ワーキングメモリはどのように意識を生み出すのか

ワーキングメモリは、現在行っているタスクを完了するためにアクセスする必要がある情報であり、科学者たちはこれが意識と密接に関連していると考えています。 ヘンリー・テイラー＆ザ・コンバーセーションUS著 WhataWin via Getty Images 以下のエッセイは、最新の研究をカバーするオンライン出版物であるThe Conversationの許可を得て転載しています。 部屋に入った瞬間に、なぜそこに来たのか忘れてしまうという感覚を知っていますか？ もしかしたら、鍵を取りに来たのかもしれません。部屋に向かう途中、鍵を取りに行くことを考えていました。しかし、部屋に着くと、鍵のことは頭からすっかり消えてしまいました。 これは「ドアウェイ効果」として知られることがありますが、新しい部屋に入るときによく起こります。なぜこれが起こるのでしょうか？その答えは、ワーキングメモリと呼ばれる能力に大きく関係しています。情報がワーキングメモリに保存されるのは、現在行っているタスク（鍵を取りに行くことなど）に必要な場合です。 科学ジャーナリズムを支援する この記事を楽しんでいただけたなら、受賞歴のあるジャーナリズムを購読して支援することを検討してください。購読することで、今日の私たちの世界を形作る発見とアイデアに関する影響力のあるストーリーの未来を確保することに貢献できます。 ワーキングメモリがこれほど興味深いのは、意識との密接なつながりです。ドアウェイ効果は、情報がワーキングメモリから削除されると、すぐに意識から消えるように見えることを示唆しています。また、ワーキングメモリ内の情報が忘れられやすいことも示唆しています。 ワーキングメモリと意識の関係は、心理学、哲学、神経科学でますます注目されています。ワーキングメモリは、どのようにして意識を生み出すことができるのでしょうか？私の新しい本では、この二つの複雑な関係を探求しています。 ワーキングメモリ：豊かさと貧しさ ドアウェイ効果を理解するには、ワーキングメモリについて少し知る必要があります。 ワーキングメモリを特別なものにしていることの一つは、それがアクセスできる情報と処理能力の両方の点で、非常に豊かであることです。最近のワーキングメモリのモデルによると、視覚、触覚、嗅覚などの感覚チャネルからの情報や、長期記憶などの他の記憶システム、そして言語処理のための脳のシステムからも情報を引き出すことができます。つまり、ワーキングメモリは、あなたの脳内の多くの情報が集まる場所なのです。 ワーキングメモリがその情報を持つと、それを使って多くのことができます。ワーキングメモリの中には、視覚的・空間的推論（ルービックキューブを解くなど）や情報のチャンク（電話番号など）を保存するなど、特定のタスクのためのさまざまな小さなシステムがあります。お気に入りの「セントラルエグゼクティブ」システムさえあります。エグゼクティブは、ワーキングメモリ内のさまざまなシステムにタスクを割り当て、すべてを制御下に置く、冷酷な上司のようなものです。 しかし、他の点では、ワーキングメモリを特別なものにしているのは、同時に非常に貧しいということです。利用可能な情報の豊富さにもかかわらず、ワーキングメモリは一度に実際に保存できる情報の量がごくわずかです。 1997年に報告された古典的な実験では、参加者にいくつかの色の図形が表示され、それを覚えておくように指示されました。その後、図形は1秒ほど消え、新しい色の図形が表示されました。新しい図形の色が変わっている可能性がありました。参加者は、二つの図形セットの間に変化があったかどうかを見つけるように求められました。これは「変化検出」と呼ばれます。 1〜3個の図形が関わる場合はほぼ完璧でしたが、図形の数を4〜12個に増やすと、徐々に悪化しました。実験者は、図形の数が増えると情報を保存するのが難しくなるためだと主張しました。これは、ワーキングメモリの容量が多くの図形を保存するには十分ではないためです。実験者は、ワーキングメモリの容量はわずか4つの「スロット」であると結論付けました。それらのスロットが埋まると、ワーキングメモリはいっぱいになり、新しい情報のための余地はまったくなくなります。 ワーキングメモリに「スロット」があるという考えは、「チャンキング」と呼ばれるものに密接に関連しています。ここに2つの文字の文字列があります（それぞれ9文字）。両方を記憶してみてください。 BBC FBI WWF ZQK EWP WLJI 最初の文字列の方が覚えやすいと感じたのではないでしょうか。これは、それらが馴染みのあるものであり、脳が自然に3つのチャンクにソートするためです。これらはワーキングメモリに3つの異なるチャンクとして保存できます。このため、最初のセットはワーキングメモリのスロットを3つしか占有しません。2番目の文字列は馴染みがないため、9文字すべてを個別のチャンクとして保存する必要があります。ワーキングメモリのスロットがすぐに不足するため、これは困難です。 しかし、ワーキングメモリの多くの特徴と同様に、その容量は激しく議論されている問題です。ますます多くの科学者が、ワーキングメモリに「スロット」があるという考えを拒否しており、代わりにその容量は、さまざまな情報に柔軟に分配できるリソースであると主張しています。この見方によれば、ワーキングメモリの容量は、4つの固定されたスロットとはほど遠く、庭に水をやるために使用する水のタンクのようなものかもしれません。少量の水を多くの異なる領域に与えることも、少数の領域に大量の水を与えることもできます。 同様に、ワーキングメモリは多くのオブジェクトに関する少量の情報、または1つまたは2つのオブジェクトに関する非常に詳細な情報を保存できるかもしれません。 2004年のある研究は、スロットビューよりも柔軟なリソースビューを支持しています。この実験では、図形を使った変化検出も使用しました。 決定的に、実験者はさまざまな種類の図形でこれを試しました。時には非常に単純な図形を使い、時には非常に複雑な図形を使いました。彼らは、人々がワーキングメモリに保存できる単純な図形の情報量が多いように見えることを発見しました。複雑な図形の情報保存ははるかに悪かったです。実際、実験者は、非常に複雑なオブジェクト（多くの異なる色の面を持つ立方体など）に対するワーキングメモリの容量は、わずか1〜2である可能性があると示唆しています。 これは、ワーキングメモリが非常に複雑なオブジェクトを記憶しようとすると、その容量がはるかに「消費される」ことを示しているようです。これは、ワーキングメモリに固定された数のスロットがあるのではなく、その容量が保存しようとしている情報の複雑さに依存することを示唆しています。 私にとって、ワーキングメモリがアクセスできる情報の量に関して非常に豊かであり、一度に保存できる情報の量が非常に少ないという点で貧しいというのは、ロマンチックなものがあります。それは、常に利用可能な膨大な富を見ることができるが、一度にほんの一部しかサンプリングできないかのようです。 ワーキングメモリの低い容量は、情報がなぜそれほど簡単に忘れられるのか、たとえほんの数秒前まで考えていたとしても、理解するのに役立ちます。しかし、ここにはさらに魅力的な可能性があります。鍵のようなものを忘れるとき、それは完全に意識から消え去るように見えます。これは、ワーキングメモリが