
在臨床工作中,我們經常聽到類似的描述:
「老師剛剛說完,他馬上就忘記。」
「明明知道怎麼算,算到一半就漏掉進位。」
「動作分開都會,三個步驟連起來就亂掉。」
「寫作文時明明有很多想法,開始寫之後卻不知道自己原本要寫什麼。」
「每一件事情都要大人在旁邊一直提醒。」
這些現象都可能與工作記憶(Working Memory, WM)有關,但「可能」兩個字非常重要。
因為注意力不穩定、語言理解困難、處理速度較慢、長期記憶提取困難、動作規劃困難、疲勞、焦慮,甚至只是任務設計一次塞入太多資訊,都可能產生非常類似的職能表現。
因此,我們真正需要理解的並不只是:
「工作記憶是什麼?」
而是四個更臨床的問題:
- 工作記憶如何限制職能表現?
- 工作記憶究竟包含哪些歷程?
- 如何判斷是哪一種工作記憶需求形成瓶頸?
- 如何確認眼前的問題真的與工作記憶有關,而不是其他能力造成的?
這篇文章就從這四個問題開始。
一、從「短期儲存」走向「動態工作空間」:工作記憶模型如何演進?
(一)第一階段:記憶曾經被理解成資訊流動的儲存系統
早期認知心理學經常將記憶理解成資訊在不同儲存系統之間移動的歷程。
以 Atkinson 與 Shiffrin 的多重儲存模型(Multi-store Model)為代表,資訊會經歷感覺暫存、短期儲存,再透過複誦與編碼進入長期記憶。
這套模型很重要,因為它建立了:
短暫保留資訊 ≠ 長期保存資訊
的概念。
但它仍然留下了一個臨床上非常重要的問題:
我們平常不是只需要「把資訊暫時放著」。
我們還需要一邊記,一邊做事情。
例如計算:
27+18
我們必須記得剛才算出的結果、維持進位資訊,同時進行下一個計算。
又例如老師說:
「拿出數學課本,翻到第35頁,做第三到第五題,做完拿來給我看。」
孩子必須一邊執行,一邊更新:
「課本拿了。」
「35頁找到了。」
「第三題完成了。」
「還有第四、第五題。」
因此,單純的「短期儲存」並不足以解釋真實生活中的認知活動。
這就是工作記憶概念真正重要的起點。
(二)第二階段:工作記憶模型
1974年,Baddeley與Hitch提出工作記憶模型(Working Memory Model)。
這是一個重要轉折:
工作記憶不再只是「短期記憶容量」,而是一個可以暫時維持資訊,同時進行認知操作的多成分系統。
原始模型主要包含:
- 中央執行系統(Central Executive)
- 語音迴路(Phonological Loop)
- 視覺空間模版(Visuospatial Sketchpad)
之後Baddeley於2000年再加入:
- 情節緩衝區(Episodic Buffer)
形成現在最常見的四成分架構。
這個模型對治療師非常有價值,因為它提醒我們:
「記不住」不是單一現象。
個案可能對口語序列特別困難,卻可以很好地記住位置;也可能記得圖片在哪裡,但一旦要同時操作、更新與抵抗干擾就開始失敗。
因此,工作記憶不能只用一個總分理解。
(三)第三階段:Cowan的嵌入歷程模型
Cowan的嵌入歷程模型(Embedded-processes Model)又提出不同觀點。
這個模型不再把工作記憶理解成幾個彼此獨立的儲存容器,而認為工作記憶可以理解成:
長期記憶中目前被活化的資訊,以及其中進一步進入注意焦點(Focus of Attention)的部分。
可以簡化成:
長期記憶
↓
目前被活化的資訊
↓
注意焦點中的資訊
這個模型把「注意力」推到非常核心的位置。
臨床意義也因此改變:
個案表現不佳,不一定是因為「記憶容量不夠」。
也可能是:
- 重要資訊沒有穩定進入注意焦點。
- 資訊雖然進入,但無法持續維持。
- 新刺激不斷取代原本的重要資訊。
- 干擾使原本資訊失去可用性。
換句話說:
我們不只需要問工作桌有多大,還要問哪些東西能夠留在工作桌上。
(四)第四階段:Engle的執行性注意力觀點
Engle的執行性注意力觀點(Executive Attention View)又將問題往前推了一步。
在這個架構中,工作記憶容量的個別差異,很大一部分與控制注意力、維持目標以及抵抗干擾的能力有關。
因此,在沒有干擾、步驟很單純的情境中,個案可能表現正常。
但是當:
- 有很多競爭刺激。
- 必須抑制習慣性反應。
- 必須同時維持目標。
- 中途被打斷後需要回到原任務。
困難才會明顯出現。
這個觀點對注意力不足過動症(ADHD)與執行功能困難的臨床推理尤其重要。
因為我們開始發現:
工作記憶、注意力與執行功能不是三個完全獨立的盒子,而是高度交互作用的認知歷程。
所以,現代臨床理解不應該只停留在:
「工作記憶容量有幾個?」
更應該問:
個案如何讓目標相關資訊保持在可使用的狀態?
二、Baddeley模型的四個成份
Baddeley模型仍然是臨床上非常好用的「任務分析語言」,因為它讓我們可以分析不同活動主要要求哪種資訊形式。
但要注意:
這四個成分是功能性認知模型,不應直接等同四個獨立腦區。
(一)語音迴路
語音迴路(Phonological Loop)主要負責暫時維持語音形式的資訊。
又可以細分為:
1. 語音儲存(Phonological Store)
短暫保留語音資訊。
例如聽到:
「7、3、9、2」
在幾秒內暫時保持這串聲音。
2. 構音複誦歷程(Articulatory Rehearsal Process)
透過內在複誦讓資訊保持活化。
例如準備輸入驗證碼時,不斷在心裡重複:
「7392、7392……」
3. 臨床可能看到什麼?
當任務高度依賴語音工作記憶時,可能出現:
(1)口語指令長度增加後明顯漏步驟。
(2)數字序列容易遺失。
(3)陌生詞彙或新語音形式學習較吃力。
(4)聲韻覺識活動中,需要暫時保留聲音再操作時出現困難。
(5)只有口頭說明時表現差,但加入圖片或文字提示後明顯改善。
最後一項尤其具有臨床價值。
如果「口語→失敗;視覺支持→改善」,就提供了資訊形式相關的線索。
但仍不能因此直接診斷「語音迴路缺損」。
因為語言理解本身仍然需要排除。
(二)視覺空間模版
視覺空間模版(Visuospatial Sketchpad)負責暫時維持與操作視覺、位置與空間資訊。
後續理論又進一步區分:
1. 視覺儲存(Visual Cache)
較偏向:
形狀、顏色、視覺特徵、物件外觀。
也就是偏向「What」。
2. 內在書寫器(Inner Scribe)
較偏向:
位置、移動、空間序列,以及視覺空間資訊的複誦。
也就是偏向「Where/How it moves」。
3. 職能表現可能涉及
(1)抄寫時在黑板與紙張之間維持資訊。
(2)記得物品剛才出現的位置。
(3)依照模型建構積木。
(4)在數學中維持位值與空間配置。
(5)閱讀圖表與地圖。
(6)心像旋轉。
(7)學習動作序列時維持空間資訊。
值得注意的是,空間工作記憶也參與部分動作學習。研究顯示,空間工作記憶的個別差異與感覺動作適應及動作序列學習的早期階段相關。
這很符合臨床經驗:
新動作剛開始學習時,認知負荷很高;熟練與自動化之後,對工作記憶的依賴會下降。
因此,動作學習初期表現差,不一定全部都是動作規劃本身的問題。
(三)中央執行系統
中央執行系統(Central Executive)是最容易被誤解的一個成分。
它不是第三種記憶儲存。
它比較接近:
資源分配、注意控制、更新、轉換、監控與協調。
例如孩子正在做數學:
「7+8是多少?」
算出15後,需要保留「進1」,再進行下一位計算。
這時除了儲存資訊之外,還需要:
- 更新目前狀態。
- 抑制無關刺激。
- 維持任務目標。
- 監控自己做到哪裡。
- 在不同子步驟之間切換。
因此中央執行功能與一般所說的執行功能(Executive Functions)存在大量概念重疊。
臨床上不宜把兩者當成完全獨立的系統。
(四)情節緩衝區
Baddeley於2000年加入情節緩衝區(Episodic Buffer),正是因為原始模型無法充分說明:
不同形式的資訊到底在哪裡被整合?
情節緩衝區被提出作為有限容量的多模態系統,可以把:
語音資訊+視覺空間資訊+長期記憶
暫時綁定成具有意義的整體表徵。
例如閱讀:
「小明忘記帶雨傘,放學時突然下起大雨。」
真正的理解不只是記住文字。
個案需要把:
「小明」+「沒有雨傘」+「下雨」+過去對「下雨會淋濕」的知識
整合成一個情境。
因此,工作記憶真正進階的功能不是單純儲存(Storage),而是綁定(Binding)與整合(Integration)。
三、工作記憶究竟如何影響「職能」?
對我們而言,最重要的轉換是:
不要把工作記憶當成一項孤立的身體功能,而要分析它如何成為職能活動中的限制因子。
工作記憶與學業成就之間存在穩定關聯。例如Gathercole等人的研究發現,兒童複雜工作記憶作業的表現與不同年齡階段的數學、語文或科學學習表現存在關聯。
但相關並不等於「工作記憶造成所有學習問題」。
更精確的理解是:
一項職能活動如果需要同時維持、操作、更新多項資訊,工作記憶就可能成為限制表現的瓶頸。
(一)閱讀
閱讀理解至少涉及:
語音/文字資訊的暫時維持
+前後文整合
+長期語意知識提取
+注意力維持
+推論。
所以孩子可能:
「每一個字都認得,每一句都懂,但讀完整段不知道在說什麼。」
這時工作記憶是一個合理假設。
但治療師仍需要排除:
- 解碼困難。
- 詞彙不足。
- 語法理解困難。
- 背景知識不足。
- 注意力中斷。
(二)書寫
書寫是一個非常典型的認知負荷競爭活動。
孩子可能同時需要:
維持想法
+組織語句
+提取字形
+拼字
+控制書寫動作
+注意版面
+監控已經寫到哪裡。
因此,如果字形提取與書寫動作尚未自動化,底層歷程可能占用大量認知資源。
結果可能出現:
孩子口述內容豐富,但真正拿筆寫時內容突然變得非常貧乏。
這時不要立即解釋成「作文能力差」。
可以進行條件操弄:
口述故事 → 語音輸入 → 鍵盤輸入 → 手寫
如果內容品質隨書寫動作需求提高而明顯下降,就需要進一步分析書寫自動化、工作記憶與雙重任務負荷的關係。
(三)數學
多步驟計算需要:
維持題目條件
+暫存中間結果
+更新目前步驟
+抑制不相關資訊
+選擇運算策略。
因此,「會做但是一直算錯」不能直接稱為粗心。
治療師可以觀察:
把中間結果寫下來之後是否改善?
把題目分段之後是否改善?
提供計算步驟表之後是否改善?
如果外部化中間資訊後表現大幅改善,工作記憶負荷就是合理的限制因子之一。
(四)動作學習
新動作學習可能需要:
記住口訣
+維持動作順序
+監控身體位置
+比較預期與實際結果
+保留錯誤資訊
+更新下一次動作。
因此:
「講了三個步驟之後做不出來」
不能直接等於praxis困難。
如果:
逐步示範可以完成;
單一步驟動作能力正常;
視覺示範優於長串口語指令;
把序列拆開後動作品質正常;
那麼問題可能至少部分來自工作記憶負荷,而不是動作概念或動作執行本身。
(五)日常生活活動
穿衣、整理書包、料理、購物、打掃等活動都包含大量序列管理。
例如整理書包:
今天有哪些課?
→ 每科需要什麼?
→ 哪些已經放進去了?
→ 哪些還沒放?
→ 明天有沒有特殊活動?
因此,有些「生活自理依賴」其實不是動作能力不足,而是無法在活動過程中維持任務模型。
這時Checklist的價值不只是提醒。
它是在進行:
認知卸載(Cognitive Offloading)。
(六)社交與情緒調節
對話也高度依賴工作記憶。
個案需要:
記得對方剛才說什麼
+維持談話主題
+形成自己的回應
+監控對方反應
+抑制不適當反應。
情緒調節亦然。
當情緒高度升高時,威脅相關資訊與內在情緒可能競爭有限的認知資源,使:
規則、後果、目標、替代策略
更難維持在可用狀態。
所以高度激動時不斷增加語言:
「你要想想看剛才發生什麼、為什麼不能這樣、下一次應該……」
可能反而提高工作記憶負荷。
四、鑑別工作記憶的種類與優弱勢
這時可以開始建立一個簡單的概念。
(一)先比較「資訊形式」
1. 口語差、視覺相對好
考慮:
語音工作記憶、語言理解、聽覺注意、語音處理。
不要直接下結論為語音迴路問題。
2. 視覺空間差、口語相對好
考慮:
視覺空間工作記憶、視知覺、空間處理、視覺注意。
3. 單純保存正常,一操作就掉
例如:
順背數字可以;
倒背、重新排序、邊算邊記就明顯下降。
此時更需要考慮:
中央執行需求、更新、操作、注意控制。
4. 各種形式都不差,但資訊一多或有干擾就崩解
考慮:
工作記憶容量限制、注意控制、干擾抑制、執行性注意力。
這時Cowan與Engle的模型往往比單純的Baddeley子系統分類更有解釋力。
(二)再比較「儲存與處理」
這是非常重要的鑑別。
儲存任務(Storage task)
例如:
數字順背、位置序列、簡單視覺序列。
主要要求:
暫時保存。
複雜處理任務(Complex span/Processing task)
例如:
一邊判斷句子、一邊記住詞;
一邊計算、一邊保存中間資訊;
倒背或重新排序資訊。
要求:
保存+操作/處理。
如果簡單span正常,但complex span明顯下降,就不能只說:
「短期記憶差。」
真正的瓶頸可能出現在資訊操作與執行控制。
五、真的是工作記憶問題嗎?
這可能是整篇最重要的一部分。
看到「忘記」時,我會建議治療師至少進行以下鑑別。
(一)先排除資訊根本沒有進去:知覺與注意力
如果個案在指令開始時根本沒有定向、沒有接收完整資訊,那後面的失敗不能稱為工作記憶失敗。
可以先確認:
「剛才老師說什麼?」
如果從第一秒就沒有編碼完成,首先需要處理的是沒發現到目標(感覺和知覺問題)、注意/輸入問題。
務必要確認醫療狀況,如:視力、聽力,如果有輔具則要先確認輔具的有效度,像是眼鏡的度數、斜視、遮掩、助聽器的效能。
工作記憶失敗則比較像:
當下有接收到,而且曾經可以重述,但執行過程中資訊逐漸遺失。
這個時間序列非常重要。
(二)排除「聽不懂」:語言理解
例如指令:
「把比較大的紅色積木放在藍色積木後面。」
失敗可能來自:
工作記憶,
也可能是不理解:
「比較大」、「後面」、句法關係。
臨床可以先確認職能剖面(occupational profile),先理解個案平常的語言理解程度,繼而用他可以懂的語言說明,最好可以參考語言治療師的評估報告。
(三)排除長期記憶或知識不足
孩子解數學題做到一半停住,可能不是工作記憶。
也可能是:
根本不知道乘法規則。
工作記憶的核心問題比較接近:
「我知道規則,但是執行過程中維持不住需要的資訊。」
因此治療師需要區分:
知識(Know-how)問題
與
維持(Keep-online)問題。
(四)排除處理速度
有些個案不是容量特別低,而是資訊處理速度慢。
資訊在完成處理之前就衰退,最後看起來也會像「記不住」。
可以比較:
時間限制條件vs.允許充分時間的條件。
如果增加處理時間後表現大幅改善,速度就是重要變項。
另外若是有焦慮、憂鬱等精神狀況也應該要重視處理速度。
(五)排除動作能力與Praxis
建議先以標準的動作能力測驗和praxis的假裝、模仿、工具使用測驗一次,再來以活動分析之,
因為我們需要知道個案能力的基準點在哪。
例如:
「記不住穿衣順序。」
但如果把每一步圖片放在面前,孩子仍然不知道如何把衣服翻面、找袖口、調整身體位置,那就不能再把主要問題放在工作記憶。
反過來:
每一步都會做;
圖片流程在時可以獨立完成;
拿掉流程後就不斷漏步驟;
這才比較支持「序列資訊維持」是重要限制因子。
不過還是要注意Praxis這個能力是認知和動作的橋樑,不太可能與工作記憶的表現完全的脫鉤,更常見的是兩者並存。
(六)排除情緒、疲勞與警醒狀態
工作記憶不是固定不變的特徵。
睡眠不足、疲勞、焦慮、高壓、過度警醒或低警醒,都可能影響當下表現。
因此:
上午可以、下午不行;
一對一可以、團體不行;
熟悉治療室可以、考試情境不行;
不能直接解釋成能力忽高忽低。
需要分析的是:
什麼情境正在消耗有限的認知資源?
六、治療師最好用的方式:不要只測能力,要「操弄負荷」
單一標準化分數只能告訴我們:
「在這個測驗條件下表現如何。」
但職能治療真正有價值的地方,是進一步改變任務條件。
例如同一個活動,可以比較:
(一)改變資訊量
1步 → 2步 → 3步 → 4步。
觀察從哪裡開始崩解。
(二)改變資訊形式
口語
vs.
圖片
vs.
文字
vs.
示範。
(三)改變是否允許外部化
只能心算
vs.
可以寫下中間結果。
只聽一次
vs.
指令持續放在眼前。
(四)改變干擾程度
安靜一對一
vs.
背景有人活動
vs.
團體環境。
(五)改變操作需求
單純記住
vs.
重新排序
vs.
邊處理邊記。
這些比較往往比單一的「工作記憶分數」更接近職能治療的臨床推理。
因為我們真正想知道的是:
在什麼條件下,個案的職能表現開始崩解?
七、工作記憶假說檢驗的流程
臨床看到疑似工作記憶問題時,可以依序問:
第一步:資訊有沒有進去?
沒有
→ 先看注意力、感覺輸入、語言理解。
有
→ 下一步。
第二步:個案知不知道怎麼做?
不知道
→ 知識、概念、語言、技能學習問題。
知道
→ 下一步。
第三步:簡單保存可以嗎?
不行
→ 分別檢視語音/視覺空間短期保存。
可以
→ 下一步。
第四步:加入「操作」後才失敗嗎?
是
→ 考慮工作記憶、中央執行、更新與注意控制需求。
第五步:資訊外部化後是否改善?
例如:
把步驟寫下來;
提供圖片;
允許記錄中間結果。
明顯改善
→ 支持工作記憶負荷是限制因子之一。
仍然失敗
→ 重新檢查理解、技能、知識、praxis、知覺等問題。
第六步:加入干擾後才崩解嗎?
是
→ 執行性注意力與干擾控制的重要性提高。
第七步:是否跨職能、跨情境重複出現?
數學、書寫、生活流程、遊戲規則都出現類似:
「知道 → 開始做 → 中途資訊掉出去」
比單一作業中的一次失敗,更支持工作記憶作為跨活動限制因子的假說。
八、標準化測驗應該怎麼看?
臨床常見的Digit Span、Backward Digit Span、Letter-Number Sequencing或各種視覺空間span,可以提供重要資訊,但不能把某一個subtest直接等同某個純粹認知模組。
例如:
Digit Span Forward較偏向語音短期保存;
Digit Span Backward增加資訊操作與執行控制需求;
視覺位置span則增加視覺空間維持需求;
Complex Span則同時要求processing與storage。
因此,治療師最好看的是剖面(profile)與條件差異,而不只是總分。
另外,教師或治療師的自然情境觀察也有價值。Working Memory Rating Scale(WMRS)就是從課堂行為辨識可能的工作記憶困難;研究顯示其教師評量與直接工作記憶測驗存在關聯,因此可以作為篩檢線索,但仍不能取代完整評估。
換句話說:
測驗回答「在控制條件下能做到多少」;職能分析回答「真實生活中什麼條件讓能力失效」。
兩者需要互相補充。
九、知道是工作記憶問題之後,要不要「直接訓練工作記憶」?
這裡需要非常謹慎。
工作記憶訓練研究確實發現:
訓練過的工作記憶作業,以及與其相似的作業,可能產生改善。
但是大型統合分析對所謂的遠端轉移(Far Transfer)並不樂觀。
也就是:
數字記憶練得更好
不代表
閱讀理解、數學、智力或真實生活職能就會因此廣泛改善。
因此,治療目標如果是:
「提升孩子在教室中完成多步驟任務的能力」
介入就不應該自動變成:
「每天做20分鐘工作記憶App。」
十、職能治療的介入,不是把工作記憶「練大」而已
真正可以操作的至少有四個層次。
(一)減少儲存負荷
例如:
指令分段;
圖片流程;
代辦清單;
把中間結果寫下來;
提供持續可見的指令。
核心是:
不用記的,就不要逼個案全部記在腦中。
(二)減少處理負荷
簡化句型;
一次處理一個問題;
降低雙重任務;
新技能學習初期減少不必要要求。
(三)降低干擾
減少視覺噪音;
降低不相關語言;
提供較安靜的工作區;
避免頻繁中斷。
這對Engle所強調的執行性注意力尤其重要。
(四)增加自動化
當底層技能自動化後,就不需要持續占用大量工作記憶。
例如:
字形提取自動化;
基本運算熟練;
固定晨間流程;
動作序列熟練。
因此,自動化不是與工作記憶無關。
恰恰相反:
自動化的價值之一,就是釋放有限的工作記憶資源,讓它可以處理更高階的職能需求。
十一、評估的真諦
對職能治療師而言,我認為工作記憶最重要的臨床概念不是:
「這個孩子工作記憶好不好?」
而是:
當一項職能失敗時,究竟是哪一種資訊必須被暫時維持?需要維持多久?需不需要同時操作?有多少干擾?哪些底層技能還沒有自動化?
因此,一個比較完整的工作記憶臨床推理應該長成:
職能失敗
↓
分析任務中的資訊需求
↓
資訊是否成功輸入?
↓
個案是否理解且知道怎麼做?
↓
是語音、視覺空間,還是跨模態資訊?
↓
只是儲存,還是儲存+處理?
↓
是否需要更新、切換、抑制干擾?
↓
外部化資訊後是否改善?
↓
降低干擾後是否改善?
↓
降低動作/語言/知覺負荷後是否改善?
↓
工作記憶是否仍然是最能解釋職能失敗的限制因子?
這最後一步尤其重要。
因為工作記憶不是一個看到「忘記」就能套用的診斷標籤。
它是一個臨床推理(Clinical reasoning)。
治療師真正需要做的,是透過任務分析、條件操弄、標準化測驗與真實職能觀察,一步一步檢驗這個假說。
當孩子原本無法完成四步驟活動,但把步驟放到視覺流程表後便可以獨立完成,我們得到的訊息不只是:
「他的工作記憶比較差。」
更重要的是:
這個孩子原本具有完成活動所需的知識與技能,但內在維持任務資訊的成本過高;當我們把部分認知需求外部化之後,他真正具有的職能能力才得以表現。
從職能治療的角度來說,這可能比單純提高任何一項認知測驗分數,更接近我們真正想改善的事情:
讓認知能力不再成為職能參與的瓶頸。
參考文獻
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Melby-Lervåg, M., Redick, T. S., & Hulme, C. (2016). Working memory training does not improve performance on measures of intelligence or other measures of “far transfer”. Perspectives on Psychological Science, 11(4), 512–534. DOI: 10.1177/1745691616635612。
職能治療師游荃安撰寫
Chat GPT潤稿

