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圖片來(lái)源:谷歌圖片;本文選自:Learning and memory under stress: implications for the classroom;作者:Susanne Vogel and Lars Schwabe;譯者:朱嘉慧;編輯:介一隹
學(xué)生和老師會(huì)面對(duì)很多壓力,例如考試、人際關(guān)系、和作業(yè)或工作的各種deadline。但是研究發(fā)現(xiàn),正是因?yàn)檫@些壓力,大腦才會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)激素和神經(jīng)遞質(zhì)幫助人類(lèi)學(xué)習(xí)和記憶。雖然壓力被認(rèn)為有增強(qiáng)記憶的功效,但與此同時(shí)過(guò)度的壓力也存在損害了記憶的恢復(fù)、檢索和承受力的風(fēng)險(xiǎn),例如可能在考試中出現(xiàn)失利的風(fēng)險(xiǎn)。最近的證據(jù)表明,壓力可能會(huì)阻礙記憶的更新,它會(huì)導(dǎo)致學(xué)習(xí)者從靈活的“認(rèn)知”學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)向相當(dāng)僵化的“習(xí)慣”行為??傊?,這些壓力引起的變化解釋了在課堂壓力下學(xué)習(xí)和記憶出現(xiàn)障礙的問(wèn)題。本文將從自心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的角度,解釋這種現(xiàn)象并給出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。
一、壓力對(duì)記憶的影響:
1.人類(lèi)對(duì)壓力的生理反應(yīng)
首先我們先了解一個(gè)概念---內(nèi)穩(wěn)態(tài)(生物體內(nèi)平衡,homeostatic,又稱(chēng)恒定狀態(tài)或恒定性)。它是生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)概念表示生物維持自身內(nèi)部相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。但是,當(dāng)壓力出現(xiàn)的時(shí)候,這個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)便被打破了,之后身體系統(tǒng)立即做出反應(yīng),通過(guò)調(diào)節(jié)恢復(fù)到之前的穩(wěn)定狀態(tài)。具體過(guò)程如下:
評(píng)估:首先當(dāng)我們面對(duì)眼前事情的時(shí)候,會(huì)先進(jìn)行評(píng)估。在這個(gè)心理活動(dòng)中,我們會(huì)下意識(shí)的分出壓力度等級(jí)。
反應(yīng):雖然這壓力反應(yīng)非常復(fù)雜,涉及眾多介質(zhì),而關(guān)鍵對(duì)學(xué)習(xí)和記憶過(guò)程產(chǎn)生作用的是兩大壓力調(diào)整系統(tǒng),分別為快速自主神經(jīng)系統(tǒng)(rapid autonomic nervous system, ANS)和下丘腦-垂體-腎上腺軸(hypothalamus–pituitary–adrenal axis )(圖1)
圖一:快速自主神經(jīng)系統(tǒng),自主神經(jīng)系統(tǒng)(左)在數(shù)秒內(nèi)被激活,以釋放腎上腺髓質(zhì)和腦干藍(lán)斑的兒茶酚胺(如去甲腎上腺素)。兒茶酚胺與“反興奮劑”反應(yīng)有關(guān),但對(duì)注意力,工作記憶和長(zhǎng)期記憶也有深遠(yuǎn)的影響。接下來(lái),下丘腦 - 垂體 - 腎上腺軸被激活,從下丘腦釋放促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH),刺激垂體前葉分泌促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)。 ACTH反過(guò)來(lái)導(dǎo)致腎上腺皮質(zhì)產(chǎn)生皮質(zhì)醇并將其釋放到血流中。皮質(zhì)醇在應(yīng)激發(fā)作后20-30分鐘達(dá)到峰值濃度,并進(jìn)入大腦以影響認(rèn)知和行為。皮質(zhì)醇(cortisol)反饋到垂體,下丘腦和其他大腦區(qū)域(例如海馬)避免系統(tǒng)失調(diào)。
快速自主神經(jīng)系統(tǒng):在幾秒鐘之內(nèi),自主神經(jīng)系統(tǒng)被激活,導(dǎo)致兒茶酚胺的釋放,如去甲腎上腺素(Noradrenaline, NA)。兒茶酚胺來(lái)源于腎上腺髓質(zhì)和大腦中的藍(lán)斑核(Locus Coeruleus)。兒茶素兒茶酚胺可以為“戰(zhàn)或逃”反應(yīng)做準(zhǔn)備,并迅速影響大腦中對(duì)學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要的幾個(gè)大腦區(qū)域的神經(jīng)功能,如海馬體、杏仁核和前額皮質(zhì)(PFC)
下丘腦 - 垂體 - 腎上腺軸:釋放皮質(zhì)類(lèi)固醇(主要是皮質(zhì)醇cortisol)。皮質(zhì)醇濃度達(dá)到峰值水平壓力刺激發(fā)出20 - 30分鐘后,皮質(zhì)醇輕而易舉進(jìn)入大腦, 兩種不同的受體誘導(dǎo)其對(duì)認(rèn)知的影響: 糖皮質(zhì)激素受體(GR)會(huì)影響整個(gè)大腦,而鹽皮質(zhì)激素受體(MR)主要對(duì)和記憶和情感相關(guān)的大腦區(qū)域產(chǎn)生影響,例如海馬體(大腦中被認(rèn)為是感情和記憶中心的部分),杏仁核 (產(chǎn)生情緒,識(shí)別情緒和調(diào)節(jié)情緒,控制學(xué)習(xí)和記憶的腦部組織)和前額皮層(與積極、消極情感有關(guān))。在與這些受體結(jié)合時(shí),皮質(zhì)醇通過(guò)兩種不同的作用模式起作用,非基因組通過(guò)鹽皮質(zhì)激素受體介導(dǎo)的模式迅速發(fā)展并增強(qiáng)杏仁核和海馬的神經(jīng)興奮性,從而來(lái)促進(jìn)記憶的形成。這種快速模式之后是一種較慢的,是依賴(lài)于糖皮質(zhì)激素受體的模式,這種模式被假定在壓力發(fā)生后60-90分鐘,會(huì)對(duì)DNA翻譯和轉(zhuǎn)錄進(jìn)行更持久的改變。緩慢的基因組模式被認(rèn)為可以恢復(fù)應(yīng)激壓力的急性影響,并通過(guò)在壓力后的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)降低杏仁體和海馬體的神經(jīng)興奮性來(lái)重建動(dòng)態(tài)平衡。
2.壓力對(duì)記憶量的時(shí)間依賴(lài)效應(yīng)
圖二:壓力對(duì)記憶的影響取決于所研究的具體記憶過(guò)程以及壓力事件和記憶過(guò)程之間的時(shí)間接近程度。盡管在編碼之前的壓力(以紅色表示)會(huì)損害記憶的形成,但是在新信息出現(xiàn)之前或之后的緊張通常增強(qiáng)了隨后的記憶表現(xiàn)。與之形成鮮明對(duì)比的是,記憶被提取之前的壓力會(huì)影響以前知識(shí)記憶的提取。在教育中,知識(shí)需要經(jīng)常更新。除了對(duì)記憶編碼和檢索的影響之外,壓力似乎損害了新信息與現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)的整合。
人們很容易記住使自己情緒激動(dòng)的事情。同樣地,經(jīng)歷過(guò)極度壓力事件的人可能會(huì)對(duì)這些事件有非常深刻的記憶,這表明編碼期間或之前的危險(xiǎn)應(yīng)力可能會(huì)促進(jìn)記憶的形成。
圖三:壓力損害記憶檢索。參與者學(xué)習(xí)了類(lèi)似于游戲定位任務(wù)(注意,一畝地為導(dǎo)向,定位任務(wù),類(lèi)似于在課堂上學(xué)習(xí))。一天后,參與者在第一天學(xué)習(xí)卡對(duì)位置之前,先進(jìn)行溫和的壓力誘導(dǎo)程序(用紅色表示)或無(wú)壓力的控制程序。控制組的參與者對(duì)第一天信息的回憶效果比對(duì)照組的參與者差,表明測(cè)試之前的壓力降低了記憶性能。
壓力會(huì)與時(shí)間的相互作用下影響記憶效果,在壓力情境下會(huì)增強(qiáng)記憶的形成,與此同時(shí)也會(huì)影響很久之后對(duì)記憶信息的提取。這些效應(yīng)依賴(lài)于杏仁核內(nèi)的去甲腎上腺素和皮質(zhì)醇的相互作用,在壓力下的記憶時(shí)長(zhǎng)比普通無(wú)壓力情況下的效果更佳。當(dāng)然,在此過(guò)程中會(huì)受到各種因素影響而有所差異,比如學(xué)習(xí)材料本身的性質(zhì)(情感學(xué)習(xí);概念學(xué)習(xí);技能操作類(lèi)的學(xué)習(xí)等等)、學(xué)習(xí)者自身特征(遺傳基因;性別)
3.壓力和記憶的動(dòng)力學(xué)
很多時(shí)候,學(xué)生不僅要回憶學(xué)習(xí)材料,而且要將新的信息整合到現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中。事實(shí)上,將新的信息整合到現(xiàn)有的記憶中是教育中的關(guān)鍵過(guò)程。
圖4:壓力影響新信息整合到現(xiàn)有的記憶。在第一天,參與者被要求記憶短片中呈現(xiàn)的不同故事。在第二天,參與者在從第一天開(kāi)始填寫(xiě)問(wèn)卷之前,先進(jìn)行輕度壓力誘導(dǎo)程序(由紅色表示)或非壓力控制程序。重要的是,這個(gè)問(wèn)卷的一些項(xiàng)目包括有關(guān)材料的錯(cuò)誤信息(錯(cuò)誤信息,以橙色顯示)。在第三天,使用選擇題來(lái)測(cè)試錯(cuò)誤信息是否被整合到研究材料的記憶痕跡中。在記憶測(cè)試中,答案是正確的原始信息,前一天提供以及第二天錯(cuò)誤答案都是誘餌??偟膩?lái)說(shuō),參與者比誘餌更容易認(rèn)可錯(cuò)誤信息。重要的是,被施壓的參與者獲得的錯(cuò)誤信息更少,表明壓力減少了第2天對(duì)原始記憶的修改。 (注:將錯(cuò)誤信息作為新的知識(shí)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)中,為了證明壓力不利于新知識(shí)的獲得)
在知識(shí)更新的過(guò)程中,穩(wěn)定的記憶在被激活時(shí)會(huì)回到不穩(wěn)定狀態(tài),這就要求在重新鞏固的過(guò)程中重新穩(wěn)定記憶。由于重新鞏固記憶涉及作為壓力調(diào)節(jié)器的海馬和前額皮層,壓力也會(huì)影響到原有記憶的鞏固。越來(lái)越多的證據(jù)表明壓力可能會(huì)干擾記憶的更新,新的信息納入現(xiàn)有的知識(shí)的過(guò)程中表現(xiàn)明顯,這對(duì)教育產(chǎn)生了消極的影響。
4.壓力改變我們學(xué)習(xí)的方式:影響記憶效果
圖5.壓力改變了學(xué)習(xí)和記憶的多重系統(tǒng)之間的平衡。在休息時(shí),這種平衡傾向于依賴(lài)于海馬體的“認(rèn)知”記憶系統(tǒng),有助于靈活形成和提取記憶。壓力被認(rèn)為會(huì)改變學(xué)習(xí)和記憶方式的存在。在壓力下(由紅色的閃光指示),平衡提示由背側(cè)紋狀體編碼的更為嚴(yán)格的“習(xí)慣”記憶。因此,壓力不僅影響學(xué)習(xí)的內(nèi)容(內(nèi)存數(shù)量),而且影響編碼的內(nèi)容以及內(nèi)存如何構(gòu)建(內(nèi)存質(zhì)量)
大多數(shù)研究調(diào)查壓力對(duì)記憶的影響,集中在海馬體編碼記憶的領(lǐng)域。研究表明,壓力本身并不妨礙學(xué)習(xí),但明顯阻礙了回憶方式的轉(zhuǎn)變。壓力會(huì)引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式(而且很可能是記憶檢索、提取過(guò)程)產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)的變化,從認(rèn)知的、依賴(lài)海馬體的記憶系統(tǒng)到基于紋狀體的習(xí)慣記憶系統(tǒng)。簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō),在壓力下,人們傾向于死板僵化的記憶,而不是根據(jù)不同情境下因地制宜的進(jìn)行靈活的認(rèn)知記憶。(即死記硬背而不是情景化學(xué)習(xí))在壓力下,人類(lèi)行為變得更加習(xí)慣化,并且基于刺激反應(yīng),而不是基于目標(biāo)指導(dǎo)行動(dòng)。(即為了獲得獎(jiǎng)勵(lì)或規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)而采取的行為,偏離了原始的學(xué)習(xí)目標(biāo))。
二、教室里的壓力和記憶
學(xué)生們經(jīng)常在學(xué)校內(nèi)外面臨有壓力的事件,近70%的學(xué)生表現(xiàn)出憂(yōu)慮,焦慮或悲傷等壓力癥狀。在課堂上,這些壓力對(duì)記憶的影響可能會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
壓力可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課堂上發(fā)生的負(fù)面事件產(chǎn)生強(qiáng)烈記憶,如考試失敗,尷尬的經(jīng)歷或人際沖突(如欺凌),這些強(qiáng)烈的負(fù)面記憶可能會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生持久的挫折感和對(duì)個(gè)人能力的消極態(tài)度??荚嚽爸卸然蚋叨鹊膲毫芸赡軙?huì)妨礙記憶的提取,導(dǎo)致學(xué)生評(píng)估時(shí)發(fā)揮不好,從而成績(jī)不好。此外,壓力可能會(huì)阻礙新信息與現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)的整合,這可能阻礙通過(guò)新事實(shí)更新知識(shí),或者通過(guò)對(duì)教育中常常需要的概念的深入的多學(xué)科理解。最后,壓力可能會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈的,僵硬的記憶和習(xí)慣,而不是創(chuàng)造性的,這種狀態(tài)下又可能導(dǎo)致對(duì)學(xué)生能力被低估。
盡管壓力對(duì)記憶的影響與學(xué)生非常相關(guān),但老師也經(jīng)常遇到壓力事件。在這種情況下,壓力可能會(huì)導(dǎo)致課堂上不愉快的事情的發(fā)生,從而對(duì)他們的工作態(tài)度和潛在的心理健康產(chǎn)生影響。此外,如果教師的靈活性降低,壓力可能會(huì)影響教學(xué)質(zhì)量,這可能會(huì)妨礙學(xué)生的個(gè)性化需求。 相反,僵化的學(xué)習(xí)模式可能會(huì)在高壓的情況下獲得支持(例如模式化的應(yīng)試教育),導(dǎo)致更多的重復(fù)性教學(xué)風(fēng)格,反過(guò)來(lái)會(huì)導(dǎo)致更多的課堂問(wèn)題。
對(duì)應(yīng)解決策略----
壓力在教育場(chǎng)景中的影響無(wú)處不在,找出相應(yīng)的對(duì)策至關(guān)重要。
首先,教師應(yīng)該意識(shí)到壓力對(duì)記憶形成,檢索和更新的影響。 此外,還應(yīng)讓學(xué)生了解壓力對(duì)記憶的影響,提高對(duì)壓力的認(rèn)知程度,在實(shí)踐中尋找適合自己的對(duì)策。
此外,根據(jù)研究結(jié)果顯示,學(xué)生對(duì)情緒材料通常比中性材料記憶得更好。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)可以增加一種情緒成分(主要是積極的)以增強(qiáng)后期記憶。比如,在課堂上可以通過(guò)明確的積極的語(yǔ)言強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)。還可以使用電影片段,其不僅關(guān)注學(xué)習(xí)材料本身,而且將其放入情感背景中,學(xué)生可以把電影片段里的內(nèi)容與其生活進(jìn)行明確的連接。
壓力不僅會(huì)導(dǎo)致記憶檢索和記憶更新的不足,還會(huì)改變存儲(chǔ)和檢索多個(gè)記憶系統(tǒng)的方式。學(xué)習(xí)前的壓力會(huì)使學(xué)生傾向于僵化的學(xué)習(xí)形式。但是這種僵化的模式在一定情境下會(huì)發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)。例如飛行員或醫(yī)生應(yīng)該在正確的程序中進(jìn)行廣泛的訓(xùn)練,以便在有壓力的緊急情況下應(yīng)用。如果這些程序是自動(dòng)化的,那么它們實(shí)際上更有可能被檢索并轉(zhuǎn)換為下意識(shí)的行為。
最后,學(xué)生和教師應(yīng)該意識(shí)到語(yǔ)境的強(qiáng)大影響。當(dāng)學(xué)習(xí)和回憶發(fā)生在同一情境下的狀態(tài),便于學(xué)生在學(xué)習(xí)之后進(jìn)行及時(shí)的復(fù)習(xí),例如在課程學(xué)習(xí)之后加上小測(cè)試環(huán)節(jié),這樣記憶會(huì)被不斷地增強(qiáng)。
三、總結(jié)和展望
盡管在此研究領(lǐng)域有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,但是我們?cè)诶斫鈮毫θ绾胃淖儗W(xué)習(xí)和記憶過(guò)程方面仍然存在一些問(wèn)題,如壓力對(duì)記憶影響的個(gè)體差異。同樣,目前還不清楚不同類(lèi)型或強(qiáng)度的壓力源對(duì)記憶是否有不同的影響。此外,大多數(shù)研究沒(méi)有明確區(qū)分不同類(lèi)型的記憶所對(duì)應(yīng)的壓力效應(yīng)(不同類(lèi)型的記憶,即語(yǔ)義記憶和陳述記憶)。未來(lái)的研究需要評(píng)估壓力是否對(duì)這些記憶系統(tǒng)有不同的影響,這將對(duì)于壓力如何改變不同形式的學(xué)習(xí)和記憶提供重要見(jiàn)解。
最后,長(zhǎng)時(shí)間的壓力、以及大腦發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期的壓力也可能對(duì)兒童的學(xué)習(xí)和記憶產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響,這些影響需要被更好地理解,以抵消它們可能造成的損傷。因此,發(fā)育過(guò)程中,人們?cè)诓煌瑫r(shí)間點(diǎn)的不同程度的壓力下所做出的具體的反應(yīng)還需要進(jìn)一步研究。
相關(guān)詞匯
1.神經(jīng)科學(xué):
動(dòng)態(tài)平衡(Homeostasis):它是生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)概念表示生物維持自身內(nèi)部相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
海馬體(Hippocampus) :大腦中被認(rèn)為是感情和記憶中心的部分
杏仁核(Amygdala) :產(chǎn)生情緒,識(shí)別情緒和調(diào)節(jié)情緒,控制學(xué)習(xí)和記憶的腦部組織
前額皮層(Prefrontal cortex ):與積極、消極情感有關(guān)
基于背側(cè)紋狀體的習(xí)慣記憶系統(tǒng)(The habitual memory system based on the dorsal striatum ):僵化記憶模式
依賴(lài)于海馬體的“認(rèn)知”記憶系統(tǒng)(A "cognitive" memory system dependent on the hippocampus ):靈活的場(chǎng)景記憶
2.心理學(xué):
語(yǔ)義記憶(Semantic memory ):語(yǔ)義記憶是指人們對(duì)周?chē)?世界的知識(shí)的記憶,它表現(xiàn)在語(yǔ)詞、 符號(hào)、概念、規(guī)則等形式中,如對(duì)“貓” 詞義的記憶。
情緒記憶(Emotional memory ):情 記憶指人們根據(jù)時(shí)空關(guān)系,按其知覺(jué)屬性對(duì)某個(gè)事件的記憶。這種記憶是與個(gè)人的經(jīng)歷分不開(kāi)的,具有親身經(jīng)歷的特點(diǎn)。
注:兩者分別屬于不同的大腦區(qū)域,情景記憶屬于海馬體,而語(yǔ)義記憶不是。
情景記憶是針對(duì)時(shí)間和發(fā)生的情景來(lái)說(shuō)的,而語(yǔ)義記憶是對(duì)詞語(yǔ)的概況的各種有組織的記憶。
記憶編碼(Memory coding ):記憶編碼就是對(duì)外界輸入大腦的信息進(jìn)行加工轉(zhuǎn)化的過(guò)程,在整個(gè)記憶系統(tǒng)中,編碼有不同的層次或水平,而且以不同的形式存在著。
>>聲明
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