偶然编码
来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学
长期记忆是人类认知的关键特征，也是实验心理学研究的重要焦点。许多用于检测长期记忆的实验范式都依赖于要求参与者学习或研习特定内容，随后测试其对该内容的记忆。如果希望理解记忆如何促进教育成就，这种范式是一种有效方法，因为在教育过程…
1. 刺激与仪器装置。
- 在计算机上运行实验。
- 收集一组现实世界中日常物体的图片（图1）。
图1. 偶然编码的示例刺激材料。 典型实验使用日常物体的彩色照片，如此处所示的五个示例。许多实验室会公开提供此类刺激材料集。这些示例来自麻省理工学院的一个研究组：http://cvcl.mit.edu/MM/uniqueObjects.html。 - 针对每张图像，创建一个配对样本，其中图片中的物体相同，但处于不同状态（图2）。
图2. 处于不同状态的配对图像示例。
2. 实验步骤。
- 实验分为两个阶段，第一阶段为 incidental-encoding 阶段。
- 在参与者不知情的情况下向其呈现大量图像，使其不知道之后会进行测试。这是编码阶段的目的，因此需为参与者设置一个掩蔽任务。本实验中采用字母判断任务。
- 要求参与者说出他们所看到的每个物体的名称，并判断该物体名称中是否包含字母“C”。
- 当参与者到达实验室后，向其说明实验的 incidental-encoding 阶段及掩蔽任务的指导语，如下所示：
- “您即将参与的实验旨在研究人类语言，特别是大脑如何将视觉输入与常见名词的名称联系起来。在实验的每一轮中，您将看到一个常见物体，持续 2 秒钟。您的任务是判断该物体名称中是否包含字母‘C’。例如，如果您看到一台咖啡机，应按‘Y’键，表示‘咖啡机’这一名称中包含字母‘C’；而如果您看到一个网球，则应按‘N’键。请尽可能快速地做出反应。在您做出反应后，图像将继续保留在屏幕上，直至总时长达到 2 秒，随后屏幕将空白 1 秒，接着出现下一张图像。您总共需要对 100 张图像做出判断。”（图 3）。
图3. 偶然编码程序。 每次单独呈现一个物体，持续2秒，在此期间，受试者需按键判断该物体名称是否包含字母“C”。在所示示例中，第一个物体（“ABACUS”）应答“是”，而其余两个物体（“TOMATO”和“BOOKS”）则应答“否”。此为掩蔽任务，旨在确保受试者在未意识到后续将进行记忆测试的情况下偶然接触刺激材料。图像之间，观察者会看到1秒的空白屏。本实验共包含100个不同的物体，均按此程序进行。
- 覆盖任务的变体。基本的无意识编码程序已被用于探讨关于长时记忆本质的多种不同类型问题。为此，可通过比较不同覆盖任务下的表现来进行研究。这使得研究人员能够探究哪些类型的参与方式有助于更好地（或更差地）实现无意识的长时记忆编码。
- 一个经典效应涉及加工水平。为了研究加工水平对记忆编码的影响，对一半参与者使用前述的字母判断覆盖任务（“该物体的名称中是否包含字母‘C’？”）。这是一种非个人化且相对表浅的物体评估方式。
- 让另一半参与者执行另一种设计用于引发更深层次、更具个人化加工的覆盖任务。向参与者说明以下指导语：
- “在实验的每一轮试次中，您将看到一个常见物体，持续2秒钟。您的任务是判断您是否曾经接触过类似所示的物体。请稍作思考，如果您能回忆起曾接触过此类物体，请按‘Y’键；如果您无法想起这样的经历，请按‘N’键。我们使用本实验来量化人们与基本物体互动的频率。这一过程被称为‘标准化（norming）’。我们将利用本实验的结果来分析未来使用这些图像作为刺激集的实验结果。”
- 请注意，指导语的最后部分旨在使参与者相信该任务具有“掩蔽”目的。它为要求他们完成一项略显奇怪的任务提供了合理解释，正如之前声称实验旨在研究语言特征，从而为字母‘C’任务提供了合理性。
- 按照指导语所述，让参与者完成100次试次，执行其中一种覆盖任务，使其接触样本刺激材料。每位参与者仅执行一种覆盖任务。
- 在无意识暴露阶段结束后，立即或经过一段间隔后进行测试阶段。本实验采用20分钟的间隔时间。
- 告知参与者在继续后续实验前将有一段休息时间。
- 休息结束后，进行意外记忆测试。向参与者说明以下指导语：
- “感谢您的参与。现在请您完成第二项任务，用于评估您对先前所见物体的记忆程度。在每一轮试次中，您将看到同一物体的两张图片。其中一张是您在执行字母判断任务时看到的图片，另一张则是该物体处于不同状态下的图片——例如旋转、打开、关闭等。您的任务是识别出您之前见过的那张图片。在每一轮试次中，一张图片位于屏幕右侧，另一张位于左侧。请按右箭头键或左箭头键，指出您认为是之前见过的图片。如果您不确定，请随意猜测。”
- 如指导语所述，测试阶段的每一次试次均包含一张来自编码阶段的图像及其对应的状态变化图像。图像呈现顺序应与编码阶段的顺序不同，并采用随机排列（图4）。
图4. 意外记忆测试的流程。 每次试次包含一张参与者在无意识暴露阶段见过的图像及其对应的状态配对图像。参与者的任务是指出他们先前见过的图像（位于屏幕右侧或左侧）。 - 分析结果时，计算参与者在测试阶段的正确反应比例。在100张图像的测试中，参与者的平均正确识别数量应在65至95之间。需要注意的是，如果参与者完全随机猜测且对图像毫无记忆，平均正确率应为50。因此，正确率高于50%表明在执行覆盖任务期间，图像已被成功编码进入长时记忆。
在日常生活中，大量经历会随着生活进程被无意地编码到长时记忆中，而无需我们有意识地去记忆。
例如，人们并不会因为刻意去记住而回忆起第一次见到某个朋友的场景；但事实上他们就是记住了。
这种内隐的长时记忆通过偶然编码范式进行研究，该范式允许记忆在未要求参与者主动记住一系列图像的情况下自然形成。
这种编码通过使用掩蔽任务实现：向被试呈现图像，但并不明确要求他们记住这些图像；在之后的某个时间点，突然对他们进行图像的记忆测试。
本视频演示了研究内隐长时记忆的方法，包括如何设计刺激材料、实施基于偶然编码范式的实验，以及如何分析数据并解释结果。
一个典型的无意编码实验包含两个阶段。第一阶段为编码阶段，参与者会接触到大量真实世界日常物体的图片。
在此阶段中，图像会单独呈现在屏幕上，每张持续 2 秒，图像之间的间隔为 1 秒。一半的参与者被要求完成一个掩蔽任务，即以非个人化且相对浅层的方式判断该物体名称中是否包含字母“c”。
另一半参与者则被要求对该物体进行更个人化且详细的评估，即判断自己是否曾经触摸过屏幕上的该物体。需要注意的是，设置两种掩蔽任务可使研究人员探究不同类型的物体参与方式是否对无意编码进入长时记忆产生差异性影响。
实验的第二阶段为意外记忆回忆测试。所有参与者会随机看到同一物体的两张图片：其中一张与掩蔽任务中呈现的图片相同，另一张则略有不同。参与者需选择他们认为先前见过的图片。
在此情况下，因变量为回忆测试中正确选择的次数。预计完成更个人化掩蔽任务的参与者，其记忆表现优于完成非个人化任务的参与者。
实验开始时，在实验室迎接被试，并说明任务将采用的一般流程。
实验过程中，让被试舒适地坐在屏幕和键盘前。随机将被试分配至两种掩蔽任务中的一种，并指导他们在图像呈现后按“Y”键表示“是”，按“N”键表示“否”进行反应。
在初始编码阶段判断完100个物体后，允许被试休息20分钟。
休息结束后，向被试说明接下来将进行一次最终的记忆回忆测试，测试中会出现两个物体，他们需要通过按左箭头键或右箭头键，选择自认为在初始阶段见过的那一个物体。
在最终回忆阶段，让每位被试完成100次成对试验，其中无关物体以随机顺序呈现。
为分析结果，计算所有参与者在意外记忆测试阶段的正确反应比例，并将结果绘制成图表。请注意，由于仅有两个选项，随机水平为50%。
请注意，在两种掩蔽任务期间均发生了内隐记忆编码；然而，参与者对所呈现项目具有更高程度的个人参与时，会增强记忆的形成。
现在您已经熟悉了无意识编码范式，接下来让我们看看实验心理学家如何利用该任务来研究长时记忆形成的其他方法。
无意识编码范式可用于研究阿尔茨海默病等疾病引起记忆缺陷。当要求患者学习并记住图像时，他们能记住的内容远少于健康对照组。
然而，如果采用带有个人化或情绪化伪装任务的无意识编码范式，患者的记忆表现会明显改善，这表明大脑中情绪相关区域的激活可能促进记忆编码过程。
其他研究人员已将无意识编码范式与功能性磁共振成像相结合，以阐明参与情绪性项目记忆形成的大脑区域，包括杏仁核、海马体及其他内侧颞叶结构。
您刚刚观看了 JoVE 关于偶然编码的介绍视频。现在，您应该已经很好地掌握了如何设置和实施实验，以及如何分析和评估实验结果。
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在日常生活中，许多经历都会在无意识中被编码成长期记忆，随着生活的进行，我们并未刻意去记忆这些内容。
例如，人们记住初次与朋友见面的时刻，并不是因为他们刻意去记忆；而是自然而然就记住了。
这种内隐的长期记忆通过无意识编码范式进行研究，该范式能够在不要求参与者有意识记住一系列图像的情况下，使其形成记忆。
这种编码通过使用一种掩蔽任务来实现，即向受试者展示图像，但并不明确告知他们需要记住这些图像。在稍后的时间，会出其不意地对他们进行图像记忆测试。
本视频演示了研究内隐长时记忆的方法，包括如何设计刺激材料、如何实施涉及无意识编码范式的实验，以及如何分析数据和解释结果。
一个典型的无意编码实验包含两个阶段。第一阶段为编码阶段，在此期间，参与者会接触大量真实世界日常物体的图片。
在本实验过程中，每张图片在屏幕上单独呈现 2 秒，图片之间间隔 1 秒。一半的参与者被要求执行一项干扰任务，即通过判断该物体名称中是否包含字母 'c'，以一种非个人化且相对浅层的方式对物体进行评估。
另一半参与者则被要求完成一项更为个人化且详细的评估任务，即判断自己是否曾经触摸过屏幕上显示的物体。需要注意的是，设置两项掩蔽任务可使研究人员探究不同类型的物体互动方式是否会对信息在长时记忆中的无意识编码产生差异性影响。
实验的第二阶段是意外记忆回忆测试。所有参与者将被随机展示同一物体的两张图片：其中一张与掩蔽任务期间呈现的图片相同，另一张则略有不同。要求参与者选择他们认为先前见过的那张图片。
在此情况下，因变量是回忆测试中正确选择的次数。与完成非个人化封面任务的参与者相比，完成更具个人化封面任务的参与者其记忆表现预计会更好。
开始实验时，在实验室迎接参与者，并解释任务将使用的一般步骤。
实验过程中，让受试者舒适地坐在屏幕和键盘前。将受试者随机分配至两种掩蔽任务之一，并指导其在图像呈现后，按“Y”键表示“是”，按“N”键表示“否”进行反应。
在初始编码阶段对100个物体进行判断后，让参与者休息20分钟。
休息结束后，向参与者说明将进行最后一次记忆回忆测试，测试中会出现两个物体，他们需要通过按左键或右键，选择自己认为在初始阶段见过的那一个物体。
在此最后的回忆阶段，让每位参与者完成100次成对试验，偶然出现的物体以随机顺序呈现。
为分析结果，计算所有参与者在意外记忆测试阶段的正确反应比例，并将结果绘制成图表。需注意，由于仅有两个选项，随机概率水平为50%。
请注意，在执行两种掩蔽任务期间，信息都会偶然地被编码到记忆中；然而，对所呈现项目进行更具个人参与性的加工会增强记忆的形成。
现在您已经熟悉了偶然编码范式，接下来让我们看看实验心理学家如何利用该任务来研究长时记忆形成的其他方法。
采用附带编码范式来研究阿尔茨海默病等疾病引起的记忆缺陷。当要求患者学习并记住图像时，与健康对照组相比，他们的记忆量非常少。
然而，如果采用一种带有个人或情感性任务的偶然编码范式，患者的记忆效果会明显改善，这表明大脑中情绪相关区域的激活可能促进记忆编码。
其他研究人员已将偶然编码范式与功能性磁共振成像相结合，以阐明参与情绪性项目记忆形成的脑区，包括杏仁核、海马以及其它内侧颞叶结构。
您刚刚观看了 JoVE 关于 incidental encoding（偶然编码）的简介。现在，您应该已经很好地掌握了如何设置和实施实验，以及如何分析和评估结果。
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Q1: What is incidental encoding and how does it differ from intentional learning?
Incidental encoding occurs when memories form naturally during daily experiences without explicit effort to remember. Unlike intentional learning where people study content deliberately, incidental encoding happens passively as life unfolds. For example, people remember meeting a friend not because they tried to memorize the moment, but because the experience was encoded automatically into long-term memory.
Q2: What is a cover task and why is it used in incidental encoding experiments?
A cover task is an activity participants complete without knowing their memory for the stimuli will be tested later. Researchers use cover tasks to expose individuals to stimuli while disguising the true purpose of the study. This allows researchers to investigate how different types of engagement—personal versus impersonal—affect memory formation without participants consciously trying to remember.
Q3: How do personal and impersonal cover tasks affect memory performance differently?
Personal engagement with stimuli strengthens memory formation compared to impersonal evaluation. In experiments, participants who evaluate whether they've touched an object show better memory performance than those who simply determine if the object's name contains a letter. This demonstrates that deeper, more personal processing during incidental encoding produces stronger long-term memories.
Q4: What are the two main phases of a typical incidental encoding experiment?
The encoding phase exposes participants to images of everyday objects for 2 seconds each while they complete a cover task. The second phase is a surprise memory recall test where participants view paired images and select which one they previously saw. This two-phase design allows researchers to measure how well memories formed incidentally during the cover task.
Q5: How is memory performance measured and analyzed in incidental encoding studies?
Researchers compute the proportion of correct responses during the surprise memory test and compare it to chance level, which is 50% since participants choose between two images. Results are graphed to visualize differences between conditions. Memory performance greater than 50% indicates successful incidental encoding, with higher scores reflecting stronger memory formation.
Q6: How has incidental encoding research contributed to understanding memory deficits in Alzheimer's disease?
Studies show Alzheimer's patients remember very little when asked to study images intentionally, but perform much better with incidental encoding using personal or emotional cover tasks. This suggests that activation of emotion areas in the brain fosters memory encoding even in patients with memory deficits. Researchers have combined incidental encoding paradigms with functional imaging to identify brain regions like the amygdala and hippocampus involved in emotional memory formation.
Q7: Why is the incidental encoding paradigm valuable for studying real-world memory formation?
In daily life, people form lasting memories incidentally without deliberate study, such as remembering magazine content or a partner's first meeting. The incidental encoding paradigm mirrors this natural process, making it ideal for investigating how everyday experiences produce strong long-term memories. This approach reveals which types of engagement—personal, intellectual, deep, or shallow—tend to produce robust memories in real-world contexts.