效率與容量對隱含性學習的影響：一個針對老年人及阿茲海默症患者對序列出現事件之記憶的探討

Efficiency, Capacity, and Implicit Learning: An Account of the Effects of Aging and Alzheimer's Disease on the Performance in Sequence Learning

過去關於老化（aging）與記憶系統關係的研究有相當一致的發現：因年齡產生的表現差異，在隱性記憶（implicit memory）作業小，但在顯性記憶（explicit memory）作業則大。即使是顯性記憶受損嚴重的阿茲海默症（Alzheimer's disease, AD）患者，在隱性記憶作業的表現，也較在顯性作業的表現為佳。因為，大部分隱性記憶作業都是採用促發（priming）作業，受試者並不需要使用太多認知資源，也不需要發現與學習新的訊息。所以老年人與阿茲海默症患在隱性記憶作業的較佳表現，可能是因為他們的認知資源仍可以應付這類作業。 相較於隱性記憶作業，隱含性學習（implicit learning）作業需要較多的認知資源。本研究分別利用實驗與模擬，來探討與資源供給有關的主要因素──效率（efficiency）與容量（capacity）──對隱含性學習的影響。效率是每單位時間內一個系統容量被利用的程度。容量則是每單位時間內一個系統可處理的最大訊息量。效率愈高、容量愈大，可供給的資源就愈多。 本研究的實驗部分，比較了一般年輕人、老年人以及阿茲海默症患者三種族群在序列學習（sequence learning；一種常被採用的隱含性學習作業）上的表現差異。研究除觀察老年人及阿茲海默症患者是否能夠進行隱含性學習，並探討三組受試者在認知效率與容量的差異是否會影響隱含性的學習。結果顯示，一如隱性記憶，隱含性學習的機制並不受老化與失憶症的影響。三組受試者雖然都能進行隱含性學習，但由於供給認知資源的能力不同，學習的程度也不同。年輕人的學習是完整的，老年人及阿茲海默症患者則只學到部分。 本研究的模擬部分，採用了單純單覆網路（Simple Recurrent Network, SRN; Elman, 1990）作為序列學習的心理模型。SRN能夠模擬許多序列學習的過程與結果（Cleeremans, 1993；Cleeremans & McClelland, 1991）；本研究藉由調整模型中關於學習效率與處理容量的參數，一方面可以直接操弄效率與容量，另一方面也能夠模擬不同的受試者。結果顯示SRN成功地模擬了三組受試者的學習表現。缺乏效率或容量，會導致資源的不足；資源的不足，則會減少學習的有效性。本研究的模擬結果驗證了本研究的實驗結果；亦即，三組受試者的表現差異是由於影響資源供給的因素所造成，而不是學習機制本身。 綜合實驗與模擬的結果，本研究得到以下結論：（1）隱含性學習的機制不受老化與失憶症的影響，結論符合隱性記憶文獻。（2）如果只看三組受試者在學習表現上的差異，而不檢視學習的序列，會使人錯誤地將表現差異歸因於三組受試者具有不同的學習歷程。但謹慎分析學習序列的結構可發現學習表現的差異可以由單一的學習歷程，但不同程度的學習有效性，加以預測。（3）隱含性學習雖然不在意識層而進行，仍然需要認知資源。如果作業所需的資源超過受試者所能供給，將無法有效學習。這個發現與Nissen and Bullemer（1987）是一致的。

Differences in performance on an implicit learning task-sequence learning-among normal young and aging adults and patients with Alzheimer's disease (AD) were investigated. All participants show evidence of learning, yet the patterns of learning appear to be quite dissimilar. Differences in performance are accounted for by differences in factors pertinent to resource supply such as efficiency and capacity of the participants. By varying its efficiency and capacity, a connectionist model based on a simple recurrent network architecture (Elman, 1990) is demonstrated to capture major aspects of the learning processes of different groups of participants, thus verify the resource supply account. Taken together, the results indicate that: (a) Mechanisms of implicit learning are quite resistant to aging and AD. (b) Implicit learning can be resource demanding. Effective learning will not occur if the resource demand exceeds the resource supply.