処理モデルのレベル
記憶の心理モデル

1972 年にFergus IM Craikと Robert S. Lockhartによって作成された処理レベルモデルでは、刺激の記憶想起を精神処理の深さの関数として説明しており、深いレベルの処理では、浅いレベルの処理よりも精巧で強力な記憶が生成されます。浅い処理 (音素要素と綴り要素に基づく処理など) は、急速に減衰しやすい脆弱な記憶痕跡につながります。逆に、深い処理 (意味処理など) は、より耐久性のある記憶痕跡をもたらします。[1]このモデルには 3 つの処理レベルがあります。構造的または視覚的な処理では、単語の物理的な性質 (単語の綴りや文字の見た目など) のみを記憶します。音素的な処理では、単語をその発音で記憶します (たとえば、tall という単語は fall と韻を踏みます)。最後に、意味処理では、単語の意味を類似の単語または類似の意味を持つ別の単語でエンコードします。単語が認識されると、脳はより深い処理を可能にします。

この理論は、記憶の強さが連続的に変化すると表現し、リハーサルが常に長期記憶を向上させるという仮定に基づく多記憶アトキンソン・シフリン記憶モデルと矛盾する。彼らは、単に過去の分析を繰り返すだけのリハーサル（維持リハーサル）は長期記憶を強化しないと主張した。[2]

1975年の研究（CraikとTulving）では、被験者に60語のリストが与えられました。各語には3つの質問が添えられており、被験者はそのうちの1つに答えなければなりませんでした。これらの3つの質問は、3つのカテゴリーのいずれかに分類されていました。1つ目のカテゴリーは、語の視覚的な提示方法に関する質問（「この語はイタリック体で示されていますか？」）でした。2つ目のカテゴリーは、語の音韻的性質に関する質問（「この語は『bee』という音で始まりますか？」）でした。3つ目のカテゴリーは、読者が特定の文脈の中で語について考えざるを得ないような質問でした（「路上で友人に会えますか？」）。この研究の結果、深い処理（後者）を含む語の方が記憶に残りやすいことが示されました。[3]

修飾子

親密さ、転移に適した処理、自己参照効果、および刺激の明示的な性質は、精神的処理の深さの要因を操作することによって、処理レベル効果を修正します。

親しみやすさ

刺激は、既存の意味構造との適合性が高い場合、より高い想起値を持ちます（Craik, 1972）。意味ネットワーク理論によれば、これは、そのような刺激が他の符号化された記憶と多くのつながりを持ち、それらのつながりが意味ネットワーク構造の近さに基づいて活性化されるためです。[4] この活性化は認知分析を促進し、記憶表現の強度を高めます。親近感修飾子は、関連する刺激を提示された際に被験者が誤った記憶を報告するという暗黙記憶実験で検証されています。[5]

処理の特異性

処理の特異性とは、刺激が入力された方法で提示された場合の、刺激の想起値の増加を表します。例えば、聴覚刺激（話し言葉や音）は発話された場合に最も高い想起値を持ち、視覚刺激は被験者に画像を提示された場合に最も高い想起値を持ちます。[6]筆記課題では、単語が意味的に符号化されている場合（被験者が特定の意味に関連して自己生成している場合）、意味的手がかり（特定の意味を持つ単語を求める）によって最も効果的に想起されます。単語は、被験者が生成した単語ではなく、読み上げられた単語によって、データ駆動型手がかり（単語補完）によって最も効果的に想起されます。[7]

自己参照効果

処理レベルは記憶学習において不可欠な要素です。自己言及効果は、特定の刺激が被験者と意味的に関連している場合、その刺激に対する想起能力が向上することを表します。これは、親近感修飾語の帰結と考えることができます。なぜなら、ある人の人生における出来事に具体的に関連する刺激は、その人の意味ネットワークにおいて広範な活性化を引き起こすからです。[8] 例えば、ある性格特性形容詞の想起値は、被験者にその特性形容詞が自分に当てはまるかどうかを尋ねられた場合の方が、その特性形容詞が他の特性と類似した意味を持つかどうかを尋ねられた場合よりも高くなります。[9]

暗黙記憶と処理レベル

暗黙記憶テストは、顕在記憶テストとは対照的に、特定の刺激の想起値を、刺激に関連する課題におけるその後の成績に基づいて測定します。これらの課題中、被験者は刺激を明示的に想起することはありませんが、以前の刺激は依然として成績に影響を与えます。[10] 例えば、単語補完暗黙記憶課題において、被験者が「dog」という単語を含むリストを読むと、「d」で始まる3文字の単語を尋ねられた際に、より容易にこの単語を答えます。処理レベル効果は顕在記憶テストでのみ認められます。ある研究では、単語補完課題は、様々な意味レベルを共通に持つ3つの単語を用いて達成された意味エンコーディングのレベルに影響されないことが示されました。[11]別の研究では、典型的な処理レベル効果は単語補完課題では逆転することが示されました。被験者は、絵の心地よさを評価するように求められた場合（意味エンコーディング）よりも、絵を表す単語を見せられた場合の方が、絵のペアをより完全に想起しました。[12]典型的な処理レベル理論では、画像のエンコーディングは語彙のエンコーディングよりも深い処理を生み出すと予測される。

「短期記憶と長期記憶は、容量、その根底にある神経基盤、パフォーマンスを支えるプロセスの種類など、さまざまな点で異なると考えられてきました。」[13]

長期記憶

私たちは、自分自身と関連づけて情報を記憶する場合、特にその情報を記憶します。海馬が損傷すると、新たな長期記憶の形成や想起ができなくなりますが、短期的に少量の情報を維持し再現する能力は通常維持されます。[14]

感覚モード

異なる感覚モードは、その性質上、処理の深さが異なり、一般的に特定の感覚においては他の感覚よりも高い想起値をもたらします。しかしながら、前述の修飾語が各感覚モード内で活性化される処理レベルに影響を及ぼす余地は大きくあります。

ビジョン

視覚入力は、すべての感覚の中で最も強い想起値を生み出し、また、最も幅広いレベルの処理修飾子を可能にします。また、最も広く研究されている感覚の1つです。視覚研究では、画像の方が単語よりも高い想起値を持つことが示されています（画像優位効果） 。しかし、意味的連想は画像記憶では逆の効果があり、他の記憶とは逆のようです。物理的詳細ではなく論理的詳細が強調されると、画像の想起値は低くなります。[15]綴り（大文字、文字と単語の形状）、音韻（単語の音）、意味（単語の意味）の符号化手がかり を比較すると、単語の意味で最も高いレベルの想起が見られ、次に音、最後に書かれた手がかりと形状に基づく手がかりは想起を刺激する能力が最も低いことがわかりました。[1]

聴覚

聴覚刺激は、視覚刺激と比較すると一般的な想起値がやや劣るものの、従来の処理レベル規則に従う。いくつかの研究では、聴覚の弱さは暗示的記憶ではなく明示的記憶（直接想起）にのみ存在すると示唆されている。[16]被験者に聴覚的単語手がかりと視覚的単語手がかりを提示した場合、被験者は発話された単語の直接想起と視覚的単語の直接想起においてのみ成績が劣り、暗示的自由連想テストではほぼ同等の成績を示す。聴覚刺激の中では、意味解析によって刺激に対する想起能力が最も高くなる。実験は、聴覚レベルの処理レベルが神経活動と直接相関していることを示唆している。[17]

触る

触覚記憶表象は本質的に視覚表象に似ているが、2種類の刺激の強さを確実に比較するにはデータが不十分である。ある研究では、視覚刺激表象と触覚刺激表象の間には生来の差異があるため、精神的処理レベルに差があることが示唆されている。[18] この研究では、被験者は視覚と触覚の両方の形式で物体を提示された（被験者は球体を見せられるが触れることはできず、その後、同様の球体を与えられて持つことはできても見ることはできない）。被験者は、触覚フィードバックを使用する場合よりも、視野内でサイズの違いを識別する方が困難であった。視野内でのサイズ処理レベルが低い理由として、遠近法と距離による物体サイズの大きな変動が原因であることが示唆されている。

匂い

匂いの記憶は視覚記憶よりも弱く、識別成功率は視覚記憶の70～80%に過ぎません。[19] 被験者に匂いを「視覚化」し、特定の画像と関連付けるよう指示した場合、匂いの記憶において処理レベル効果が見られることが確認されています。この課題を行った被験者は、自己選択した方法で匂いを記憶した被験者とは、明示的記憶テストにおける想起値が異なります。しかし、想起値の違いは被験者、そして被験者が匂いからイメージを形成する能力によって異なります。匂いに言語的属性を付与する場合も同様の効果があります。匂いの意味処理（例えば、「泥」の匂いを「水たまりのような匂い」に関連付けるなど）は、想起に最も良い影響を与えることが分かっています。

神経学的証拠

陽電子放出断層撮影法（PET）と機能的磁気共鳴画像法（FMRI）を用いた複数の脳画像研究では、処理レベルの高低が脳活動の増加や脳の様々な部位の活動と相関していることが示されています。例えば、語彙分析課題では、被験者は単語が生物か無生物かを識別した場合にのみ左下前頭前皮質の活動を示し、単語に「a」が含まれているかどうかを識別した際には活動を示しませんでした。 [20]同様に、聴覚分析課題では、被験者が意味的な単語操作を 頻繁に行うほど、左下前頭前皮質の活性化が高まりました。[17]単語認識におけるシナプス的側面は、左前頭蓋および下前頭溝と下中心前溝の接合部を覆う皮質 と相関しています。 [21]自己言及効果もまた、内側前頭前皮質 の領域と神経相関しており、被験者がデータの自己関連性を分析する実験では、この領域が活性化しました。[22] 処理の特異性は、視覚記憶が符号化され呼び出されるときに同じ場所で脳の活動が起こり、語彙記憶は異なる場所で起こることを示す研究によって神経学的に説明されています。[6] 視覚記憶領域は、主に両側の線条体外視覚皮質に位置していました。

精神障害

処理レベル効果は精神障害と様々な形で相互作用する。特に、処理レベル効果は加齢に伴う記憶力低下患者では増強され、パニック障害患者では選択的に増強されるが、アルツハイマー病患者では影響を受けず、自閉症患者では逆転する傾向がある。

加齢に伴う記憶機能の他の低下にもかかわらず、高次の処理レベルに由来する記憶符号化の強度は維持されているように見える。いくつかの研究では、高齢者においては、この差異によって非意味的処理能力と比較して意味的処理能力が向上することが示唆されている。神経イメージング研究では、高齢者は単語や画像を提示された際に若年者よりも左前頭前野の活動が低下するが、意味的関連性を評価する際にはほぼ同等の活動を示すことが示された。[23]

パニック障害

パニック障害は、肯定的または中立的な単語よりも脅迫的な意味を持つ単語の想起能力を高めることで、処理レベルを変化させるようです。ある研究では、パニック障害患者において、脅迫的な意味を持つ単語リストの暗示的（自由想起）および明示的（感情的側面の記憶）記憶の両方が強化されました。[24]

アルツハイマー病

近年の研究では、アルツハイマー病患者において処理レベルの影響が増大していることが示されています。具体的には、意味的に符号化された刺激は、物理的に符号化された刺激よりも有意に高い想起値を示します。ある実験では、被験者は意味に基づいて選択された単語の方が、数字の順序に基づいて選択された単語よりも高い想起値を維持しました。[25]

自閉症

自閉症患者では、処理レベルの影響は逆転し、意味的に提示された刺激は物理的に提示された刺激よりも想起値が低くなります。ある研究では、音韻処理と綴字処理によって、単語リスト想起テストにおいて高い想起値が示されました。[26] 他の研究では、意味的に処理されていない刺激は、自閉症患者の方が非自閉症患者よりも正確に処理されることが明確に示されています。[27] この奇妙な現象の原因については、明確な結論は出ていません。

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