第3章 大腦與記憶

大腦如何思考?大腦如何記憶我們接收到的訊息?記憶分為哪幾類?記憶儲存在大腦的哪一個地方?針對這一連串的疑問,在2000年獲得諾貝爾生物醫學獎的美國加州大學聖地亞哥分校醫學院斯奎爾(Larry R.Squire)教授與哥倫比亞大學神經生物學暨行為研究中心創辦人坎德爾(Eric R.Kandel)指出,影響記憶的因素包括了重複的次數、重要性,並且能與現有知識掛鉤並組織在一起。記憶的種類又可分為陳述性記憶與非陳述性記憶,可以用語言或心像描述我們累積的知識、經驗與學習稱為陳述性記憶;習慣化、敏感化與古典制約則屬於非陳述性記憶。

王建雅、陳學志在《腦為基礎的課程與教學》一文中指出,坊間所謂「大腦的潛能只用了10%」的商業廣告從來就不是事實,因為個體看似簡單的行為,都是匯整大腦許多部位合力達成的,雖然各種感官在大腦皮質有不同的投射區,其功能卻依賴皮質整體的聯結。

思維導圖法即植基於反應大腦工作的原理。在實務上,我們在乎的是怎麼應用才有效,但要有效就得掌握背後的理論基礎。接下來將探討大腦的基本結構、功能,以及訊息處理模式,來解釋說明思維導圖法對提升記憶力的角色與功能。

第1節 認識神奇的大腦

漢諾瓦保險公司總裁比爾·歐布萊恩(Bill O'Brien)曾經以「地球上未開發比例最高的地區,就是介於兩隻耳朵之間的空間」來形容我們神奇的大腦。大腦蘊藏著無限潛能,人類在21世紀面對的挑戰之一就是瞭解並有效地運用我們的大腦。

大腦有一千億個神經元網絡

大腦重量約1300克(歐洲人平均1,300~1,400克,20世紀最聰明頭腦之一的愛因斯坦只有1,230克),是由一千億(1011)個神經元網絡組成,每個神經元之間平均又有一萬個連結,換句話說,大腦神經元的連結高達10的15次方(1015)這麼多。人類近親黑猩猩的大腦神經元數量與我們差不多,但是神經元之間的連結卻只有人類的四分之一。人類經由龐大神經元鏈接形成的網絡節點,締造了優於其他動物的智力、創造力、情緒、意識和記憶。

這顆神奇大腦的快速成長期是從母親懷孕六星期到六個月之間,這時候是以每分鐘25萬個新神經元的速度成長,總數量可高達一兆個(1012),然而到了出生時卻只剩下其中的百分之十(1011),其他百分之九十的神經元因為不具有功能性鏈接而遭淘汰,亦即大腦會「用進廢退」,唯有不斷動腦,腦神經細胞的突觸才會不斷延伸,去與其他細胞溝通、產生連結的神經回路。反之,沒被使用的大腦神經元則逐漸萎縮,最終將喪失功能。教育或學習是建構大腦神經網絡的重要因素,相關研究也指出,腦神經元之間突觸的連結會持續一輩子。這也說明了「多動腦筋可以保持年輕」、「一旦學習停止,死亡便開始」。

大腦乃三位一體

腦神經學家麥克萊恩(Paul D.MacLean)則以「三位一體腦」(triune-brain)來描述大腦的進化過程與功能。

第一部分是延伸自脊髓中央柄狀物的腦幹,是腦部在子宮裡發育過程中最先成形的部分,也是進化過程最先出現的腦部形態,負責傳送來自感覺器官所接收到的信息,並控制呼吸、心跳等本能直覺反應。兩億八千萬年前,最先行走在地球上的動物就是爬蟲類,它們僅僅只有腦幹,與我們現在的腦幹非常類似,因此腦幹被稱為「爬蟲類」的腦(reptilianbrain)。

大腦中最先發展的是第二部分,大約已有一億五千萬年的歷史,圍繞著腦幹,負責處理情緒、情感行為的邊緣系統。動物有了邊緣系統才發展出社會合作關係,這部位又稱為「古老哺乳動物的腦」(old mammalian brain)。邊緣系統不僅影響情緒,對記憶力也有重要功用,因為邊緣系統當中有海馬體與杏仁核。海馬體是腦部記憶中心,儲存了某些短期、長期的記憶,大部分長期記憶都是儲存在新皮質區。人類到了兩歲左右,海馬體才會發育完全,許多研究人員認為,我們之所以無法記得嬰兒時期的事,是因為海馬體尚未能發揮功能,將短期記憶「輸送」到長期記憶。老年癡呆症患者的腦部最先受損的器官便是海馬體,因此會喪失短期記憶的功能,但是過往事物安全儲存在新皮質區的長期記憶數據庫裡,因此剛剛發生的事情一下子就忘記,但是滿口陳年往事。根據最新研究指出,杏仁核是處理感情記憶的中樞,幫助海馬體區分並儲存記憶,處理信息的過程中帶有豐富的感情因素時,杏仁核就越有可能將訊息儲存到長期記憶區。

第三部分是腦部進化過程最後階段才完成的大腦神經新皮質區(cortex),大約是8000萬年前哺乳動物出現後才存在,因此又稱為「新哺乳動物的腦」,負責理性思考、說話、歸納、推論與創造。

新皮質區與邊緣系統都在大腦裡,大腦兩側的區域大致呈對稱狀,沿著腦部中央畫一條直線為軸,左右兩邊就是我們俗稱的左右腦。

左右兩個腦

1960年代末期,加州理工大學史佩利(Roger Sperry)教授研究發現,大腦皮質區左右兩邊有不同的心智能力,左腦的能力與文字、數字、邏輯、行列、順序、窗體有關;右腦則是圖像、色彩、想像力、空間、韻律、完形等。斯坦福大學心理學家奧恩斯坦(Robert E.Ornstein)教授與美國加州大學大腦研究中心的腦神經行為學家賽德(Eran Zaidel)博士等人進行了後續研究,除了證實史佩利的理論之外,也有些不同的發現。雖然左右腦掌控了一些固定的行為活動,但史佩利指出的心智能力,事實上遍佈在大腦皮質區的每一處。現代的新觀點是:每個記憶和思考過程都需要大腦不同區域協同工作才能完成。史佩利因為他的研究成果,在1981年獲頒諾貝爾獎。

英國牛津大學生理學教授約翰·史坦(John Stein)也指出,97%的人是以左腦處理語言,右腦處理視覺空間與情緒表達。但也不是絕對二分法,因為右腦在處理語言時也扮演著重要角色,例如帶有情感的語言;同樣的,左腦也會輔助視覺空間運作,例如文字在句子中的相關位置。有許多更進一步的研究也發現,同樣的心智能力會因為不同文化差異,處理模式也不同,例如中文的語言文字以「象形圖畫式」為主,包含了象形、形聲、會意、轉注與假借,這些能力大部分是透過右腦學習。西方國家則是使用「字母式」文字環境溝通,用到大量左腦的功能。

史坦針對老鼠的研究也發現,豐富的環境操作刺激,可以增多、加強大腦皮質神經元的連結。因此,從實作中學習的成效比起只有聽或看的學習更好。

左右腦的心智功能

大小兩個腦

大腦是由邊緣系統與新皮質區組成,小腦則位於腦幹正後方,負責運動、協調肌肉以及動作的記憶。大腦則分成腦前端的額葉,負責思考與解決大部分抽像問題;額葉下方是頂葉,處理知覺接收到的訊息;枕葉體積較小,位於大腦底部,負責控制視覺;最後接近太陽穴在大腦兩側的是顳葉,控制記憶力、聽覺、語言等。

第2節 信息處理與記憶

學習是如何發生,記憶是如何儲存的,這一直是哲學、心理學,以及生物學的中心議題。在19世紀末之前,記憶的研究一直屬於哲學範疇。到了20世紀,研究重心才逐漸轉移到以實驗為主的心理學和生物學。21世紀的今天,心理學和生物學已經彙集在一起共同討論。從心理學觀點探討的是:記憶如何運作,有不同類型的記憶嗎,生物學研究的重心是:學習活動是發生在大腦哪個部位,我們接收到的外界信息是儲存在大腦哪個地方,記憶儲存可以化約到神經細胞的層次嗎。如果可以,記憶機制是如何,只從心理學或生物學回答上述問題都無法令人滿意,但集中兩者的優點便可導出一個新領域,讓我們瞭解大腦是如何接收與儲存信息的。

心理學家研究心理學的基本理論之一,是從人類如何處理信息開始,包括運用語言信息、記憶、複述、理解、表達、評價等過程,在每個過程都會使用到語言知識。因此,若要解釋說明人的心理過程或心智歷程,就必須瞭解語言如何儲存與應用。換言之,我們必須清楚掌握語言知識在人類信息處理中的各種作用。

大腦記憶從外界接收到的信息,諸多學者依不同取向而有不同的分類,大部分都是根據內容和可提取性為基礎,也就是以「儲存在記憶裡的是什麼東西」以及「這些東西有多容易被提取出來」兩個原則劃分。因此,美國細胞生物學博士蘿普(Rebecca Rupp)將記憶分為「陳述記憶」與「程序記憶」。陳述記憶又可分為「事件記憶」與「語意記憶」。陳述記憶屬於有意識的回憶,是生活中的經驗和事件,以及學習來的知識。例如我們可以說出2011年3月11日的大地震在哪裡發生,造成哪些重大災情。程序記憶又稱肌肉記憶,是我們學會的技能,知道「如何做」的過程,例如開車。運用思維導圖法所要記錄與呈現的內容屬於陳述記憶的範疇。

美國伊利諾伊州立大學教育心理博士靳洪剛則認為,記憶可略分為「階段論」與「層次論」兩類。階段論強調信息在人腦中處理過程中的連續性,層次論著重探討不同的信息接受方式,會影響大腦對信息的記憶效果。

第3節 記憶:階段論

感知系統、短期與長期記憶

感知系統

感知系統(或稱感官記憶)屬於人類處理信息的第一步驟,透過視覺、聽覺,甚至味覺、嗅覺與觸覺接收信息,將信息保持一段時間,以便在下一階段處理。「模式辨認系統」是感知系統的一例,當我們接收到一個新信息時,會從已經儲存在腦海裡的長期記憶中提取相關信息,以便辨認新信息。

感知系統的記憶時間非常短暫,當刺激五官的訊息消失,記憶效果也隨之消退。強化的方式就是再現感官訊息,例如再看一次或再聽一次。透過不斷地注意刺激來源,感知系統的訊息會進入到短期記憶系統。

短期記憶系統

德國心理學家艾賓浩斯(Hermann Ebbinghaus)在1880年左右的研究發現記憶的兩個原則:(一)有些記憶只能記住短短幾分鐘,有些卻可以記住好幾天、好幾個月,甚至更久;(二)重複練習可以使記憶維持得更長久。後來美國的心理學家詹姆士(William James)將艾賓浩斯的研究結果更清楚地量化為短期記憶和長期記憶。

艾賓浩斯的實驗發現,人們接觸到的信息在經過學習後便成為短期記憶,如果不及時複習,會很快就遺忘這些記憶內容,而且是先快速、大量地遺忘,然後速度逐漸趨緩;他因此發明了著名的「艾賓浩斯遺忘曲線」。學習活動剛結束時,我們可以百分之百記住所有內容。但是20分鐘之後,記住的內容立刻降到58.2%,一天之後是33.7%,一個月之後只剩下21.1%。詳細時間間隔與記憶量如下表。

時間間隔 記憶量 學習剛結束 100% 20分鐘之後 58.2% 1小時之後 44.2% 8小時之後 35.8% 1天之後 33.7% 2天之後 27.8% 6天之後 25.4% 1個月之後 21.1%

艾賓豪斯發現,只要規律地複習,一天之後可以保持98%的記憶,一周後尚可保留86%。這也說明複習可以將短期記憶延長為長期記憶,也印證早在兩千五百年前孔老夫子在〈學而篇〉明白揭示的「學而時習之」。

認知心理學家將短期記憶再細分成「立即記憶」(immediate memory)與「運作記憶」(working memory)兩種。立即記憶指的是接收到外界刺激時佔據當時心思的信息,類似前述的感知系統。美國天主教大學教育心理學教授蓋聶(Ellen D.Gagne)等人在《學校學習的認知心理學》(The Cognitive Psychology of School Learning)一書中引用賽蒙(Herbert H.Simon)的研究指出,大腦運作處理一個單位的新訊息大約要花十秒鐘,也就是一分鐘大約只能儲存六個新知識單位,若在接收訊息的過程中還主動去思考、論述新知識的話,會讓每分鐘能儲存的新知識數量降到更低。哈佛大學心理學家米勒(George A.Miller)也指出,人的立即(短期)記憶的容量非常有限,大約只能維持七個項目或七個串節左右,因此提出「神奇的數字七,加減二(magic7±2)」原則,除非一直不斷復誦,否則通常不到三十秒就忘記了。也難怪許多人有這樣的經驗:從客廳走到臥室,卻已經忘記到臥室是要幹什麼事情。

立即記憶透過訊息重複刺激、主動復誦等運作過程,可以延長記憶的時間,著名心理學家巴德利(Alan Baddeley)教授將此定義為「運作記憶」(working memory),因為在這個記憶階段是強調訊息正「運作中」,換句話說,運作記憶是一種有意識的心理活動,以整合訊息來完成任務。

更進一步的研究發現,大腦是非常取巧的,神奇的數字七並非完全是獨立的個別項目,也可以是一組或成塊的信息。透過富有創造力的「組塊」心智技能,我們可以把較多信息儲存到較小的空間。為了突破短期記憶局限,有效的策略是將組塊「分段」或「分類」,把要記住的內容分成幾個有意義的小部分去記憶,然後凝聚成一個有意義的大單位。例如以下這45個字母的英文單字:

Pneumonoultramicroscopicsilicovolcanoconiosis(火山矽肺塵症)可以分成八段來記憶。

換句話說,短期記憶透過編碼過程,可將訊息轉化為長期記憶。但是如果一次同時出現大量數據,例如上課、聽演講,要立即記住所有的內容,光是用分段法成效還是很有限,就必須借助其他方法,例如運用類似拼圖遊戲,或可以組織大量信息並將信息具象化的思維導圖法,以便我們在接收信息時可以處理信息,以達到長期記憶的效果。

長期記憶系統

長期記憶儲存了我們過去所有經歷的事物,可用來解釋新的經驗,或鏈接新接收的信息,儲存到記憶系統中。

要瞭解長期記憶如何建立,必須先知道靈長類視覺處理的神經通路。視覺皮質的神經通路投射到大腦皮質許多區域,包括額葉與顳葉內側。最早提出人類記憶可能儲存在邊緣系統的顳葉,是由加拿大神經外科潘菲爾(Wilder Penfield)教授在1938年所提出的。大腦皮質層可分成四大區域:

一、額葉(frontal lobe):四個區域中擴展、成長最快,所佔面積最大的一個,分前後兩部分:前半部是前額葉,負責解決大部分抽像問題,包括思考、策劃、行政與決策。人類前額葉的大腦皮質層在萬物之靈中所佔比例最高。額葉後半部是運動皮質層(Primary Motor Cortex),負責指揮身體各種動作。額葉左邊有一個重要區塊叫做布羅卡區(Broca's area)負責將我們想要表達的句子意義傳到運動皮質層。

二、頂葉(parietal lobe):位於頭頂平坦的頭顱下,也分為前後兩部分。前半部是感覺運動區,主要接收來自身體各部位傳來的訊息。後半部的頂葉繼續分析、整合接收到的訊息,讓我們可以知覺所處環境的空間距離。

三、枕葉(occipital lobe):主掌視覺中心,位於大腦皮質層後方,當視丘把視覺訊息送到枕葉之後,會在這個地方分辨、整合,比較現在所接收的新訊息與儲存在腦內的既有數據,就能明瞭看到的是什麼東西。

四、顳葉(temporal lobe):控制記憶力、聽覺、語言,尤其是語言的長期記憶,在顳葉左後邊有個維尼基區域(Wernicke's area),主要是負責解析聽到的語言,轉換成有意義的句子,讓我們瞭解別人說話的內容。

透過最新的圖像處理技術證明,每一個記憶、思考都需要大腦皮質層幾個不同區域的通力合作才能完成。如果我們要將視覺訊息和立即記憶轉換成為長期記憶,顳葉內側與邊緣系統的海馬體和杏仁核必須先儲存正在進行發展中的記憶,換句話說,顳葉內側能維持短期記憶的知覺經驗,而成為長期記憶。海馬體決定非情緒的信息,杏仁核則決定情緒性的信息,如果沒有它們「篩選與運送」,就不會有新信息儲存到長期記憶裡。就我們所知,海馬體特別容易受到生物性的破壞,特別是可體松的破壞,所以失憶的初期症狀就是喪失創造新記憶的能力,這就是為什麼老年人通常都記得很久以前的事情,卻經常忘記剛剛發生的事。因此,兩側邊緣系統與顳葉受損,將會逐漸造成陳述記憶衰退、選擇性記憶失常,也就是所謂的失憶症。

美國佛羅里達州立大學教育心理學教授德裡斯科爾(Marcy P.Driscoll)在《教導學習心理學》(Psychology of Learning for Instruction)一書中指出,下列五種形式有助於將信息儲存為長期記憶:

一、網絡模式(Network Models):長期記憶中許多概念是用層級方式連結。

二、特徵比較模式(Feature Comparison Models):找出不同概念的主要特徵,並比較各個特徵的異同之處。

三、命題模式(Propositional Models):長期記憶中最基本的單位是命題而不只是概念,也就是要將概念結合成一個有意義的句子。

四、平行分佈處理模式(Parallel Distributed Processing Models):此一模式也稱為神經網絡模式。學習歷程分輸入、精緻化處理以及輸出三個階段,精緻化處理階段又可分為訊息的組織與轉換,以同化或調適學習者已有的認知結構以及訊息的記憶與保留,而且是同步分工進行。

五、雙碼模式(Dual-Code Models):同時使用圖像與文字來為記憶編碼,在回憶時會比單純使用文字有更多可提取線索的。

談及把信息從短期記憶順利輸送到長期記憶,多倫多大學認知心理學家圖恩(Endel Tulving)認為,還必須把長期記憶區分為「語意記憶」(semantic memory)與「事件記憶」(episodic memory)。語意記憶是對一個語詞、概念、象徵、事物的系統知識,不與時間、地點相連結。事件記憶是自傳記憶,一個人一生發生之事的記錄,往往保存了事件發生的時間、地點等信息,關乎個人經驗的人、事、時、地、物。這兩種記憶在訊息處理過程中會相互作用,用來解釋與辨認外界的事物與規律。事件記憶隨著生命不斷變化,語意記憶也隨之相對穩定;透過將訊息賦予意義,則可強化長期記憶的效果。

賓州大學醫學中心的神經學家格羅斯曼(Murray Grossman)綜合了短期記憶與長期記憶,提出了W-I-R-S-E五種記憶類型:

一、W代表運作(Working)記憶:屬於短期記憶。許多人到了四十歲,運作記憶的能力就開始退化。

二、I代表內隱(Implicit)記憶:或稱暗示性記憶,屬於長期記憶的程序記憶。除了肌肉記憶之外,有些反射性動作也屬這類。

三、R代表久遠(Remote)記憶:又稱遙遠的記憶,屬於終身不斷累積的訊息,也會隨著年齡增長而退化。

四、S代表語意(Semantic)記憶:也翻譯成語意記憶,屬於文字符號代表意義的記憶。這種記憶比較不容易消失。

五、E代表事件(Episodic)記憶:也譯成情境記憶或插曲式記憶,是有關個人特殊經歷的記憶。

短期記憶的訊息會經由編碼程序成為長期記憶。所謂編碼,就是將訊息轉換成對學習者有意義的概念。常見的編碼策略有:

一、組織分類:將需要記憶的大量事物先根據其屬性或目的做出分類。先記憶類別,再記憶每一類的項目,其數量就可大幅減少,以符合「神奇的數字七加減二(magic7±2)」原則。例如要記憶:蘋果、剪刀、橘子、飛機、汽車、圓規、火車、尺、香蕉、輪船、鉛筆、西瓜十二個項目,可先分成「水果」、「文具」與「交通工具」三類,每一類下只有四項,就比較容易記憶了。

二、前綴聯想:把要記憶的各項東西名稱的第一個英文字母或中文字排列成另一個單字,或重新編成一個有意義的短句。例如:要記憶美國五大湖「Superior、Huron、Michigan、Erie、Ontario」,可將每個單字的第一個字母組成homes或重編成She Has Many Ears On作為記憶提示。

三、心像聯想:發揮個人的想像力,透過諧音、意義等聯想方式將文字轉化成畫面。例如:要記憶台灣五大毒蛇「龜殼花、眼鏡蛇、雨傘節、百步蛇、青竹絲」,你可以想像一個畫面:「忍者龜,戴著眼鏡,手拿雨傘,走了一百步,來到竹林裡」。

除了上述三大編碼策略之外,常見的還有利用中介元素及時光回溯兩種策略。所謂中介元素技巧就是,要記住A與B時,不容易從A聯想到B,於是找一個中介元素X,從A可以聯想到X,從X也能聯想到B,這樣就能記住A與B。例如要記憶「蘋果」與「運動」,兩者很難直接聯想,於是使用中介元素「健康」,吃「蘋果」會「健康」,想「健康」就要「運動」。時光回溯則是像電影倒帶一樣,將時間逐步往前推進,讓畫面一一浮現,直到答案出現。例如:早上出門時,忘記昨晚回家時把車子停在哪裡,這時就從昨晚回到家門口的畫面往前回想是走哪條巷子、哪條路,讓畫面逐步回到停車時的場景,就能想起車子停在哪裡了。

若是碰上長期記憶的回憶效果不佳,原因除了時間久遠之外,另一個就是干擾記憶的因素出現,例如:不正確的訊息分類造成儲存不當,以及未能將訊息做有意義的觀點轉化。因此,當我們運用思維導圖法做當學習工具時,特別在萃取信息、整理信息時,必須注意擷取有意義的關鍵詞,避免選擇無意義或不重要的信息,以減少干擾,提升記憶效果;根據學習目的與文本屬性做出合適的分類,以有效提升內容理解,並增進長期記憶的效果。

第4節 記憶:層次論

「層次論」強調信息如何被接收。此一理論的重要概念是「練習作用」。多倫多大學心理學教授克雷克(Fergus I.M.Craik)博士與洛克哈特(Robert S.Lockhart)博士認為「練習」是一種控制過程,讓短期記憶的信息得以重新使用,因而達到保持短期記憶中的信息和將信息轉送到長期記憶中。此一理論認為,短期記憶中處理信息的「方式」,比處理該信息所用的時間重要得多。記憶大量信息時,尤其是事件記憶,先針對內容建立意義連結(底層信息處理),再花一分鐘來記憶,記下的數量會比耗費十分鐘把每個項目單獨記下(表層信息處理)來得多。所以,大量無變化的重複對記憶沒有幫助,新信息必須先強調特殊重要性、與現有知識建立聯繫、賦予意義、強烈的情緒連結,之後再經常複習,才能有效成為長期記憶。博學多聞、生活歷練豐富的人在學習時,會經由腦內四通八達的思考網絡與豐富的數據庫產生意義鏈接,學習起來會比一般人輕鬆有效。但是如果只是針對語意記憶或程序記憶,都可以只經由反覆練習而獲得進步。

1993年,德國心理學家馮·雷斯托夫(Hedwig von Restorff)為渴望提高社交能力的人做了實驗,結果發現我們傾向記住一些特殊、與眾不同的人、事、時、地、物。此一結果被稱為「馮·雷斯托夫效應」(Von Restorffeffect)又稱隔離效應(isolation effect)或新奇效應(novelty effect)。這些特殊事物會對大腦產生吸引力,有助於短期記憶轉化成長期記憶。

馮·雷斯托夫指出,差異特別大的東西要比普通東西容易記憶。當與「背景不同」(例如一個與週遭事物不同的東西),或是「經驗不同」(例如新信息與記憶中的經驗不同),就會產生馮·雷斯托夫效應。比方說,要試著回想起一組字符串376A92,我們會很容易記住當中的A,因為A是字符串裡唯一的一個英文字母。產品廣告會請知名人士代言來提高品牌知名度,可讓廣告與週遭信息有明顯差異,提高對消費者的吸引力。但是該知名人士若代言太多不同品牌、產品,效果就會遞減。此外,人們常常可以記住生命中的重大事件,例如:大學發榜的那一天、第一份工作、美國9·11事件、日本3·11大地震等事,是因為這些事物與過去經驗明顯不同。

另外值得一提的是「伴生感覺」(synesthesia),對長期記憶力也相當有幫助。伴生感覺指的是五官知覺的結合與協調,「聞到」某個味道讓你「想到」某人,「聽到」某首音樂讓你「感覺到」某個季節。這種「看到」聲音,「品嚐」顏色的能力,在創造力豐富的人身上更明顯。博贊指出,想要大幅提升記憶力,並有效率回想記憶的信息,必須運用大腦各個層面的心智能力,因而提出了思維導圖法SMASHIN' SCOPE超強記憶力的十二項原則:

1.伴生感覺/五官知覺(Synaesthesia/Sensuality)

2.動作(Movement)

3.聯想(Association)

4.性象徵(Sexuality)

5.幽默(Humor)

6.想像力(Imagination)

7.數字(Number)

8.符號(Symbolism)

9.顏色(Color)

10.順序(Order)

11.正向思考(Positivity)

12.誇張(Exaggeration)

經過多年實務教學,博贊將此十二項原則重新整理,簡約成十大核心記憶原則:伴隨五官知覺、誇大、節奏與動作、顏色、數字、符號、次序與樣式、吸引力、歡笑、正向思考。

從以上層次論的觀點不難發現,融入五官感覺、發揮想像力、建立有意義的鏈接,是將短期記憶轉化成長期記憶力的有效「方式」。思維導圖法能透過色彩傳達我們對信息的感受性,並以圖像對內容的重點概念做出有意義的聯想。

第5節 睡眠與記憶

日本漫畫《東大特訓班》是以學習方法為主軸的益智連載漫畫,內容除了論及許多思維導圖法(記憶樹)之外,還特別強調睡眠能夠幫助記憶,可以把當天學過的東西從短期記憶轉換成大腦的長期記憶。究竟要睡幾個小時才夠?重點不在睡多久,而是睡得好不好。

斯奎爾與坎戴爾在共同研究中發現,短期記憶到長期記憶是從以歷程為主的記憶(Process-based memory)到以結構為主的記憶(Structure-based memory),短期記憶的改變僅限於小細胞的改變。例如,移動突觸囊泡的位置,使其更加接近或遠離活動區域,這個歷程可以改變腦細胞釋放神經傳導物質的能力。相反的,長期記憶是新突觸連接的生長,或是縮回原有的突觸連接。1963年弗萊克斯納(Louis Flexner)發現,形成長期記憶需要新蛋白質的合成,而短期記憶則不需要。

然而科學再怎麼發達,我們還不是很清楚每個腦細胞是如何儲存一部分記憶的。美國麻醉與抗老醫學專家卡爾薩博士(Dharma Singh Khalsa)指出,當我們有一個想法或是從五官接觸到的任何訊息,都會改變腦細胞的核糖核酸(RNA)的生理結構,因而產生記憶路徑的個別「位」。腦是身體的記憶庫,核糖核酸是腦細胞的記憶庫,核糖核酸存在細胞核與圍繞細胞四周的膠質細胞中,也能幫助身體合成所需的蛋白質。卡爾薩博士的結論是:記憶是一種「帶有密碼」的蛋白質,儲存在核糖核酸裡。

最近的研究也證實,人們睡覺的時候,腦內的化學工廠會製造人體與腦細胞所需的蛋白質,以及讓腦子可以保持平衡運作的神經傳導物質。研究也發現,睡眠不足會影響思考判斷與情緒處理的能力,而這兩項正是影響學習質量與記憶效果的重要因素。人從淺眠到熟睡時,會進入眼球急速跳動的階段,這時主宰短期記憶的大腦海馬體會重現白天學習、經歷的事(即所謂日有所思、夜有所夢),強化白天學習、經歷的內容,然後輸送到掌管長期記憶的大腦皮質層。

美國范德堡大學醫學博士麥克魯爾(Jake McClure)的研究也發現,睡眠時間超過七小時的學生接受大腦反應測試時,在視覺記憶、語言記憶的準確性,及反應時間等方面表現,優於睡眠時間不足七小時的學生。由此可見,良好、充分的睡眠對學習、記憶是多麼重要。

一天所學的東西會透過睡眠時的重現來強化記憶效果。平時若能養成習慣,將所學的東西整理成思維導圖筆記,在睡前再次閱讀,這對保證長期記憶的效果有相當大的幫助。

第6節 三種感官記憶:視覺、聽覺、運動記憶

卡爾薩博士進一步說明,大腦接收信息基本上有三種方式:視覺、聽覺、觸覺。

視覺記憶大部分儲存在腦部新皮質的右邊,聽覺記憶大部分是左邊;觸覺的運動記憶大部分不儲存在新皮質,而是在小腦裡。

三種類型的記憶中,大多數人都只擅長其中一項。有65%的人擅長視覺記憶,20%的人擅長聽覺記憶,15%的人對與觸覺有關的運動記憶比較擅長。美國馬里蘭州羅克維爾市特殊診斷中心主任歐布萊恩(Lynn O'Brien)研究發現,中小學生在實際參與及親自動手操作下的學習效果較佳;成年人則偏好視覺感官的學習。不過大部分的人都能同時將此三種類型以不同方式組合運用來學習。長期記憶不僅需要情緒因素,更與意義化的編碼程度有關,如果記憶時都能將視覺、聽覺、動覺加以編碼,信息就能儲存在更多的腦細胞中。換句話說,善用視覺記憶、聽覺記憶與運動記憶的人,會是一個出色的學習者,記憶力非常強。

充分融合視覺、聽覺與觸覺能強化記憶效果,這也說明光是盯著關於英國倫敦的課文,學習成效是有限的;親自到倫敦玩幾天,回來之後就成了倫敦通,難怪孔子說「行千里路,勝讀萬卷書」。然而書本是大量智慧累積的結晶,有其不可替代的價值。在知識爆炸的21世紀,不但要行千里路,更要博覽萬卷書。兩全其美的方法是在閱讀文章時發揮想像力,讓文字內容變成情境畫面,以提升學習記憶的效果,這也是思維導圖法強調的視覺思考的重要原則。

第7節 大腦記憶與思維導圖法

綜合以上的理論探討可瞭解到,為了有效提升學習記憶的效果,學習者在心態上必須強化三個原則:(1)自信心:自己的能力不會比別人差;(2)企圖心:今天的我要比昨天進步,明天的我要比今天更進步;(3)堅持心:絕不給自己半途而廢的借口,一定要全力以赴。

超強記憶力運用到的技巧,主要有情節式記憶與空間位置的記憶。要強化記憶力,就得發揮想像力,以虛擬現實的方式融入五官的感覺,將內容聯想在一起,並以正面積極的心態對所學事物產生濃厚興趣,並且善加運用大腦吸收信息的五大原則。

一、初期效應:把最重要的內容放在一開始的學習時段。

二、近期效應:利用休息前的三至五分鐘時間,快速複習剛才所學的內容重點。

三、關聯原則:內容重點要跟自己的興趣、經驗、時事聯想在一起。

四、特殊原則:以不同顏色的螢光筆標示不同屬性的重點,以插圖強化重點所在,以及重點內容代表的含義。

五、重複原則:學而時習之,掌握複習的要領與時機,並以思維導圖筆記作為複習工具。

立即掌握整體概念,促進主動學習

基於記憶的原理,運用思維導圖法繪製筆記時,關鍵詞的篩選與邏輯分類、階層化呈現出的分類結構或因果關係,透過鏈接線指出概念之間的關係,可以讓思維的語意結構更加焠煉、簡潔易懂。先掌握整體概念,再慢慢瞭解細節之間的關係,是一種主動思考、學習的過程,符合建構主義的學習觀與精緻化理論的原則,以及大腦有效吸收信息的關聯性法則。

幫助大腦有效記憶

思維導圖法強調以可視化的圖像來標示重點。第一階的主幹線條相較支幹線條粗大、第一階的主要概念文字的字體大於次要概念、使用英文字母時第一階均以印刷體大寫書寫,較特別的主要或次要概念在線條樣式上可以採用圓角方形或圖文框等,這些都是為了達到大腦有效記憶的特殊性原則。

分類確實,有益於複習

因此思維導圖法的應用強調對文字內容要產生有意義的聯想,透過顏色來區分類別,並表達對信息內容的情緒感受,再配合米勒的「神奇的數字七加減二(magic7±2)」原則(在整理準備考試要記憶的思維導圖筆記時,分類上盡量不超過五個主幹,七類已經有點勉強,九類是極限了)。若信息內容確實有很多類別,可根據相似類別另外整理成一張思維導圖。每一類別之後的內容描述也盡量以不超過五階為原則,這樣思維導圖筆記才較為簡潔有重點,利於往後的複習。這不僅符合有效記憶的重複原則,也實踐了孔子「學而時習之」的教誨。

幫助左右腦的心智均衡發展

思維導圖法的操作定義中強調的「關鍵詞」、「邏輯分類、階層化概念」屬於左腦的心智能力,「圖像」、「色彩」則歸屬於右腦的心智能力。若能善用思維導圖法,可以讓我們兼具邏輯與創意、科學與藝術、理性與感性的發展。更重要的是,學習者自己整理、繪製思維導圖更能強化學習效果。以思維導圖作為學習的輔助工具,將有助於將信息從短期記憶轉為長期記憶。

《思維導圖應用寶典》