ nhớ giác quan.

- Khả năng nhìn được sự chuyển động có thể coi là bộ nhớ giác quan. Một hình ảnh được quan sát từ trước phải được lưu trữ đủ lâu để so sánh với hình ảnh mới. Quá trình xử lý hình ảnh trong não giống như chúng ta xem phim hoạt hình vậy – chúng ta chỉ nhìn thấy một hình ảnh trong một thời điểm.

- Nếu ai đó đọc cho ta nghe, ta phải nhớ được các từ ngữ ở đầu câu mới có thể hiểu được cả câu. Từ ngữ đó chưa được xử lý và được lưu trữ trong bộ nhớ giác quan.

Lưu trữ trong bộ nhớ tức thời

Não của ta có thể tiếp nhận rất nhiều thông in tương đối chính xác nhưng những thông tin này chưa được xử lý tí nào và nó sẽ không tồn tại lâu trong bộ nhớ giác quan. Thời gian lưu giữ trong bộ nhớ giác quan chính xác là bao lâu thì phụ thuộc vào loại hình thông tin tiếp nhận:

- Thông tin tượng hình (bộ nhớ giác quan hình ảnh) - ít hơn một giây.

- Thông tin tượng thanh (bộ nhớ giác quan âm thanh) - ít hơn bốn giây.

Mặc dù bộ nhớ giác quan có thể tiếp nhận từ nhiều giác quan, nhưng hầu hết đều tiếp nhận tập trung ở thị giác và thính giác. Các giác quan khác như khứu giác, xúc giác và vị giác ít phổ biến hơn.

Bước tiếp theo là gì?

Bộ não của ta sẽ quyết đinh một cách nhanh chóng thông tin nào được xử lý để chuyển vào bộ nhớ ngắn hạn và những thông tin nào bị loại bỏ. Không quá 99% thông tin giác quan được chuyển đến bộ nhớ ngắn hạn. Có 2 cách mã hóa mà bộ não chúng ta chuyển thông tin từ bộ nhớ giác quan sang bộ nhớ ngắn hạn là tập trung chọn lựa và chú ý đặc điểm.

- Tập trung lựa chọn (Selective attention) xảy ra khi ta chú ý đến thông tin quan trọng đáp ứng nhu cầu hay sở thích của chúng ta.

- Chú ý đặc điểm (Feature extraction) là quan sát sự vật hiện tượng bất thường, hay “không bình thường”.

Bộ nhớ ngắn hạn

Bộ nhớ ngắn hạn hay còn gọi là bộ nhớ làm việc. Đây là nơi chứa thông tin hiện tại ta đang dùng. Bộ nhớ ngắn hạn có thể tiếp nhận thông tin từ bộ nhớ tức thời hoặc có thế gợi nhớ thông tin từ bộ nhớ dài hạn.

Nếu ta muốn gọi điện cho một người bạn và ta không biết số của người đó, ta có thể:

1. Tìm trong cuốn danh bạ điện thoại.
2. Tìm và viết số điện thoại người đó ra. Nhưng ta sẽ làm gì khi không có bút hoặc giấy?
3. Ta có thể cố nhẩm đi nhẩm lại trong đầu số điện thoại đó, “nói” số điện thoại thầm với chính mình, hoặc có thể nói to.
4. Lấy điện thoại và bấm số (thường là 8 con số).
5. Tuy nhiên, số điện thoại ta gọi lại đang bận và ta không thể kết nối với bạn ta, điều gì sẽ xảy ra với việc “nhớ” số điện thoại này.
6. Một điều chắc chắn là ta sẽ phải tìm lại số điện thoại để gọi lại nếu như ta muốn gọi lại cho bạn sau 5 phút bởi vì ta đã quên mất số thứ tự số điện thoại. Nếu ta không có nút “Redial – gọi lại” trên máy điện thoại hoặc ai đó đã dùng điện thoại để gọi điện thì ta lại phải tìm số điện thoại đó một lần nữa.

Điều này xảy ra là vì số điện thoại đó chỉ được lưu trong bộ nhớ ngắn hạn và chỉ lưu trong vòng không quá 1 phút nếu như không nhắc lại trong đầu (repeation) hoặc nhẩm lại (rehearsal).

Dung lượng bộ nhớ ngắn hạn của con người có thể lưu trữ được khoảng 7 ± 2 mẩu tin (nghĩa là 5 – 9 mẩu tin tùy từng người). Mẩu tin có thể là con số, chữ cái, từ ngữ...

Lưu ý là 1 mẩu tin có thể là 1 chữ nhưng cũng có thể là 1 từ mỗi từ gồm 10 chữ cái nếu 10 chữ cái đó tập hợp lại thành một từ có ý nghĩa. Khi đó 1 từ gồm 10 chữ cái đó được coi là một mẩu tin. Ví dụ: Ta có thể rất khó nhớ các mẩu thông tin này: N U N C V S O E. Nhưng ta có thể dễ dàng nhớ được 2 mẩu thông tin được tập hợp từ các mẩu thông tin trên: “UNESCO” “VN”.

Bộ nhớ làm việc

Bộ nhớ ngắn hạn còn được gọi là bộ nhớ làm việc. Thông tin trong bộ nhớ làm việc có thể được tiếp nhận từ bộ nhớ giác quan hoặc được gợi lại từ bộ nhớ dài hạn để dùng tạm thời. Bộ nhớ làm việc bao gồm 3 phần:

1. Bộ nhớ vòng lặp tượng thanh (phonological loop) – lưu giữ một số lượng hữu hạn các âm thanh trong một thời gian ngắn. Thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ tượng thanh và có thể được lưu trong thùy âm thanh của não thông qua quá trình nhẩm lại từng phần. Bạn hãy nhớ lại những lời mẹ bạn dặn dò sáng nay. Rõ ràng bạn có thể như là đang nghe những lời mẹ bạn đang nói.

2. Bộ nhớ không gian tượng hình (visuo-spatial working) - lưu trữ các thông tin về không gian và hình ảnh. Bạn hãy nhớ lại bữa sáng nay của mình. Rõ ràng bạn thấy những hình ảnh của bữa sáng hiện ra trong đầu.

3. Bộ nhớ hoạt động trung tâm (central executive) - tích hợp thông tin từ hai phần phần khác của bộ nhớ hoạt động cũng như thông tin từ bộ nhớ dài hạn. Bộ nhớ hoạt động trung tâm kiểm soát sự chú ý và điều khiển hành vi. Bạn bị cô giáo gọi lên bảng kiểm tra. Cô giáo đặt câu hỏi thì những thông tin của câu hỏi được tiếp nhận vào bộ nhớ ngắn hạn. Bộ nhớ ngắn hạn của bạn cũng lập tức gợi nhớ những kiến thức bạn đã học được lưu trong bộ nhớ dài hạn. Bộ nhớ hoạt động trung tâm sẽ kết hợp thông tin từ câu hỏi và thông tin từ bộ nhớ dài hạn để giúp bạn trả lời câu hỏi của cô giáo.

Mã hóa

Có nhiều cách mã hóa thông tin trong bộ nhớ làm việc hay bộ nhớ ngắn hạn

1. Mã hóa âm thanh – ghi nhớ thông tin theo âm thanh của thông tin đó. Đây là cách phổ biến để mã hóa trong bộ nhớ ngắn hạn. Ta có thể thường xuyên nghe thấy bản thân lẩm nhẩm số điện thoại sau khi nhìn thấy nó mặc dù ta không nói thành tiếng. Việc thầm nhắc lại thông tin trong đầu gọi là nhẩm lại (rehearsal).

2. Mã hóa hình ảnh – ghi nhớ thông tin bằng hình ảnh, bằng các đặc điểm trực quan của sự vật hiện tượng. Kiểu ghi nhớ này rất tốt nếu ít có các kích thích thị giác từ bên ngoài gây ảnh hưởng đến bộ nhớ hoạt động.

3. Mã hóa ý nghĩa – nhớ thông tin bằng ý nghĩa của sự vật hiện tượng đó.

Khi thông tin ở trong bộ nhớ ngắn hạn, nó có thể bị bỏ qua hoặc có thể được mã hóa vào bộ nhớ dài hạn. có rất nhiều cách mã hóa một điều vào bộ nhớ dài hạn. Có cách có hiệu quả có cách kém hơn.

Để thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ dài hạn thì nó phải được mã hóa. Nó phải được xử lý hoặc chế tác. Theo lý thuyết “cấp bậc xử lý” thì một thông tin càng được nhẩm lại một cách có ý nghĩa thì thông tin đó càng được ghi nhớ lâu.

Xử lý nổi (nhẩm lại duy trì) – giữ thông tin trong bộ nhớ ngắn hạn một thời gian đủ dài để đánh giá nội dung. Ví dụ: đọc, nhẩm lại số điện thoại.

Xử lý sâu (nhẩm lại tỉ mỉ) – Hoạt động cần thiết để chuyển thông tin từ bộ nhớ ngắn hạn vào bộ nhớ dài hạn. Ta phải đánh giá thông tin một cách chi tiết hơn, ý nghĩa hơn là nhẩm lại duy trì. Ví dụ: hiểu cảm xúc và nguyên nhân đằng sau của một nhân vật trong vở kịch hay viết bài phê bình văn học cho tác phẩm ta vừa đọc.

Bộ nhớ dài hạn

Thông tin còn lại trong bộ não sẽ được mã hóa vào bộ nhớ dài hạn. Bộ nhớ dài hạn cho phép thông tin được gợi lại sau khi đã lưu trữ trong bộ não con người một thời gian dài.

Một thời gian dài người ta cho rằng bộ nhớ dài hạn là những gì "định nghĩa thực về mỗi chúng ta". Năng lực của bộ nhớ là không giới hạn. Thông tin trong bộ nhớ dài hạn có thể đã học được, hoặc mã hóa, năm phút trước hoặc năm thập kỷ trước đây. Một số nhà khoa học tin rằng thông tin đó được lưu giữ vĩnh viễn trong khi những người khác cho rằng với thời gian bộ nhớ sẽ bị hư hỏng một một cách tự nhiên theo thời gian.

Thông tin trong bộ nhớ dài hạn có thể được phân loại theo cách gợi nhớ lại. Bộ nhớ dài hạn được chia thành 4 hợp phần chịu trách nhiệm lưu giữ những loại thông tin khác nhau. Bộ nhớ dữ liệu (semantic memory) lưu giữ các dữ liệu. Bộ nhớ sự kiện (episodic memory) lưu giữ các sự kiện. Hai bộ nhớ này được gọi chung là bộ nhớ mô tả (disclarative memory). Bộ nhớ động tác (motion memory) lưu giữ thông tin về cá động tác cơ bản. Bộ nhớ tiến trình (procedural memory) lưu giữ cách thức thực hiện một nhiệm vụ hoặc kỹ năng cụ thể.

Bộ nhớ dữ kiện

Bộ nhớ dữ kiện là ghi nhớ kiến thức, dữ kiện, khái niệm. Dưới đây là một số câu mô tả bộ nhớ dữ kiện:

- Tôi biết con cún của tôi bộ dạng thế nào.

- Tôi biết Việt Nam có 63 tỉnh, thành phố.

- Tôi biết các chữ cái trong bảng chữ cái.

- Tôi nhớ được số điện thoại của thầy giáo.

Với bộ nhớ dữ kiện, ta có thể không nhớ ở đâu, khi nào, hay làm thế nào ta học được các thông tin đó, đơn thuần là ta biết nó. Đôi khi, người ta có thể nhầm lẫn với bộ nhớ dữ kiện (Memory Semantic) và bộ nhớ sự kiện (Episodic Memory).

Bộ nhớ sự kiện

Bộ nhớ sự kiện là bộ nhớ về các sự kiện trong quá khứ hoặc sự kiện tương lai. Dưới đây là một vài câu minh họa về bộ nhớ sự kiện:

- Tôi nhớ là tôi đã chọn con cún nhỏ nhất vì nó đáng yêu nhất.

- Tôi nhớ mình chơi bài với các bạn tối qua.

- Tôi có hẹn với bác sĩ khám răng vào 10 giờ sáng mai.

Bộ nhớ tự truyện là bộ nhớ cho các sự kiện cá nhân đã trải. Bộ nhớ tự truyện cho cá nhân ta một cảm nhận bản sắc riêng. Ta hiểu mình là ai thông qua những gì xảy ra trong quá khứ, bởi bộ nhớ về lịch sử cá nhân.

Bộ nhớ động tác

Bộ nhớ động tác lưu giữ cách thực hiện từng động tác cụ thể. Ví dụ: Bạn nhớ động tác bật máy tính, động tác tung 1 quả bóng lên cao... Bộ nhớ này lưu giữ các cách thực hiện các động tác và thao tác bao gồm tập hợp một số động tác cơ bản. Về nguyên tắc, ta vẫn có thể mô tả được những động tác và thao tác. Tuy nhiên có rất nhiều động tác và thao tác mà ta khó có thể mô tả được mà chỉ có thể thực hiện mà thôi. Ví dụ: Động tác uốn lưỡi phát âm một chữ cái. Điều này ta được học từ nhỏ nghe âm thanh và nói theo chứ khó có thể mô ta lưỡi ta chuyển động thế nào để phát ra âm thanh đó.

Bộ nhớ tiến trình

Bộ nhớ tiến trình là bộ nhớ lưu trữ các kỹ năng hoặc thủ tục thực thi nhiệm vụ. Bộ nhớ tiến trình có liên quan đến nhiệm vụ như ghi nhớ làm thế nào để chơi bóng bàn hay làm thế nào để đi xe đạp. Đây là bộ nhớ "bí quyết", nó thường chỉ có thể được thể hiện bằng cách thực hiện các kỹ năng cụ thể và khó có thể mô tả cách ta đang làm và tại sao lại như vậy. Do đó bộ nhớ tiến trình rất quan trọng trong hiệu suất hoạt động của con người trong cuộc sống và công việc. Dưới đây là một số câu mô tả bộ nhớ tiến trình.

- Tôi nhớ/ biết cách lấy một cốc nước.

- Tôi nhớ/ biết cách viết tên tôi.

- Tôi nhớ/ biết cách buộc dây giầy.

- Tôi nhớ/ biết cách lái xe ô tô.

Nhờ có bộ nhớ tiến trình, cơ bắp của ta thực hiện một chuyển động cụ thể nên ta có thể thực hiện được một hoạt động cụ thể bao gồm nhiều chuyển động cơ bắp. Một ví dụ khác là sử dụng bàn phím của máy tính. Lúc đầu, ta có thể cần phải xem xét để tìm từng chữ, nhưng khi thực hành nhiều thì ta chỉ cần gõ mà không nghĩ đến vị trí của mỗi chữ ở đâu vì đó là do ta đa tích hợp các thông tin vào bộ nhớ tiến trình của mình.

Khi thực hiện một hoạt động nào đó từ bộ nhớ tiến trình thì người đó có thể không giải thích được chính xác làm thế nào để thực hiện từng động tác hoặc kết hợp các động tác thành thao tác.

Bộ nhớ tiến trình được chia thành ba nhóm riêng biệt; phản xạ có điều kiện, các phản xạ xúc cảm, và thói quen. Mỗi bộ nhớ có liên quan đến các cấu trúc giải phẫu trong não. Ghi nhớ hoặc tập những phản xạ có điều kiện như kéo bàn tay ra khỏi một đám cháy nóng thì có có liên quan đến tiểu não. Mặt khác, các phản xạ cảm xúc như biết khi nào phải sợ hãi hay điên lên trong một tình huống cụ thể thì có liên quan đến hạch hạnh nhân (amygdala). Các nhà nghiên cứu cho rằng thể vân, tiểu não và các khu vực động cơ của vỏ não (neocortex) là những khu vực chịu trách nhiệm về các kỹ năng và thói quen.

Ứng dụng tại đây: