第2章 程序记忆：与肌肉无关的肌肉记忆

肌肉记忆其实与肌肉无关

像你女儿这么大的时候，你就几乎每天自己系鞋带，但你现在却说不清鞋带到底是怎么系的，这怎么可能呢？为什么你需要解开自己的鞋带，研究你是如何重新系好的，才能教女儿下一个步骤呢？答案很简单，同时也令人惊讶：你缺失了关于如何系鞋带的某些方面的记忆——外显的（有意识的）、陈述性的（可以说出来的）记忆。好吧，你会反驳说，也许你真的说不清鞋带是怎么系的，但是你肯定知道怎么系，因为你每天都要系鞋带。这个明显的矛盾将引出本章的主题。

程序记忆是一种内隐的（无意识的）、非陈述性的（难以用语言表达的）记忆系统，用于记忆你通过行动而获得的程序、惯例、顺序和习惯。它也被称为技能学习（因为它是你用来获得和提高技能的记忆系统），或者肌肉记忆（因为它经常看起来好像是肌肉在记忆）。但我们将在下文看到后一种说法是不恰当的，负责记住我们所学技能（例如骑自行车、演奏乐器）的肯定是大脑的某些区域，而不是肌肉。事实上，当我们从事一些主要涉及脑力的活动时，例如求一列数之和、填写支票，我们就会使用程序记忆。

获取新技能的过程

你掌握的很多技能和养成的很多习惯，比如转动门把手开门，或者在木头上敲两下以求好运，并不是通过有意识的学习而获得的。但有的程序，比如使用筷子或开车，是通过有意识的学习才学会的。对于后面这些程序和技能，学习过程通常分为三个阶段。

在第一阶段，人们会尽可能地说出（或写出）指令。如果你正在学开车，你可能会听到教练说：“首先调整座椅，让你的右脚可以舒服地够到两个踏板。熟悉这两个踏板——左边的是刹车，右边的是油门，只能用右脚踩踏板。调整侧视镜和后视镜，确保你可以看到车的两侧，通过后窗观察到车后方情况。系好安全带。用钥匙或按键启动汽车。右脚踩在刹车上，松开手刹。右脚继续踩住刹车，将挡位从驻车挡换到前进挡（或倒车挡）。慢慢地把脚从刹车上挪开，体会汽车开始移动的感觉……”

无论是通过阅读说明，还是听坐在你旁边的教练的指导，在你正确掌握了基本动作的先后顺序之后，学习就进入了第二阶段。在第二阶段，当你在执行所学技能时，你需要集中注意力并思考这些动作——利用情景记忆回忆这些步骤，利用工作记忆把步骤在脑海中梳理一遍。所以，作为一名新手司机，每次当你上车的时候，你都会默默地想：“调整座椅。调整镜子。系好安全带。右脚踩刹车。启动汽车。换挡。慢慢地把脚从刹车上挪开……”

到了第三阶段，你会不假思索地自动按照正确的顺序做所有的动作。你不再需要情景记忆和工作记忆。相反，你的大脑可以自由地思考其他事情，比如想一想需要在杂货店买什么，或者和坐在副驾驶座位上的朋友说话。只有在一些不寻常的情况下，比如路面结冰，你才需要有意识地考虑驾驶这件事。

你可能会说：如何从第二阶段进入第三阶段？你是如何从需要默想这些步骤，变成自动完成这些动作的呢？答案可以归结为一个词——练习。练习可以让你从第二阶段进入第三阶段，更多的练习可以让你掌握这项新技能的更多知识。

练习、练习、再练习

有这样一个老笑话。一位音乐家提着小提琴盒，在纽约街头拦下一辆出租车后问司机：“怎么去卡内基音乐厅？”司机探出车窗说：“练习、练习、再练习。”当然，出租车司机说得没错，无论是钢琴、篮球还是瑜伽，提高技能的最好方法都是练习。练习是提高技能的关键，要获得专门的技能，就必须大量地练习。1

反馈

这似乎是一条非常简单的道路：要提高技能，就需要练习。但是，最好的练习方法是什么呢？对于初学者来说，你需要确保你练习技能的方法是正确的，然后朝着你的目标前进，否则你就会学到错误的东西。所以，你需要某种类型的反馈来了解你什么时候做得对，什么时候做得不对。如果你现在正在练习投掷飞镖，那么反馈可能是即时的：你可以看到飞镖离靶心有多远。这些反馈可能就是你提高投掷技巧所需要的。也许在第一周练习7个小时后，你就有10%的上靶率。到了月末，你的上靶率会提高到25%。再过一个月，上靶率提高到30%。3个月后，上靶率是33%。6个月后，上靶率还是33%。你似乎到了一个瓶颈期，继续练习并没有给你带来更大的进步。这是一个你可能经历过的常见现象。对于大多数技能，你单凭自己只能提高到一定程度。这就是请教练的原因。

教练和老师

教练和老师的反馈不仅会让你知道你偏离目标多远，还会告诉你实现目标的技巧。他会指导你在球向你飞来时要看着球，握持飞镖的力道要轻，走下一步棋前要观察整个棋盘，在学习长除法时要把每一列中的数字对齐。如果你还没有掌握基础知识，那么视频和其他教学材料也会很有帮助，但一旦你掌握了基础知识，老师的作用就不可替代了，因为在你努力实现目标的过程中，他能看到你做对了什么，做错了什么。

间歇性练习

好了，你已经知道要提高技能，就应该练习，还要利用反馈和教练来帮助你实现目标。下面我们将谈到程序记忆中最有趣的部分，也是最不直观的部分。

假设你想提高罚球命中率。你要把篮球投进标准篮板上那个10英尺[1]高的篮筐。你想每周花7个小时练习。反馈是即时的——球要么进了篮筐，要么没进；你有教练，他每周都在帮助你提高技术。那么，你应该如何分配每周7个小时的时间呢？应该每天练习1个小时吗？还是你应该专注于投球，在周六完成全部训练，上午和下午各训练3.5个小时，中间午餐时休息一会儿？

你可能会认为，与每天1个小时的选择相比，周六全天练习这个选择会让你对自己取得的效果更满意。但在这个例子中，你的直觉是错误的。研究清楚地表明，如果你采用间歇性练习，每天练习1个小时，在练习间歇睡一觉，那么即使总的练习时间相同，效果也会更好一些。2

在练习间歇可以继续学习吗？

一些有趣的因素可以解释间歇性练习的好处。其中一个是，在练习间歇期，你的技能可能有所提高——没错儿，即使你没有练习，也没有思考技能相关的事情，技能也可能在提高。这种“离线”学习在白天你清醒的时候和晚上你睡觉的时候都有可能发生，不过离线学习在睡眠中的效果更稳定，更不容易受到干扰。3

在练习间歇期提高技能的另一个方法是在脑海中思考你正在学习的技能。这可能涉及心理表征，比如你想象自己跳起来，把球投出去，然后看着它“唰”一声穿过篮筐。或者，你也可以想象其他感受，比如想象你两手交叉拉着琴弓，同时想象你把小提琴抵在下巴上，手指按在琴弦上，还能听到一个又一个音符从琴身迸发出来。研究表明，在从事包括乒乓球、精细外科手术在内的各种活动时，心理表征都可以提高人的运动技能。

防止干扰

你已经知道练习间歇期的脑中学习对技能学习有促进作用，如果我们告诉你在同一天练习类似的不同技能会在无意中打断这种学习，那么你可能也不会感到惊讶。例如，假设你从未参加过挥拍类运动，但你赢得了一个包括网球、壁球和美式壁球的挥拍运动俱乐部的1个月免费会员资格，为了充分利用你的免费会员资格，你每天报名三节课——早上是网球，中午是壁球，下午是美式壁球。这个学习方法好吗？尽管你把学习按照这三种运动分开了，并且在课间睡了一觉，但是你中午的壁球课将会干扰你早上在网球场上学习的内容，而下午的美式壁球课将会干扰你的网球和壁球课。所以，最好在那个月里只专注一项运动，并真正掌握它，利用脑中排演的学习不受干扰地提高你的技能。

开始时慢一些，用不同的方法练习

冬天来了，你下定决心要彻底拿下之前让你很头疼的双黑钻滑道。所以，你决定每次去滑雪，都要在那个滑道上滑15次，不是5次，也不是10次。这样你才最有可能掌握这条高难滑道的滑雪技巧，对吗？

事实证明，在大多数情况下，练习时做出一些变化比每次都用同样的方式效果更好。因为每次从滑道上滑下来时，雪况、之前的滑雪者、光照、温度、湿度、风和其他因素都会有所不同，所以没有两条滑雪道是相同的。在某一天，雪既有可能是细粉状，也有可能像燕麦片一样厚实，既有可能满是耀眼的冰晶，也有可能是松散的颗粒。要想在任何情况下都能自信地从双黑钻滑道上滑下来，你应该积极地寻找有各种不同类型积雪的山区，然后在那里练习。

此外，要让练习富有变化，最好的方法之一是开始时慢一些，然后逐渐增加难度。也就是说，为了掌握双黑钻滑道，你要从最简单的绿道开始，再练习中等难度的蓝道并真正掌握它们，然后在一些专业的单黑钻滑道上练习，最后练习双黑钻滑道。

同样，在学习新曲目时，大多数音乐家都是先从音阶开始做一些准备练习，再用比平时慢的速度练习新曲目，然后将节奏提高到合适的速度。循序渐进的训练不仅通常会带来更好的总体效果，而且与每次都练习最难的任务相比，达到相同的水平所需付出的总的努力也要少一些。

如果有天赋，还需要练习吗？

有些人似乎很有天赋，学习技能的速度更快。但是无论天赋如何，要充分发挥潜力，练习都是必不可少的。通过更多的练习，看起来没有什么天赋的人可能比所谓的天才走得更远。证据还表明，练习可以发挥个人的遗传潜力。练习得越多，同卵双胞胎取得的成绩就越相近，而异卵双胞胎的成绩就会有差异。4最重要的是，不管你认为自己是下一个莫扎特，还是一名普通的第二声部小提琴手，知道自己的上限的唯一方法就是练习。

程序记忆会保持终身吗？

有句谚语说，学会骑自行车后就会一辈子不忘。这是真的吗？可以说是，也可以说不是。说它是，是因为程序记忆，包括骑自行车等技能，可以持续很长时间——通常比大多数事件和事实的情景记忆和语义记忆都要长得多。然而，如果不练习，技能会随着时间的推移而衰退。所以，如果你从30年前学会那首吉他独奏后再也没有碰过吉他，就别指望今天也能弹得像30年前一样好。事实上，尽管程序记忆的衰退速度比我们在情景记忆和语义记忆中看到的要小，但衰退的模式都差不多，开始时衰退得很快，然后减缓，最后变得相当稳定。换句话说，当你不弹吉他的时候，你的独奏能力在最初的几周和几个月里会大幅下降，在接下来的一两年里会稍有下降，然后下降得更慢。好消息是，无论何时你决定要重新拾起吉他，你都能很快回到以前的状态。

基底神经节、小脑和大脑皮质

如果不想看讨厌的解剖学术语与拉丁学名，你可以跳过这一部分内容。我们保证你仍然能看懂后面的内容。但我们觉得技能学习有自己的解剖系统是一个非常有趣的现象。程序记忆有独立的解剖结构，这是科学家认为它是一个独立的记忆系统的原因之一。大脑中有三个区域对技能学习特别重要：基底神经节（basal ganglia）、小脑（cerebellum）和大脑皮质（cerebral cortex，大脑的外层），参见图2-1。

人们普遍认为，大脑的这三个结构对获得和使用技能至关重要。同时，研究表明，这个小小的系统非常复杂。我们还不清楚这个系统是如何一起工作的，也不清楚基底神经节和小脑起到的确切作用。我们将给你介绍一些已知的发现，尽管已知的信息还不足以描绘出清晰的画面（既有比喻，也有字面意义）。

位于大脑中心深处的基底神经节，可能对刺激-反应交互作用（比如看到红色的“停止”标志，就会自动踩下刹车踏板）特别重要。例如，基底神经节受损的人在运动和非运动反应时间测试中学习速度都较慢。5同样，当学习一项技能或模式时，基底神经节的细胞也会改变它们的放电模式——即使这种学习完全是心理上的，根本不涉及行动，比如学习乘法表。6

小脑位于后脑颈部上方，在学习包括杂技、舞蹈和跟踪目标在内的涉及精确顺序和时间选择的技能时，可能会起到非常重要的作用。小脑的正常功能被认为是竞技体育中高水平表现的关键。小脑对很多认知和情感功能也至关重要，7因此可以确定它也会参与非运动技能的学习与使用。

大脑皮质，也就是大脑的外层，与大多数需要精确控制或辨别的认知和运动功能有关。人们发现，小提琴手和美式壁球运动员的大脑中与手指及手运动有关的皮质区域扩大了，而且发生了重组。8事实上，在训练一周结束后，就可以观察到大脑皮质发生了变化。如果训练涉及的是感觉而不是运动技能（例如阅读盲文），那么感觉皮质就会重新组织。

脑部疾病可能破坏程序记忆

毫不奇怪，可能损害程序记忆的脑部疾病破坏的主要是基底神经节、小脑、大脑皮质，或它们之间以及它们与其他大脑区域之间的连接，这些疾病包括帕金森病、路易体痴呆、脑卒中、肿瘤和多发性硬化等。更多信息请参见第13章和第14章。

患有更典型的情景记忆障碍的患者（包括在第1章讨论过的亨利·莫莱森）以及患有轻度阿尔茨海默病的患者，通常可以毫无困难地学习程序记忆任务。这个现象可能会让你感兴趣，但是为什么会这样呢？因为情景记忆障碍是由不同大脑区域的损伤引起的，我们将在第4章讨论这方面的内容。

正念是一种程序记忆技能吗？

如今，许多人经常进行冥想活动，包括正念，通过这类活动练习观察心神，特别是在心神迷失方向时——虽然我们会慢慢地收回心神，努力把注意力集中在当下，但这种情况确实经常发生。和其他活动一样，你也希望你的正念练习做得越来越好。这就提出了一个有趣的问题：正念像其他程序技能一样，可以通过练习来提高吗？我们认为答案可能是肯定的。我们把这一节留到最后，因为它与本章讨论的其他内容相比推测的成分更多。

为什么有人认为正念是一种技能呢？人们经常讨论正念的技巧、训练和练习，如果你曾经练习过正念，就会意识到训练你的心神就和任何其他类型的训练一样，是需要花工夫的，你可能会注意到自己正沿着技能学习的各个阶段不断取得进展。

那么，为什么还有人认为正念不是一种技能呢？主要是因为它不像你能连续投进多少个罚球，你能以多快的速度滑下那个滑道，或者你可以心算出多少位数的和，即正念没有一个客观、一目了然、可以测量的结果。

要确定正念是不是一种技能，可以观察在学习正念时活跃的大脑区域。正念训练激活的是那些会被技能学习和程序记忆激活的区域，还是那些会被其他类型的学习激活的区域，如情景记忆和语义记忆？多项研究一致得出的答案是，正念训练会激活多个大脑区域和网络，包括在程序记忆中活跃的区域和网络，比如基底神经节和小脑。9程序记忆网络并不是唯一涉及的大脑网络，这很好地提醒我们，记忆系统几乎从来都不是孤立地起作用的，而是与其他记忆系统和其他大脑功能（如注意力、感觉处理、情感、推理和判断）同时起作用的。

如何增强程序记忆技能

既然你已经了解程序记忆是如何工作的，提高你使用程序记忆的能力就非常简单了：

· 从一开始就努力学会如何使用正确的方法，以免为需要改正坏习惯而烦恼。

▫ 与其自学弹吉他或打网球，不如去上培训课。

· 一旦知道该做什么，就要练习、练习、再练习。只要练习方法得当，所有的技能都会随之提高。

· 利用反馈来提高练习的质量和效果。

▫ 无论是请老师听你的单簧管演奏，还是用秒表测算你的100米短跑用时，反馈都是必不可少的，它可以确保你在

练习中所做的任何改变都能让你进一步接近你的目标。

· 无论是学什么技能，都要坚持向老师或教练学习，以取得最佳效果。

· 间歇性练习，优化线下学习。

▫ 如果每周总共练习7个小时，那么最好是每天练习1个小时，而不是一天练习7个小时。

· 尽量减少干扰，避免在同一天练习另一种类似的技能，因为这可能会干扰你想学的技能。

▫ 换句话说，如果你决定学习林迪舞，就不要在当天晚些时候学习另一种舞蹈。

· 练习时，先从简单的任务开始，然后逐步增加难度。

▫ 先做一些基本的滑冰和单跳练习，再练习两周半接后外点冰三周跳的组合动作。

· 练习要有变化，以便在各种条件下充分发挥自己的水平。

▫ 为了提高你的投篮命中率，在三分线上的不同位置练习投篮。

· 最后，坚持练习、练习、再练习。这一点非常重要，我们在下文还会反复提及。

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[1]1英尺≈0.3米。——编者注