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  中央執行是個靈活的系統,負責控制和調節認知過程。它引導注意力和瞄準訊息,使工作記憶和長期記憶一起工作。可以把它認為是個監控系統,控制認知過程,確保短期記憶積極工作,並在它們誤入歧途時進行干預,防止分心。  它具有以下功能:  中央執行系統主要有兩個系統:視覺空間寫生板(visual -spatial sketchpad)和語音迴圈(phonological loop)。  例如,巴德利和厄斯(Erses)使用雙任務正規化發現,即使單個任務的難度與他們的能力相適應,阿茲海默症患者在同時執行多個任務時的表現會減弱。兩個任務包括記憶任務和追蹤任務。單個動作完成得很好,但隨著阿茲海默症在病人身上變得越來越顯著,執行多個動作會變得越來越困難。這項研究表明,阿茲海默症患者的中央執行功能正在惡化。  最近關於執行功能的研究表明,“中央”執行並不像巴德利和希奇的模型中設想的那麼核心。相反,在個體之間似乎存在單獨的執行功能,這些功能有很大程度的獨立差異,並且可以選擇性地受損或免於腦損傷。

  語音迴圈(或“發音迴圈”)作為處理聲音或音韻訊息的整體。由兩個部分組成:一種是短期音韻儲存器,帶有易迅速衰減的聽覺記憶痕跡,另一種是發音複述元件(有時稱為發音迴圈),可以恢復記憶痕跡。  任何聽覺語言訊息都被假定自動進入語音儲存。視覺呈現的語言可以通過無聲的發音轉換為語音程式碼(phonological code),從而編碼到語音儲存中。發音控制過程促進了這種轉換。音韻儲存器就像“內耳”,按時間順序記憶語音,而發音過程就像“內在聲音”,迴圈重複一系列單詞(或其他語音元素),以防止它們衰減。尤其是在幼兒期,語音迴圈可能對詞彙習得起著關鍵作用。另外,對於學習第二語言也至關重要。  五個主要發現為語音迴圈提供了證據:

  幾十年來,文學積累為音韻STS理論提供了強而有力的支援。在1971年的一項研究中,斯蒂芬·馬迪根(Stephen Madigan)證明,在正向序列回憶中,當以聽覺而非視覺的方式呈現一個列表時,近因效應效果更大。(在後向序列回憶中,效果較小。)在他的研究中,聽覺呈現導致對最接近的研究專案回憶更強。凱瑟琳·彭尼(Catherine Penney)對這一發現進行了擴充套件,發現在自由回憶任務中也可以發現模態效應(modality effects)。在1965年,達利特(Dallett)發現在列表中新增“字尾”專案(無法被回想的干擾),會大幅減少觀察到的模態效應。。羅伯特·格林(Robert Greene )在1987年利用這一觀察發現,與視覺相比,字尾效應對列表的聽覺學習(而非視覺學習)有更大的影響。這些發現的結果都有力地支援了這個理論,即存在一個短期儲存區,其通過語音儲存最近學過的東西。此外,布魯姆(Bloom)和瓦特金斯(Watkins)發現,當字尾不被解釋為語言聲音時,字尾效應會大大減弱,這與音韻短期儲存理論相一致,因為它在很大程度上不受非語言干擾的影響。

  艾倫·巴德利的工作記憶理論還可以從另一方面儲存短期記憶。視覺空間寫生板是個儲存區,可儲存用於操作的可視訊息。視覺空間寫生板被認為是它自己的工作記憶儲存區,因為它不干擾語音迴圈的短期過程。在研究中發現,視覺空間寫生板可以與語音迴圈同時工作,處理聽覺和視覺刺激,而任一個過程不受其它過程影響。巴德利將短期記憶理論重新定義為工作記憶來解釋這一現象。在最初的短期記憶理論中,人們認為只有一個即時訊息處理儲存器,它只能在很短的時間內(有時是幾秒鐘的事情)儲存7個加2或減2個專案。數字廣度測試(The digit-span test )是完美測量例子,經典地定義了短期記憶。從本質上講,如果一個人不能在幾分鐘內,找到將訊息轉移到長期記憶中的一種現有關聯,來編碼7加減2個專案,那麼這些訊息就會丟失,並且永遠不會被編碼。  然而,視覺空間短期記憶可以在短時間內保留視覺和空間訊息。當這種記憶被使用時,個體能夠暫時地創造,並重新審視可以在複雜困難的空間定位任務中操縱的心像。有些人的大腦區域存在差異,這是由於不同型別的腦損傷造成的。視覺空間短期記憶與暫時性記憶(如視覺感覺記憶)的區別上也可能存在誤解。暫時性記憶只是一種短暫的感覺記憶。因此,由於視覺感覺記憶是感覺記憶的一種,但訊息儲存的時間只有一秒鐘左右。常見視覺感覺記憶的效果是,個體可能記得看過那些其實不在這的東西,或者不記得在視線範圍內的特定事物。記憶只是瞬間的,如果不在幾秒鐘內被注意到,它就會消失。  大腦中有兩種不同的途徑,分別控制視覺空間寫生板的不同功能。寫生板由空間短期記憶和物件記憶兩部分組成。空間短期記憶是人們如何能夠學習並因此記住,與其他物件比較的表徵中,這個物件“在哪裡”。物件記憶則是學習和記憶這個物件“是什麼”的關鍵。這兩種不同的視覺能力之間的差異,在很大程度上是能力在大腦中的通路不同所致。大腦中檢測到空間表徵的視覺通路是背側流。決定物體形狀、大小、顏色和其他決定性特徵的視覺通路稱為腹側流。這兩種流各自獨立執行,因此視覺系統可以只處理其中一種而不處理另一種(例如在腦損傷中),或同時處理兩種流。這兩個流彼此不依賴,所以如果其中一種正在運作,另一個仍然可以傳送訊息。

  Logie提出視覺空間寫生板可以進一步細分為兩個部分:  三個主要發現,為視覺空間寫生板內視覺和空間部分的區別,提供了證據:

  2000年,巴德利在模型中新增了第四個元件,情節緩衝區。這個元件是有限容量的被動系統,致力於將跨域訊息連線起來,形成具有時間順序(或情節時間順序)的視覺、空間和口語訊息的整合單元,例如故事或電影場景的記憶。情節緩衝也被認為與長期記憶和語義有聯絡。  “它就像緩衝儲存器,不僅在工作記憶的各個元件之間,而且還把工作記憶、感知和長期記憶聯絡起來。”巴德利假設“藉由有意識地覺察,可從緩衝區中提取”。情節緩衝區允許個人使用整合的訊息單元,他們已經不得不想像新的概念。因為這可能是一個「需要注意力的過程...... 緩衝區在很大程度上取決於中央執行機構」。  引入這一成分的主要動機,是因為觀察到,雖然一些失憶症患者(尤其是高智商患者)可能沒辦法在長期記憶中編碼新訊息,但他們對故事的短期記憶很好,能回憶起比語音迴圈中所能記住的還要多出很多的訊息。“情節緩衝出現了...... 能夠儲存繫結的特性,並使它們可被有意識的覺察所用,但本身不負責繫結的過程”。  據推測“有意識地使用語音迴圈或寫生板,可透過緩衝區來進行”。這是基於這樣的假設:視覺空間寫生板和語音迴圈都是次要的緩衝器,在它們的感覺區域內結合訊息。另外,情節性緩衝區也可能與嗅覺和味覺相互作用。

  有很多證據表明,短期記憶緩衝區與長期記憶不同。語音迴圈似乎與左半球的啟用有關,尤其是顳葉。而視覺空間寫生板則根據任務難度,啟用不同區域; 較低強度的任務似乎啟用枕葉,而更復雜的任務啟用頂葉。儘管中央執行系統似乎位於大腦的額葉,但仍然是個未解之謎。情節性緩衝區似乎位於兩個半球(雙側),額葉和顳葉都有啟用,甚至海馬迴的左側也有啟用。就遺傳學而言,ROBO1基因與語音緩衝區的完整性或長度有關。

  巴德利模型的優勢在於,它能夠將大量的研究成果整合到短期記憶及工作記憶中。此外,從屬系統的機制(特別是語音迴圈)激發了大量實驗心理學、神經心理學、認知神經科學的研究。  然而,一些對模型的批評已經提出,例如在語音迴圈的部分,最初的巴德利-希奇模型很難解釋包括「7加減2規則」爭議在內的一些細節。  情節緩衝區被認為是有助於工作記憶模型的補充,但尚未進行廣泛研究,其功能仍不清楚。
巴德利工作記憶模型(英文:"Baddley's model of working memory")是巴德利(Alan Baddeley)和希奇(Graham Hitch)在1974年提出的工作記憶模型,試圖呈現更準確的初級記憶模型(通常稱為短期記憶 )。工作記憶將初級記憶分成多個元件,而不是單個統一構造。