新闻要点：《美国国家科学院院刊》昨日在线发表的一项研究表明，大脑的左半球和右半球拥有独立的工作记忆存储单元，即我们主动记在心里的信息。平均而言，人们只能在工作记忆中记住四条信息——比如，四个陌生人坐在房间里的位置。目前的研究表明，实际上工作记忆的容量是“二加二”，即大脑的每一侧存储两个项目，而不是在任何地方存储四个项目。这一理解可用于设计学习技巧和视觉显示，以最大化工作记忆容量。其原理如何：
研究人员让两只猴子——它们的记忆容量与人类相似，平均能记住四条信息——执行一项标准的、在灵长类动物和人类中都常用的工作记忆任务。猴子会看到屏幕上出现两到五个正方形。正方形会消失片刻，然后重新出现，其中一个正方形的颜色会发生变化。为了获得奖励，猴子必须准确地指出那个变了颜色的正方形。
在猴子执行任务时，研究人员使用电极记录了它们在大脑两个区域的脑部活动：顶叶皮层（负责接收我们看到的视觉信息）和额叶皮层（是工作记忆的所在地）。
与之前的研究一样，随着正方形数量的增加，猴子犯的错误也越多。（回到陌生人坐在房间里的例子，这就像你转过身去，其中一个人走到走廊里，而另一个人坐到了他的座位上。如果只有四个人，你很可能会注意到；如果房间里有十个人，甚至三十个人，那么发现这种变化就会困难得多。）
但研究团队注意到，影响最大的并非屏幕上正方形的总数，而是每个屏幕半边有多少个正方形。（大脑的每一侧处理的是视觉场对侧的信息。）当左侧屏幕添加更多正方形时，猴子记住右侧屏幕上物品的能力似乎并未受到影响，反之亦然。它们表现同样出色。
“（猴子）在左右视觉空间中有两个独立的、较小的容量。这就像两个独立的が大脑——左右脑半球——分别观察着视觉空间的两个不同部分，”神经科学家、研究人员之一的 Earl Miller 在一份准备好的声明中说。
通过观察神经记录，科学家们能够弄清楚大脑何时以及如何因信息过载而出现问题。他们发现，工作记忆的限制源于猴子获取信息的能力，而非记住信息的能力。过多的正方形会使顶叶皮层中的细胞过载；它们根本无法编码如此多的信息。
背景信息
研究人员早就知道，人们在工作记忆中只能记住为数不多的几项信息。（最初的限制被设定为7，加减2——这常常被认为是电话号码是7位数字的原因——但后续研究将其下调至4。）然而，这种限制在大脑中是如何体现的，却一直是个谜。
人们可以通过使用某些助记术或记忆技巧来提高工作记忆能力。扩展工作记忆的一个常用方法是组块化，即在记忆时将单个项目组合成一个更大、通常更有意义的单元（例如，将数字 0-7-0-4 记作“7月4日”）。通过密集的训练和使用这些技巧，可以大幅提高工作记忆容量。
早期的研究表明，工作记忆与智力密切相关。
工作记忆对视觉信息和听觉信息有不同的存储（例如，默念电话号码的数字以便记住）。本研究的结果仅适用于视觉信息。
未来展望
Miller 表示，这些发现为呈现重要信息提供了更好的方法。例如，安检处的 X 射线扫描可以垂直滚动，而不是水平滚动，以最大化安检人员识别扫描图像中物体的能力，而且平视显示器可以设计成在挡风玻璃的左右两侧显示等量的信息，帮助驾驶员或飞行员更好地处理信息。
参考资料：Timothy J. Buschman, Markus Siegel, Jefferson E. Roy, and Earl K. Miller. "Neural substrates of cognitive capacity limitations." Proceedings of the National Academy of Sciences, published online before print June 20, 2011. DOI:10.1073/pnas.1104666108
图片：Wikimedia Commons / Patho
