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【芥末翻】压力下的学习和记忆:对课堂的启示(全文)

作者:介一隹 发布时间:

【芥末翻】压力下的学习和记忆:对课堂的启示(全文)

作者:介一隹 发布时间:

摘要:本篇论文阐述了人们在记忆过程中应对压力的生理机制,紧接着强调了不同时间段中压力对记忆的影响。之后,阐释了高压的存在会影响人们记忆模式趋向于僵化。最后,作者分析了课堂情境中压力的存在以及应对措施。

【芥末翻】是芥末堆全新推出的一档学术栏目,由芥末堆海外翻译社群的小伙伴们助力完成。我们致力于将全球经典或是前沿的教育理念、教育技术、学习理论、实践案例等文献翻译成中文,并希望能够通过引进这类优质教育研究成果,在全球教育科学的推动下,让更好的教育来得更快!

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图片来源:谷歌图片;本文选自:Learning and memory under stress: implications for the classroom ;作者:Susanne Vogel and Lars Schwabe;译者:朱嘉慧;编辑:冯娜

考试,紧迫的期限以及人际冲突,可能会激发学生和教师的高度压力。过去二十年的研究发现,经历高压事件期间和之后释放的激素和神经递质是人类学习和记忆过程的主要调节因子,这对教育情境有关键的启发作用。虽然学习时的压力被认为能够增强记忆的形成,从而产生强大的记忆力,但是压力显著地损害了记忆的检索,承受力,例如可能在考试中出现失利。最近的证据进一步表明,从新的信息来看,压力可能会阻碍记忆的更新,它会导致学习者从灵活的“认知”学习方式转向相当僵化的“习惯”行为。总之,这些压力引起的变化可能解释了在课堂压力下学习和记忆出现障碍的问题。这些来自心理学和神经科学的见解,可能会有助于促进学生和教师的教育。

关键词:心理与神经科学;压力与记忆;课堂中的记忆障碍

无论是对学生还是对老师,压力在教育环境中非常普遍地存在。比如大量的考试、评估和最后期限会都会带来巨大的压力。然而,这种压力会对我们教育系统的核心(学习和记忆过程)产生至关重要的影响。除了在教育环境上的相关性之外,压力引起的学习和记忆的改变也被认为会导致与压力相关的精神障碍,如重度抑郁症或创伤后应激障碍。因此,为了更好地理解压力如何影响学习和记忆,我们进行了大量的研究。压力对记忆的影响是复杂的,压力对记忆的影响同时会存在增强和削弱的现象,这取决于特定的记忆过程或受压力影响的阶段以及主要生理应激反应系统的活动情况。

这篇综述总结了当前压力对记忆的影响的相关研究,并从这些实验结论中得出对教育方面相关设置的启示。这篇文章的重点是与课堂最为相关的记忆过程,我们将主要关注(适度的)压力(由实验设置)对情节记忆和语义记忆(episodic and semantic memory)的影响,以及健康人体中多项记忆系统的参与情况(回顾压力对其他记忆形式或认知过程的影响,详见Arnsten5和Sandi6)。由于压力对学习和记忆的影响与紧张突发事件引起的生理和内分泌变化密切相关,我们将首先讨论这些变化。然后将简要概述压力如何通过主要压力调节者的作用,引起在学习、巩固和检索信息量方面依赖时间(time-dependent)的各种改变。(也就是记忆量)。在本综述的第三部分,我们将讨论压力如何改变记忆的驱动力,他们在新信息面前的更新,以及将新知识整合到现有记忆中的所有关键过程。

本篇文章将强调压力对不同记忆系统参与度的影响,认为压力效应并不局限于我们学习或记忆的程度,而是压力也改变了记忆的实质(或质量),例如,在学习过程中使用的策略。基于这些实证结果,我们将最终讨论压力对课堂学习和记忆过程的影响。 

对压力协调的生理反应

课堂上诸如考试或人际冲突的困境可能挑战或超出现有的应对策略或资源所能掌控的范畴,从而影响到我们的动态平衡(homoeostasis),我们的内在平衡,使我们感到“压力”。个人对情况的评估至关重要,因为它决定了接下来的反应。如果一种情况被认为是有压力的,那么一种描述良好的生理和内分泌变化的连锁反应就会被调动,从而重新建立起平衡并促进长期的健康。虽然这压力反应非常复杂,涉及众多介质,但两大压力调整系统对于学习和记忆过程似乎是具决定作用的,快速自主神经系统(rapid autonomic nervous system, ANS)和慢肾上腺皮质轴(hypothalamus–pituitary–adrenal axis )(图1),在几秒钟之内,自主神经系统被激活,导致儿茶酚胺的释放,如去甲肾上腺素(noradrenaline, NA)。儿茶酚胺来源于肾上腺髓质和大脑中的蓝斑。儿茶酚胺可以为“战或逃”反应做准备,并迅速影响大脑中对学习和记忆至关重要的几个大脑区域的神经功能,如海马体、杏仁核和前额皮质(PFC)

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图一:快速自主神经系统,自主神经系统(左)在数秒内被激活,以释放肾上腺髓质和脑干蓝斑的儿茶酚胺(如去甲肾上腺素)。儿茶酚胺与“反兴奋剂”反应有关,但对注意力,工作记忆和长期记忆也有深远的影响。接下来,下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴被激活,从下丘脑释放促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),刺激垂体前叶分泌促肾上腺皮质激素(ACTH)。 ACTH反过来导致肾上腺皮质产生皮质醇并将其释放到血流中。皮质醇在应激发作后20-30分钟达到峰值浓度,并进入大脑以影响认知和行为。皮质醇(cortisol)反馈到垂体,下丘脑和其他大脑区域(例如海马)避免系统失调。

稍后,第二个系统被激活以应对压力,下丘脑-垂体-肾上腺轴,导致肾上腺皮质释放皮质类固醇(corticosteroids)(主要是皮质醇cortisol)释放。皮质醇浓度达到峰值水平浓度~ 压力刺激发出20 - 30分钟后,皮质醇轻而易举进入大脑,两种不同的受体诱导其对认知的影响:糖皮质激素受体(GR)会影响整个大脑,而盐皮质激素受体(MR)主要对和记忆和情感相关的大脑区域产生影响,例如海马体(大脑中被认为是感情和记忆中心的部分),杏仁核 (产生情绪,识别情绪和调节情绪,控制学习和记忆的脑部组织)和前额皮层(与积极、消极情感有关)。在与这些受体结合时,皮质醇通过两种不同的作用模式起作用,非基因组通过盐皮质激素受体介导的模式迅速发展并增强杏仁核和海马的神经兴奋性,从而来促进记忆的形成。这种快速模式之后是一种较慢的,依赖于糖皮质激素受体的模式,这种模式被假定在压力发生后60-90分钟,会对DNA翻译和转录进行更持久的改变。缓慢的基因组模式被认为可以恢复压力的急性影响,并通过在压力后长时间内降低杏仁体和海马体的神经兴奋性来重建动态平衡。这种应激反应的时间性特征导致了压力对学习和记忆的不同影响,这些不同影响取决于压力事件和记忆过程之间的时间接近性。例如,在记忆检索恢复之前经历压力,当儿茶酚胺水平(一种含有儿茶酚和胺基的神经类物质)仍然较高而皮质醇水平仍未升高时,这时候可能与记忆恢复前90分钟经受压力(当儿茶酚胺水平回到基线并且基因组皮质醇正在起作用时)有截然不同的影响。此外,在遭遇压力之后,不同的记忆阶段可能受到如编码,合并或检索这些时间依赖的生理变化的不同影响。在接下来的内容里,我们将考虑受影响的特定记忆阶段,以及压力事件与记忆形成/检索过程之间的时间接近等因素,描述压力对学习和记忆的时间依赖效应。

压力对记忆量的时间依赖效应

人们很容易记住使自己情绪激动的事情。同样地,经历过极度压力(创伤)事件的人可能会对这些事件有非常深刻的记忆,这表明编码期间或之前的危险应力可能会促进记忆的形成。根据这些观察结果,研究表明,在学习期间或刚学习之前,较低水平的压力(在学校中可能更频繁地发生)可能会加强人们的记忆力。与中性材料相比,这种压力对情绪性学习材料的记忆编码影响更大。另一个调节压力对学习影响的因素是压力环境和学习材料之间的对应关系。举个例子,学习过程中的压力特别增强了与压力性任务背景相关的材料的记忆力,从而推断出两者相关性。然而与压力源无关的材料,后来通常不会被很好地记住。尽管许多研究表明如果压力与学习结合,压力会引起学习的增强,但一些研究结果呈现相反的效果。这种分歧可能是由于其他因素,而不仅仅是遭遇压力的时间因素不同,如学习和提取过程中的不同,或由于性别、遗传或发育背景而引起的个体差异。总之,适度的压力可以增强对情绪材料以及与紧张情境相关的信息的记忆形成,而压力可能会削弱与压力源无关材料的编码。

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图二:压力对记忆的影响取决于所研究的具体记忆过程以及压力事件和记忆过程之间的时间接近程度。尽管在编码之前的压力(以红色表示)会损害记忆的形成,但是在新信息出现之前或之后的紧张通常增强了随后的记忆表现。与之形成鲜明对比的是,记忆被提取之前的压力会影响以前知识记忆的提取。在教育中,知识需要经常更新。除了对记忆编码和检索的影响之外,压力似乎损害了新信息与现有知识结构的整合。

在神经水平上,像去甲肾上腺素这样的儿茶酚胺似乎在增强应激或情绪激发对学习的影响方面起着关键作用。一项对啮齿动物的研究表明,去甲肾上腺素暴露增强了海马体的突触接触,而在编码预测记忆的强度后,去甲肾上腺素在杏仁体中的浓度也增强了。然而,皮质类固醇似乎也扮演着重要的角色。例如,核磁共振激活(MR-activation)能迅速增强扁桃体和海马区的神经兴奋性,从而进一步促进成功的记忆编码。来自人体药理学研究的有关皮质类固醇作用的其他证据表示,在学习之前给予20毫克皮质醇可促进后期记忆,特别是那些富有情绪的图片。值得注意的是,这种情感材料的记忆优势依赖于去甲肾上腺素,它可以被β受体阻滞剂普萘洛尔阻断。人类神经影像学研究开始阐释压力诱导学习增强背后的神经机制。在压力下被立即释放的去甲肾上腺素(NA)激活一个大脑区域网络,这个网络因包括杏仁核、前扣带皮层和前脑岛而突出卓越。这一快速的突显网络允许提高警惕和更好地处理与威胁相关的信息,这可能改善在压力情况下的记忆编码。几分钟后,皮质醇的释放降低了脑电图(electroencephalogram, EEG)中的总体信号,这被解释为背景处理的减少,以便通过提高信噪比(signal-tonoise ratio)来有效处理相关信息。根据对重要信息的加强处理,大脑中由压力诱导的对学习项目的处理和编码增加,与测试中对这些项目更好的记忆表现相关。一些研究还调查了去甲肾上腺素(NA)和皮质醇在记忆编码中的相互作用。一项研究表明,情感学习材料激活了杏仁核,这是一种基于去甲肾上腺素(NA)的效应,而最终会被普萘洛尔(propranolol)消除。重要的是,这种杏仁核对情绪刺激的反应在编码期间皮质醇水平较高的个体中尤其突出。

此外,皮质醇和育亨宾(一种增加去甲肾上腺素刺激的药物)的联合给药将神经活动转变为对前额叶区域的强烈失活,潜在地解放了杏仁核受抑制的下行控制并改善记忆编码。

虽然在学习时的压力可能会增强记忆力,但是在学习的很长一段时间前给予压力(或皮质醇给药25毫克)或在明显不同的情况下受压,压力不会促进新的学习,甚至会妨碍新信息的成功编码。比如:虽然刚好在学习前出现的压力能增强后期识别记忆能力,但如果在学习前30分钟出现压力,则记忆受损。这种长时间早于学习之前的压力记忆障碍效应与皮质醇注射后长时间海马体神经兴奋性降低相关,这可能表明皮质醇的基因组活动保证了在压力期间学到的信息的巩固。与这种发现海马体兴奋性降低的现象一致,在磁共振测量之前超过1小时施用皮质醇降低了人类的海马和杏仁核活性,可能损害新记忆的形成。 在同一时期,突显网络的活动再次下降到预应力(pre-stress)水平,而执行控制网络中的活动增加,允许个体从压力状态中恢复并重新进入稳态。然而,有证据表明,当参与者处于紧张的环境中时,这种高度的突显网络活动的逆转(对于更高级的认知控制功能是很重要的,去改善应对压力后果的能力)不会发生。例如,如果参与者仍然处于压力诱导过程的情境中,杏仁核和突显网络之间的耦合在1小时后会持续增强,这再次突出了情境在调节压力对学习影响过程中的作用。

然而,压力对记忆的影响并不局限于记忆的形成(即记忆编码和合并),也扩展到记忆检索。鉴于考试和测验能够很容易地给学生和学生带来压力,学生在这些测试中被评估他们的表现,这对于理解压力如何影响回忆是特别有关的。在啮齿类动物的重大发现中,许多人类研究表明急性应激损害了遭遇压力后的记忆提取。在压力情况下的检索似乎没有受到影响,甚至没有增强,特别是当检索性能与遭遇的压力直接相关时。但是压力后超过20分钟进行记忆检索,此时皮质醇水平已经提高,皮质醇对压力的反应损害了记忆检索,当皮质醇活动活跃时损害似乎更强,表明压力的损害效应可能比我们以前知道的持续时间更长。压力后的这种恢复缺陷不仅在成年人中发现,在8-10岁的儿童中也有,突出强调有关教育设置的这些发现之间的相关性。压力对记忆检索的干扰效应在学习情绪材料时更强烈在压力对记忆检索的影响上,情境似乎起到一种调节作用。例如,如果检索测试与压力情景相关,或者如果学习和测试都是在相同的环境中进行的,从而将情境作为检索提示,那么回想就不会受到压力的影响。

压力对检索提取的负面影响可以通过施用糖皮质激素受体(GR)兴奋剂而被模仿,被啮齿动物中皮质醇合成抑制剂甲吡酮(the cortisol synthesis inhibitor metyrapone)阻断,这提示依赖糖皮质激素受体的通路减少内侧颞叶中的血流。然而,因为皮质醇的损害作用依赖于杏仁核的去甲肾上腺素的激活,所以与去甲肾上腺素(NA)的相互作用似乎是至关重要的。 例如,在药理学上用普萘洛尔阻断去甲肾上腺素的作用,消除了皮质醇对情绪记忆检索提取的损害作用。因此 ,与记忆巩固相似,糖皮质激素介导的皮质醇活动与去甲肾上腺素(NA)之间的相互作用似乎对压力诱导的对记忆检索的影响至关重要。

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图三:压力损害记忆检索。参与者学习了类似于游戏定位任务(注意,一亩地为导向,定位任务,类似于在课堂上学习)。一天后,参与者在第一天学习卡对位置之前,先进行温和的压力诱导程序(用红色表示)或无压力的控制程序。控制组的参与者对第一天信息的回忆效果比对照组的参与者差,表明测试之前的压力降低了记忆性能。

总之,压力会以一种与时间相关的方式影响记忆,通常会在与压力相遇时增强记忆的形成,但在压力事件之后很久会影响记忆的恢复以及对信息的获取。这些效应依赖于杏仁核内的去甲肾上腺素(NA)和皮质醇的相互作用,因此在学习情感材料上比学中性材料更强。在下一段中,我们将跳过压力诱导的记忆力的变化,并描述压力如何影响新信息与现有记忆的整合,即知识更新。

压力和记忆动力学

很多时候,学生不仅要回忆学习材料,而且要将新的信息整合到现有的知识结构中。事实上,将新的信息整合到现有的记忆中是教育(一般而言在日常生活中我们也需要不断更新自己的知识)中的关键过程。这种更新意味着,记忆在最初形成之后,很长时间后仍然具有可塑性,过去15年来的研究表明事实也的确如此。有令人信服的证据表明,经巩固的,似乎是稳定的记忆在重新激活时会回到不稳定状态,这就要求在重新巩固的过程中重新稳定记忆。在重新巩固期间,重新激活的记忆可以被削弱,加强或改变。也就是,重新巩固很可能代表记忆更新过程的机制。由于重新巩固涉及海马体和前额皮层,这些是作为压力调节器的主要&目标区域,假设压力也会影响再巩固似乎是合理的。这种压力对再巩固的产生影响的第一个证据来自于对啮齿动物的研究,这些研究表明在压力再激活后施加压力或注射皮质醇会影响随后的记忆表达,这表明压力会损害再巩固。例如,记忆痕迹重新激活后的所受的压力干扰了后来记忆测试的表现,这种效应取决于杏仁核内糖皮质激素介导的皮质醇活性。一些对人类的研究支持这样的假说:压力会影响记忆重新巩固,从而影响记忆更新,但压力对再巩固的影响是损害还是优化,需视具体条件而定。

关于压力在记忆更新中的关键作用的进一步证据来自对所谓错误信息效应的研究。这种效应描述了将原始事件编码后的错误信息纳入到记忆中。尽管这种效应主要关注错误信息对记忆的偏向影响,但它提供了对记忆更新的一般性认识,并研究了压力如何影响错误信息效应,使人们更深刻地理解压力如何影响记忆的更新。例如,如果在压力过程中学习到高度令人振奋的信息,那么就会产生更强大的记忆,这种记忆不容易被随后的(错误的)信息“更新”。类似地,如果参与者在错误信息呈现前很紧张,错误信息就会被更少纳入到现有的记忆中,因此表明压力干扰了现有记忆痕迹的更新(图4)。由于误导效应的机制被认为是重新巩固,这一发现与报告显示压力对记忆再巩固有损害效应。总之,越来越多的证据表明压力可能会干扰记忆的更新,这也许会对教育产生消极影响,教育就是常常需要将新的信息纳入现有的知识。

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图4:压力影响新信息整合到现有的记忆。在第一天,参与者被要求记忆短片中呈现的不同故事。在第二天,参与者在填写根据第一天故事内容制定的有问题的问卷之前,先进行轻度压力诱导程序(由红色表示)或非压力控制程序。重要的是,这个问卷的一些项目包括有关材料的错误信息(错误信息,以橙色显示)。在第三天,使用选择题来测试错误信息是否被整合到研究材料的记忆痕迹中。在记忆测试中,可能的答案可以是正确的原始信息,前一天提供的错误信息以及第二天未被提及的其他错误答案(诱饵)。总的来说,参与者对错误信息的敏感度比诱饵更高,因此称作错误信息效应。重要的是,被施压的参与者获得的错误信息更少,表明压力减少了第2天对原始记忆的修改。 (注:将错误信息作为新的知识应用的实验中,为了证明压力不利于新知识的获得)

压力改变我们学习的方式:对记忆质量的影响

大多数研究聚焦海马体的记忆编码,从而调查压力对记忆编码,检索或更新的影响。 然而,经验可以由并行运行的多个记忆系统进行编码,其神经基质和处理的信息不同。 一些研究表明,压力对使用这些记忆系统中的哪一个来形成和检索记忆具有关键的影响,暗示压力改变了记忆的本质或质量。

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图5.压力改变了学习和记忆的多重系统之间的平衡。在休息时,这种平衡倾向于依赖于海马体的“认知”记忆系统,有助于灵活形成和提取记忆。压力被认为是会改变学习和记忆方式的存在。在压力下(由红色的闪光指示),平衡倾向于由背侧纹状体编码的更为严格的“习惯”记忆。因此,压力不仅影响学习的内容(内存数量),而且影响编码的内容以及内存如何构建(内存质量)

对啮齿动物的早期研究表明,在编码时通过致焦虑药物引起的压力或杏仁核激活,导致从依赖于海马的灵活的“认知”记忆系统向基于背侧纹状体(the dorsal striatum)的更加僵硬的“习惯”记忆系统的转变。因此,在压力下,更加僵化的刺激 - 反应联系被学习而不是复杂的环境表征(包括刺激或任务要求之间的关系)。这种在系统中控制记忆的转变可能被盐皮质激素受体拮抗剂(MR-antagonist)所阻挡,这表明这种转变是由盐皮质激素受体介导的皮质醇作用引起的。重要的是,压力本身并不妨碍学习,但阻碍向习惯记忆的转变明显损害了学习表现。这表明向基于纹状体的习惯体系的转变对于在压力下的表现是适应的并且有益的。

到目前为止,只有一项研究调查这种压力诱导的转变是否也影响记忆恢复,事实上在检索之前给杏仁核注射致焦虑药物使老鼠更偏向于在损害海马记忆系统使用的情况下增加它们背部纹状体的使用。总结一下,这些啮齿类动物的研究表明,压力会引导学习(而且很可能是检索)的系统中引发一个质的变化,从认知的、依赖海马的记忆系统到基于纹状体的习惯记忆系统的转变。

与这些啮齿类动物的研究结果一致,压力也改变了支配人类记忆编码的系统,以海马记忆为代价,增加纹状体习性记忆的使用。例如,受压的参与者经常使用类似习惯的纹状体学习策略去解决一个学习任务,而不是海马策略。 与啮齿类动物的研究结果类似,如果参与者转用纹状体记忆系统,压力本身不会影响学习成绩,但当参与者在有压力时尝试使用海马记忆系统,表现受损。因此,在无压力参与者中,任务表现与海马活动呈正相关,而在有压力的参与者中,表现与纹状体活动呈正相关,甚至与海马活动呈负相关。杏仁核似乎通过快速增加与背侧纹状体的功能连接,减少其与海马体结合而协调这种压力诱导的转变。重要的是,盐皮质激素受体-拮抗剂(MR-antagonist)阻断了行为和神经水平上压力诱导的转变,表明应激引起的转变似乎取决于经由盐皮质激素受体的皮质醇的作用。 

除了从海马体到纹状记忆的转变,压力还会影响 “有用行为(instrumental behavior)”的记忆系统之间的平衡,“有用行为”即旨在获得奖励或避免处罚的行为。学习和执行这些行为可以通过依赖背侧纹状体的“习惯性”系统来控制,该系统在很大程度上独立于行动结果的当前价值,或是基于前额皮层(PFC)的“目标导向”系统,背内侧纹状体,以及对于结果价值改变敏感的背内侧丘脑。

在压力下,人类和啮齿动物的行为变得更加习惯化,并且基于刺激反应,而不是基于目标指导行动。压力个体的行为更能抵抗灭绝程序,这更深刻强调了固化的,压力个体的习惯性行为。例如,遭遇压力的婴儿继续使用习惯行为,即使行为没有被强化。而未受压力控制的婴儿在强化结束后就会停止该行为。压力诱导的工具行为的调整可以被β受体阻滞剂取消,这表明去甲肾上腺素在向习惯行为转变的过程中起着至关重要的作用。此外,去甲肾上腺素似乎与皮质醇的效果相互作用,因为压力引起的向习惯的转移可以通过皮质醇和育亨宾的联合给药来模拟,普萘洛尔的β-肾上腺素阻滞可以防止压力引起的对习惯的偏见。在大脑中,这种转变与眶额和内侧前额皮层(the orbitofrontal and medial PFC)对结果值变化的敏感性降低有关,而涉及习惯学习的大脑区域则没有受到影响。

总之,压力不仅会影响我们学习和记忆的信息量,而且压力还会改变支配学习和记忆的系统之间的平衡,这对记忆的性质和灵活性以及行为的目标导向有着相当大的影响。

教室里的压力和记忆

学生们经常在学校内外发生有压力的事件,近70%的学生表现出忧虑,焦虑或悲伤等压力症状。在前面的章节中,我们认为被评估为压力的情境对人的记忆里具有强烈而多样的影响。在压力中或压力后马上进行的学习(效果)经常得到增强,压力会破坏记忆的检索和更新,这些影响都赞成情感上能振奋人心的材料的使用。最后,我们认为,压力改变了记忆和工具行为的多重系统之间的平衡,并朝另一个方向进行转变,这个方向倾向于固化的习惯性记忆的形成和提取。 这些研究结果一并强调,压力能在很大程度上塑造我们的记忆,这个结论在所有的教育环境中都是至关重要的。

在课堂上,这些压力对记忆的影响可能会对学生产生深远的影响。比如,情绪或轻度到中度的压力形式(即没有过度要求的认知挑战,或由听到某些意料之外的事情引起的适度的情绪唤醒)可能增加记忆形成,这可能对研究材料的记忆有积极作用。然而,这些效应可能会出现倒U型,并可能在压力过高时恢复原状。此外,压力可能会导致对课堂上发生的负面事件产生强烈记忆,如考试失败,尴尬的经历或人际冲突(如欺凌),这些强烈的负面记忆可能会让学生产生持久的挫折感和对学校及个人能力的消极态度。压力对学生的这些负面后果可能会由于压力对记忆检索的有害影响而加剧。考试前中度或高度的压力很可能会妨碍记忆的提取,导致对学生知识的低估,得出不好的成绩。此外,压力可能会阻碍新信息与现有知识结构的整合,这可能阻碍通过新事实或教育中对多学科概念的深层次理解更新知识。最后,通过改变记忆系统之间的平衡,压力可能会导致强烈的,僵硬的记忆和习惯,而不是创造性的,复杂的解决新问题的方法,这可能又导致对学生能力的低估。

压力对记忆的影响不仅与学生非常相关,老师也经常遇到压力事件,大于40%的人报告工作压力很大。对教师来说,评估压力事件可能会导致对课堂上不愉快情景的强烈负面记忆,从而影响他们的工作态度和潜在的心理健康。此外,如果教师的灵活性降低,压力可能会影响教学质量,这可能会妨碍对学生个人需要和资源的相应回应。相反,习惯性的程序可能会受到压力的支持,导致更重复的教学方式,从而导致课堂上更多的问题。

考虑到教育背景下广泛的压力效应,需要处理压力及其后果的策略。 首先,教师应该意识到压力对记忆形成,检索和更新的影响。 此外,还应让学生了解压力对记忆的影响,注意压力可能产生的强大影响以及对压力的高效应对策略。 值得注意的是,潜在的压力事件并不一定会导致压力反应,但个人对情况的评估和可用的应对策略决定了一个情境是否能激活压力系统。 这种对评估和应对的依赖可以解释为什么一些人受到的潜在压力比其他人更少。 因此,除了改变潜在的压力情况,学生应该接受有效的应对策略教育。

此外,根据研究结果显示,学生对情绪材料通常比中性材料记忆得更好。学生学习新知识时可以增加一种情绪成分(主要是积极的)以增强后期记忆。比如,在课堂上可以通过明确的积极的语言强化学生学习。还可以使用电影片段,其不仅关注学习材料本身,而且将其放入情感背景中,学生可以把电影片段里的内容与其生活进行明确的连接。 

为了消除压力对记忆检索和更新的强烈负面影响,应尽可能避免在考试或新信息(以更新学生知识)呈现前进行强烈压力刺激。为了减轻压力,练习考试可以使学生熟悉考试情景,减压技巧训练或其他应对策略的训练可以帮助学生缓解压力症状。教师也应该意识到,不同形式的检索可能会受到压力不同程度的影响。自由回忆似乎比线索式回忆更容易受到压力的中断,这表明回忆线索可以增加学生实际检索他们所学知识的几率。要注意的是,压力对检索的损害影响是非常持久的,在考试前很久(例如在家中)的压力可能仍然会影响测试情况下的表现。因此,家中有麻烦或频繁遭遇紧张生活事件的孩子可能需要在考试前给予特别的关注,以减轻压力的影响。

压力不仅会导致记忆检索和记忆更新的不足,还会改变信息被多个记忆系统存储和检索的方式。学习前的压力会使学生倾向于僵化的学习形式,这可能会阻碍知识的成功转移,并降低解决问题的认知灵活性。然而,压力对记忆检索的负面影响可能会在一定程度上被彻底地、反复地练习有用的示例来抵消,而这些习惯可以被自动地回忆起来。这可能特别适用于在紧急情况下训练正确的行动。例如,由于灵活的记忆回忆和知识应用在压力下受阻,飞行员或医生应该对在紧急情况下需要用到的常规操作进行广泛的训练。如果这些程序是自动化的,那么它们实际上更有可能被检索并转换为行为。

最后,学生和教师应该意识到语境的强大影响。当学习和回忆发生在同一情境下时,记忆会被不断地增强,因为上下文是一个强有力的检索线索。此外,尽管压力经常会损害检索,但j如果学习和检索上下文匹配,这一影响似乎得到了缓解,这表明语境的作用可能抵消压力引起的记忆障碍。

总结和展望

压力对我们学习和记忆的能力产生了深远的影响,对教育情境的设立有重大影响。考虑到压力在教育中无处不在,甚至学生经常反映出与压力相关的症状,理解压力对记忆的影响是非常重要的。优化教育对个人来说是至关重要的,为后来 的事业成功和社会经济地位打下基础。 此外,我们的教育体制通过建设和指导下一代,与整个社会高度相关。

尽管在此研究领域有了突飞猛进的发展,但是我们在理解压力如何改变学习和记忆过程方面仍然存在一些问题,如压力对记忆影响的个体差异。 虽然一些研究表明,性性别或压力系统反应性的差异可能会减轻压力对学习的影响,但研究结果还不完全清楚,所涉及的机制还不能被充分解释以为教师提供建议。 了解这些个体差异是个性化方法或培训项目的关键,旨在预防压力诱导的损害。 此外,还需要更多的研究来了解随着时间的推移,对记忆产生的压力效应的确切发展,因为目前还不清楚压力对记忆形成的增强和损伤效应何时出现以及持续多久。

同样,目前还不清楚不同类型或强度的压力源对记忆是否有不同的影响。此外,大多数研究没有明确区分不同类型的陈述记忆所对应的压力效应。未来的研究需要评估压力是否对这些记忆系统有不同的影响,这将对于压力如何改变不同形式的学习和记忆提供重要见解。最后,暴露于长时间或重复的压力以及大脑发育关键时期的压力也可能对儿童的学习和记忆产生强烈的影响,这些影响需要被更好地理解,以抵消它们可能造成的损伤。因此,在发育过程中不同时间点的不同程度的压力可能产生不同的影响,这有待进一步研究。关于压力对学习和记忆的影响更深远的研究有望回答这些问题,从而进一步加深我们对于压力如何影响记忆的理解,以及为什么个体对压力的反应不同。回答这些问题可能有助于根据个人的具体需求提供个性化学习环境,最大限度地利用情绪对记忆进行有益影响。很多时候,学生不仅要回忆学习材料,而且要将新的信息整合到现有的知识结构中。事实上,将新的信息整合到现有的记忆中是教育中的关键过程。

相关词汇

1.神经科学:

动态平衡(Homeostasis):它是生物学领域的一个概念表示生物维持自身内部相对稳定的状态。

海马体(Hippocampus) :大脑中被认为是感情和记忆中心的部分

杏仁核(Amygdala) :产生情绪,识别情绪和调节情绪,控制学习和记忆的脑部组织

前额皮层(Prefrontal cortex ):与积极、消极情感有关

基于背侧纹状体的习惯记忆系统(The habitual memory system based on the dorsal striatum ):僵化记忆模式

依赖于海马体的“认知”记忆系统(A "cognitive" memory system dependent on the hippocampus ):灵活的场景记忆

2.心理学:

语义记忆(Semantic memory ):语义记忆是指人们对周围 世界的知识的记忆,它表现在语词、 符号、概念、规则等形式中,如对“猫” 词义的记忆。

情绪记忆(Emotional memory ):情绪记忆指人们根据时空关系,按其知觉属性对某个事件的记忆。这种记忆是与个人的经历分不开的,具有亲身经历的特点。

注:两者分别属于不同的大脑区域,情景记忆属于海马体,而语义记忆不是。

情景记忆是针对时间和发生的情景来说的,而语义记忆是对词语的概况的各种有组织的记忆。

记忆编码(Memory coding ):记忆编码就是对外界输入大脑的信息进行加工转化的过程,在整个记忆系统中,编码有不同的层次或水平,而且以不同的形式存在着。

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