در این نوشته، مفاهیمی چون یادگیری، حافظه و فراموشی بیان و ارتباط حافظه با زمان، نحوه‌ی ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات در مغز و انواع حافظه شرح داده شده است.
یادگیری چیست؟
«یادگیری» از آن دست واژه‌هایی‌ست که هرکس یک شناخت شهودی از آن دارد. با این همه مفهوم دقیق و علمی آن بسیار پیچیده و مشکل به نظر می‌رسد. به طور اساسی یادگیری به یک گروه از فرآیندها برای قراردادن چیزها در مغز و بازیابی آنها در آینده اطلاق می‌گردد. این گروه از فرآیندها شامل دریافت (acquiring)، کدنگاری (encoding)، ذخیره‌سازی (storing) و بازیابی (retrieving) اطلاعات از مغز میباشد. هرجایی که شخص تجربه‌ی پیشین خود را به یاد می‌آورد، مجموعه‌ای از فرآیندهای کدنگاری، ذخیره‌سازی و بازیابی درمورد آن تجربه در مغز اتفاق می‌افتد. ضعف حافظه (Memory failure) ، برای مثال فراموشی یک موضوع مهم، پی‌آمد آسیب در یکی از این فرآیندهای یادگیری است.
با این که مطلب ما درباره‌ی حافظه و یادگیری، بیش‌تر به کاربرد عملی آن بازمی‌گردد تا مفهوم علمی آن، شناخت برخی از مفاهیم مرتبط برای توضیح این فرآیندها ضروری به نظر می‌رسد. اهمیت حافظه و یادگیری
یادگیری برای انسان و سایر موجودات زنده از اهمیت بنیادین برخوردار است. درعمل تمام فعالیت‌های روزانه‌ی ما (صحبت‌کردن، فهمیدن، خواندن، ارتباط اجتماعی و …) وابسته به دریافت و ذخیره‌ی اطلاعات از محیط پیرامون ما میباشد. حافظه و یادگیری ما را قادر می‌سازد تا مهارت‌های تازه بیاموزیم و رفتارهای تازه در خود ایجاد کنیم. بدون توانایی دسترسی به تجربیات یا اطلاعات گذشته، ما قادر نخواهیم بود تا زبان مادری‌مان را درک کنیم، دوستان و اقوام خود را بشناسیم، راه خانه‌‌مان را بیابیم و یا حتی بند کفش‌مان را ببندیم! زندگی سرشار از تجربه‌های مستقلی است که هریک می‌تواند جدید و ناشناخته باشد.
بدون یادگیری احتمالاً هیچ‌گونه حیات انسانی وجود نمی‌داشت. محققان بسیاری بر روی پدید‌های مرتبط به حافظه تحقیق کرده‌اند و کوشیده‌اند تا آن را اندازه‌گیری نمایند و پاسخ سؤالاتی مانند این‌ها پاسخ دهند که چرا مردم برخی اطلاعات را به‌یاد می‌آورند و بعضی را از یاد می‌برند؟ آیا می توان حافظه را تقویت کرد و یادگیری را بهبود بخشید؟ ظرفیت حافظه چقدر است؟ موضوع کاملاً مشخص آن است که عملکرد عمومی حافظه در همه یکسان است. با این همه یادگیری و حافظه‌ی هریک از ما کیفیت و عملکرد خاص خود را دارد. و این بازمی‌گردد به این سؤال همیشگی که مغز چگونه کار می‌کند؟ حافظه و زمان
اغلب کسانی که بر روی حافظه تحقیق کرده‌اند، آن را دست‌کم به دو اصطلاح حافظه‌ی کوتاه‌مدت (short term memory) و حافظه‌ی بلند مدت (long term memory) تقسیم کرده‌اند. در ابتدای امر، مغز اطلاعات را به صورت موقتی و آنی در سیستم حسی – که به نام حافظه‌ی حسی (Sensory Memory) نیز نامیده می‌شود و به بخشی اشاره دارد که چیزی را قبل از آن‌که وارد حافظه‌ی کوتاه‌مدت یا بلندمدت شود در خود نگه می‌دارد- ذخیره می‌کند. هریک از حواس ما روش مخصوصی را در نگه‌داشتن چیزی در این سیستم حسی دارد. وقتی چیزی از طریق چشم دیده می‌شود، ابتدا و موقتاً در سیستم حسی بصری (visuals system) جای می‌گیرد و حتی اگر چشمان خود را ببندید هنوز هم می‌توانید آن را ببینید. وقتی صدایی را می‌شنوید، حتی پس از شنیدن آن صدا هم می‌توانید آن را بشنوید. هر یک از حواس متد متفاوتی را برای این ماندگاری آنی و کوتاه مدت و با میزان ماندگاری زمانی متفاوت در سیستم حسی دارد. در صورتی که ما به این اطلاعات توجه نشان دهیم، آن‌گاه وارد حافظه‌ی فعال می‌شود.
حافظه‌ی کوتاه‌مدت یا حافظه‌ی فعال (Working Memory)
اصطلاح «حافظه‌ی کوتاه‌مدت» در ابتدای امر به این منظور استفاده می‌شد که اشاره داشته باشد به توانایی دست‌یابی به اطلاعات موجود در ذهن در زمان کوتاه. پس از شناخت بیش‌تر از این حافظه و کشف کاربرد‌های بیش‌تر آن، اصطلاح حافظه‌ی فعال برای آن مورد استفاده قرار گرفت که بازمی‌گردد به توانایی مرتب‌سازی اطلاعات و ثبت آن در حافظه‌ی بلندمدت.
اطلاعات می‌توانند در حافظه‌ی فعال باقی بمانند، به شرط آن‌که تکرار شوند. با گفتن مکرر یک شماره‌ی تلفن، مادامی که آن شماره را تکرار کنید در حافظه‌ی فعال شما باقی می‌ماند. کافی‌ست تا عمل تکرار را متوقف کنید تا آن شماره را فراموش کنید (ممکن هم هست که فراموش نکنید! درباره‌ی انتقال چیزها از حافظه‌ی فعال به حافظه‌ی بلندمدت صحبت خواهیم کرد).
حافظه‌ی فعال دارای محدودیت‌هایی‌ست. با این‌که می‌تواند اطلاعات بسیار زیادی را نگه‌دارد، حجم این اطلاعات در برابر آن‌چه ما در مقام یک انسان تمایل به یادگیری آن داریم، خیلی هم زیاد به نظر نمی‌رسد. تحقیقات پذیرفته شده در این زمینه نشان می‌دهد که ما می‌توانیم حدود هفت موضوع را در حافظه‌ی فعال نگهداری کنیم.
حافظه‌ی فعال نقش بسیار مهمی در فعالیت‌های فکری مانند حل یک مسأله در ذهن دارد. به نظر می‌رسد که قدرت این حافظه به سن انسان بستگی دارد و همچنین می‌تواند تحت تأثیر عوامل دیگری هم قرار گیرد.
ساده‌ترین راه فکر کردن به حافظه‌ی فعال آن است که بگوییم این حافظه وقتی وارد صحنه می‌شود که عملی صورت می‌گیرد. حافظه‌ی بلندمدت
در ادامه آن‌چه که در ارتباط با حافظه و یادگیری باقی می‌ماند، به حافظه‌ی بلندمدت بازمی‌گردد؛ از آن‌چه چند لحظه‌ی پیش آموخته‌اید تا آن‌چه از دوران کودکی یاد گرفته‌اید. عموماً حافظه‌ی بلندمدت به آن سیستم از مغز اشاره دارد که توانایی ذخیره و بازیابی اطلاعات را به صورت تقریباً ماندگار داراست.
نظریات مختلفی درخصوص چگونگی ثبت اطلاعات در این حافظه وجود دارد.یک نظریه حاکی از آن است که اطلاعات ابتدا وارد حافظه‌ی فعال شده و پس از طی یک فاصله‌ی زمانی وارد حافظه‌ی بلندمدت می‌گردد. نظریاتی هم وجود دارند که می‌گویند این دو حافظه به صورت موازی و با هم کار می‌کنند. این موضوع به هرحال تأثیری در نحوه‌ی عملکرد «نرم‌افزار لایتنر» ندارد.
آن‌چه تاکنون مسلم است این‌است که محدودیتی برای ظرفیت حافظه‌ی بلندمدت وجود ندارد. مردم همواره در حال آموختن معلومات و مهارت‌های تازه‌ای در طول زندگی خود هستند.
یک مدل ساده از حافظه درک عملکرد آن را واضح‌تر می‌کند:
براساس این مدل، اطلاعاتی که وارد مغز می‌شود، ابتدا موقتاً در حافظه‌ی حسی ذخیره می‌گردد. اگر ما به آن توجه نشان دهیم، آن‌گاه این اطلاعات وارد حافظه‌ی فعال یا کوتاه مدت شده و قابل استفاده می‌گردد. در نهایت از طریق تکنیک‌های کدنگاری مانند تکرار و مرور ذهنی، این اطلاعات به حافظه‌ی بلندمدت انتقال می‌یابد. بازیابی اطلاعات از حافظه‌ی بلند مدت آن را مجدداً به حافظه‌ی فعال وارد کرده و فعال و قابل استفاده می‌سازد.
هدف «نرم‌افزار لایتنر» در حقیقت کنترل وجوه مختلف عملیات «کدنگاری» در حافظه است تا این اطمینان حاصل شود که اطلاعات بیش‌تر و با روشی ساده‌تر وارد حافظه‌ی بلند مدت شود. بازیابی اطلاعات
هرمان ابینگهاوس (Hermann Ebbinghaus) دانشمند پیشتازی بود که برای نخستین بار تلاش کرد تا بفهمد مغز انسان چگونه آموخته‌ها و تجربه‌های پیشین شخص را به یاد می‌آورد. در سال‌های ۱۸۹۰ تا ۱۹۰۹، او آزمایش‌های فراوانی را به دقت پی‌ریزی و اجرا نمود تا دریابد ما چگونه به یاد می‌آوریم و چگونه به یاد نمی‌آوریم. این آزمایش‌ها تا آن‌جا توسعه پیدا کرد که وی توانست فرمول خاصی را کشف نماید که میزان نگهداری اطلاعات آموخته شده را توسط مغز بیان می‌کرد.
بیان ساده‌ی کشف این دانشمند آن است که بدون تکرار و دیگر تکنیک‌های کدنگاری اطلاعات، مغز اطلاعات دریافت شده را نه با سرعت ثابت و خطی، بلکه به صورت فزاینده و نمایی (به توان ۲) فراموش می‌کند. مغز ما تقریبا ۷۵ درصد اطلاعات دریافت شده را پس از ۴۸ ساعت فراموش می‌کند، اگر از روش‌های کدنگاری اطلاعات بهره نگیرد. فراموشی؛ وقتی که حافظه کار نمی‌کند!
بیش‌تر آن‌چه روانه‌ی مغز ما می‌گردد، برای مدتی طولانی در آن باقی نمی‌ماند. مغز ما مدام در معرض هجوم اطلاعات توسط حواس مختلف ما قرار دارد، بنابراین این توانایی درآن توسعه یافته که بیش‌تر این اطلاعات را که نیازی به آنها ندارد رها کند. آزمایش‌های ابینگهاوس به روشنی ارزش تلاش شخص برای کدنگاری اطلاعات در حافظه‌ی بلند مدت از طریق تکرار و مرور را نمایان می‌سازد. نتایج تلاش‌های وی نشان داد که توانایی فراخوانی اطلاعات به طور چشم‌گیری توسط مرور مکرّر مطالبی که می‌خواهیم به خاطر بسپاریم، افزایش می‌یابد.
سرعت فراموشی یک مطلب، متأثر از عواملی‌ست چون میزان مشکل بودن آن مطلب، میزان فشار روانی در لحظه‌ی آموختن و مقدار توجه به آن مطلب.
65 سال بعد، بر مبنای دستاوردهای ابینگهاوس، روان‌شناس اروپایی دیگری به نام سباستین لایتنر (Sebastian Leitner) روشی را اختراع کرد که مبتنی بر یادگیری توسط فلش‌کارت (Flash Card) و جعبه‌ی کارت (Card Box) بود. جعبه‌ی کارت وی بر اساس عمل‌کردی بسیار ساده طراحی شده بود. جعبه‌ی لایتنر از چندین بخش تشکیل می‌شود که هریک فضای بیش‌تری از قبلی دارند. از مجموعه‌ی کارت‌هایی که آنها را فلش‌کارت می‌نامند و چیزی جز یک برگه‌ی کاغذ نیست که در رو و پشت آن مطلبی که قرار است آموخته شود نوشته می‌شود، تعدادی را برداشته و روی کارت را می‌خوانیم. اگر توانستیم پاسخ مورد نظر را که در پشت کارت نوشته شده به یاد آوریم، آن را در خانه‌ی دوم قرار می‌دهیم، در غیر این صورت آن را به خانه‌ی نخست برمی‌گردانیم. هرچه ظرفیت بخش‌های جعبه بیش‌تر می‌شود، فاصله‌ی زمانی مرور بعدی کارت طولانی‌تر می‌شود و چون در هر مرحله هر کارتی که نتوانسته‌ایم پاسخ درست آن را به یاد آوریم به خانه‌ی اول برمی‌گردد، سیستمی را خواهیم داشت که در آن مطالبی را که سخت‌تر یاد می‌گیریم بیش‌تر و در فواصل زمانی کوتاه‌تر تکرار شده و مطالبی را که آسان‌تر یاد می‌گیریم، کمتر و در فواصل زمانی طولانی‌تری تکرار می‌شوند و فاصله‌ی بین تکرارها بیش‌تر و بیش‌تر می‌شود. بدین‌ترتیب می‌توانیم مطمئن باشیم که پس از اتمام مراحل مرور تکرار شونده و تأخیری، کدنگاری آن مطلب در حافظه‌ی بلندمدت انجام شده و احتمال فراموشی آن تقریباً از بین می‌رود.
این سیستم بسیار ساده توسط یک جعبه‌ی کفش هم قابل اجرا بوده و هرکس می‌تواند آن را شخصاً آماده نماید. مزیت این روش آن است که زمان مرور بعدی هر کارت را به طور خودکار مشخص می‌کند.نرخ فراموشی
ابینگهاوس در آزمایش‌های خود، روش هوشمندانه‌ای برای اندازه‌گیری فراموشی ارائه داد. او جدولی از هجاهای سه حرفی را که قابل خواندن اما کاملاً بی‌معنی بودند تهیه کرد (مانند XAK یا CUV) و این جدول را آن‌قدر تکرار کرد تا توانست آن را کاملاً حفظ کند.سپس در فواصل زمانی متفاوت، از ۲۰ دقیقه تا ۳۱ روز، سعی کرد آن را به خاطر بیاورد. همچنین او آزمود که هنگام فراموشی آیتم‌های جدول در این فواصل زمانی، برای یادگیری مجدد آنها چقدر زمان لازم است. با انجام این آزمایش توسط جداول متعدد، ابینگهاوس دریافت که نرخ فراموشی نسبتاً یکنواخت (و نه ثابت) است. فراموشی در ابتدا نسبتاً سریع اتفاق می‌افتد و به تدریج کمتر می‌شود. روان‌شناسان دیگر پس از او تأیید کرده‌اند که منحنی فراموشی در مورد بسیاری از انواع موضوعات صادق است. برخی تحقیقات نشان داده که شیب منحنی فراموشی در مورد مطالبی که به خوبی آموخته شده‌اند، به تدریج به صفر نزدیک می‌شود، بدین معنی که فراموشی دیگر اتفاق نمی‌افتد.
در نمودار یادگیری با مرورهای متوالی، می‌بینیم که هرچه تعداد مرورهای بعدی بیش‌تر می‌شود، شیب فراموشی کمتر و کمتر می‌شود، به طوری که پس از مرور مرحله‌ی پنجم، این شیب تقریباً از بین می‌رود و یادگیری، ماندگار می‌شود. مراحل مرور در نمودار فوق براساس روش لایتنر مشخص شده‌اند و فاصله‌ی زمانی بین مرورها توان‌های عدد ۲ است. اولین مرور ۱ روز پس از مطالعه (۲۰)، دومین مرور ۲ روز پس از اولین مرور (۲۱)، سومین مرور ۴ روز پس از دومین مرور (۲۲)، چهارمین مرور ۸ روز پس از سومین مرور (۲۳)، و پنجمین مرور ۱۶ روز پس از چهارمین مرور (۲۴) انجام می‌شود. بنابراین عملاً پس از ۳۱ روز و ۵ بار مرور یک مطلب، فراموشی آن سخت‌تر از یادگیری آن می‌شود.
در «نرم‌افزار لایتنر» مراحل مرور تا ۱۰ مرحله قابل افزایش است. همچنین می‌توان فاصله‌ی زمانی توالی مرورها را تعیین کرد. این بدان خاطر است که توانایی‌ها و شرایط روانی در افراد مختلف و نیز پیچیدگی و سختی موضوع مورد مطالعه متفاوت است. بنابراین هرکس می‌تواند با شناختی که از خود به دست می‌آورد و با توجه به موضوع مورد مطالعه برنامه‌ی زمانی مرورهای خود را مشخص سازد.
الگوریتم «نرم‌افزار لایتنر» به‌نحوی بهینه گردیده است تا فواصل مرور را به طور مؤثری کنترل نماید، به صورتی که مطالب آموخته شده کمتر و در فواصل زمانی طولانی‌تری مرور شده و مطالب آموخته نشده بیش‌تر و در فواصل زمانی کوتاه‌تر مرور شوند. این خاصیت که بر اساس روش لایتنر توسعه داده شده است، حداکثر کارایی حافظه را به ارمغان می‌آورد.فراموشی تداخلی
براساس نظر بسیاری از روان‌شناسان، فراموشی یک موضوع علاوه بر زمان، بر اثر تداخل اطلاعات و فعالیت‌های دیگر در مغز رخ می‌دهد. پژوهشی که در سال ۱۹۲۴ توسط دو روان‌شناس آمریکایی به نام‌های (John Jenkins) و (Karl Dallenbach) انجام گردید، برای نخستین بار نقش «تداخل» را در فراموشی آشکار ساخت. در این پژوهش از دانش‌آموزانی خواسته شد تا جداول حاوی هجاهایی را که قبلاً نشنیده بودند حفظ کنند، با این شرط که یا درست قبل از خواب شبانگاهی این کار را انجام دهند یا هنگام صبح بلافاصله پس از بیدارشدن. سپس آنها را پس از یک، دو، چهار یا هشت ساعت بعد از بیداری می‌آزمودند. نتیجه بسیار شگفت‌انگیز بود.مشخصاً فراموشی در مورد افرادی که قبل از خواب جداول را حفظ کرده بودند کمتر بود و این در حالی بود که فاصله‌ی زمانی بین آموختن جداول و امتحان در مورد این دانش‌آموزان بیش‌تر از کسانی بود که پس از خواب آن را حفظ کرده بودند. این پژوهش به خوبی نقش تداخل اطلاعات و فعالیت‌ها را در فراموشی، علاوه بر عامل زمان اثبات می‌کند.
برخی معتقدند می‌توان از اوقات مرده در اتوبوس و مترو برای مرور فلش‌کارت‌ها بهره برد. نتیجه‌ی پژوهش فوق حاکی‌است که ترجیحاً هر زمانی برای مرور مناسب نیست. برای نتیجه‌ی مؤثرتر، بهتر است مرور کارت‌ها قبل از خواب و یا در زمانی انجام شود که پس از آن مغز در معرض هجوم اطلاعات یا فعالیت‌های دیگر قرار نداشته باشد.
