แบบจำลองของความจำความจำหลายอย่างแสดงรูปแบบต่าง ๆ ที่เชื่อกันว่าเป็นกระบวนการทำงานของความจำต่อไปนี้เป็นแบบจำลองต่าง ๆ ที่ได้รับการเสนอโดยนักจิตวิทยาหลายท่านแต่ก็มีข้อถกเถียงด้วยว่า มีโครงสร้างต่าง ๆ ทางประสาทของความจำเหมือนแบบเหล่านี้จริง ๆ หรือไม่

แบบจำลองของ Atkinson-Shiffrin

ในปี ค.ศ. 1968 ริชาร์ด แอ็ตกินสัน และริชาร์ด ชริฟฟรินได้เสนอแบบจำลอง multi-store model (แบบจำลองความจำมีหลายที่เก็บ) หรือ Atkinson-Shiffrin memory modelซึ่งต่อมาได้รับการวิจารณ์ว่าง่ายเกินไปยกตัวอย่างเช่น ความจำระยะยาวเชื่อกันว่า ประกอบด้วยส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นความจำอาศัยเหตุการณ์ (episodic memory) และความจำเชิงกระบวนวิธี (procedural memory)นอกจากนั้นแล้ว แบบจำลองยังเสนอว่าการฝึกซ้อม (rehearsal) เป็นกลไกเดียวที่ข้อมูลต่าง ๆ รับการบันทึกในที่เก็บความจำระยะยาวแต่กลับมีหลักฐานที่แสดงว่า เราสามารถจำสิ่งต่าง ๆ ได้โดยไม่ต้องฝึกซ้อม (หรือท่องจำ)แบบจำลองยังแสดงด้วยว่า ที่เก็บความจำทุกส่วนเป็นหน่วย ๆ เดียวเปรียบเทียบกับผลงานวิจัยที่ต่างไปจากนี้ยกตัวอย่างเช่น ความจำระยะสั้นสามารถแบ่งออกเป็นหน่วยต่าง ๆ เช่นข้อมูลการเห็นและข้อมูลเสียง

งานวิจัยในปี ค.ศ. 1986 พบว่า คนไข้เรียกว่า 'KF' มีความสามารถที่ไม่เข้ากับแบบจำลองของ Atkinson-Shiffrinคือคนไข้มีสมองเสียหาย มีปัญหาหลายอย่างเกี่ยวกับความจำระยะสั้นคือ การรู้จำเสียงต่าง ๆ เช่นที่เกี่ยวกับเลข อักษร คำ และเสียงที่ควรจะระบุได้อย่างง่าย ๆ (เช่นเสียงกระดิ่งประตูและเสียงแมวร้อง) เกิดความเสียหายแต่ที่น่าสนใจก็คือ ความจำระยะสั้นเกี่ยวกับการเห็นไม่เกิดความเสียหาย ซึ่งบอกเป็นนัยของความแยกออกเป็นสองส่วนระหว่างความจำเกี่ยวกับการเห็นและเกี่ยวกับการได้ยิน[13]

แบบจำลองความจำใช้งาน

ในปี ค.ศ. 1974 แบ็ดเดลีย์และฮิตช์เสนอ "แบบจำลองความจำใช้งาน" (working memory model)ซึ่งแทนที่หลักทั่วไปของความจำระยะสั้นว่า เป็นการรักษาข้อมูลอย่างแอ๊กถีฟในที่เก็บความจำระยะสั้นในแบบจำลองนี้ ความจำใช้งานมีที่เก็บ 3 อย่าง คือ central executive (ส่วนบริหารกลาง) phonological loop (วงจรเสียง) และ visuo-spatial sketchpad (สมุดร่างเกี่ยวกับการเห็น-พื้นที่)ในปี ค.ศ. 2000 แบ็ดเดลีย์เติมส่วน multimodal episodic buffer (ที่พักเหตุการณ์จากประสาทสัมผัสต่าง ๆ) เข้าไปเพิ่ม[14]

• ส่วน central executive เป็นศูนย์ควบคุมการใส่ใจ โดยทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังส่วนประกอบต่าง ๆ คือ phonological loop, visuo-spatial sketchpad, และ episodic buffer
• ส่วน phonological loop เก็บข้อมูลโดยฝึกซ้อมเสียงหรือคำต่าง ๆ เป็นวงวนกันอย่างต่อเนื่อง ซึ่งก็คือ articulatory process (กระบวนการออกเสียง) ยกตัวอย่างเช่น การท่องเบอร์โทรศัพท์ซ้ำและซ้ำอีก ดังนั้น ข้อมูลมีจำนวนไม่มากจึงง่ายกว่าที่จะจำได้
• ส่วน visuospatial sketchpad เก็บข้อมูลทางตาและเกี่ยวกับพื้นที่ ซึ่งต้องใช้ในการทำงานเกี่ยวกับพื้นที่ (เช่นการกะระยะทาง) หรือเกี่ยวกับตา (เช่นการนับจำนวนหน้าต่างในบ้านหรือในการจินตนาการภาพ)
• ส่วน episodic buffer ทำหน้าที่เชื่อมข้อมูลจากระบบต่าง ๆ เพื่อรวมข้อมูลทั้งทางตา ทางพื้นที่ ทางการพูด และทางลำดับกาลเวลา (เช่น ความทรงจำเกี่ยวกับเหตุการณ์ของเรื่องหนึ่ง ๆ หรือเกี่ยวกับตอนหนึ่ง ๆ ของภาพยนตร์) นอกจากนั้นแล้ว ส่วนนี้ยังสมมติว่า มีการเชื่อมต่อกันกับความจำระยะยาว และความจำอาศัยความหมายอีกด้วย

แบบจำลองความจำใช้งานสามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์หลายอย่างในชีวิต เช่น ทำไมจึงทำงานสองงานที่ต่าง ๆ กัน (เช่นงานหนึ่งเกี่ยวกับการพูดและอีกงานหนึ่งเกี่ยวกับการเห็น) พร้อม ๆ กัน ง่ายกว่าทำงานสองงานที่คล้าย ๆ กัน (เช่นเกี่ยวกับการเห็นเหมือนกัน) และขนาดจำกัดของความจำใช้งานดังที่กล่าวมาแล้วอย่างไรก็ดี ไอเดียเกี่ยวกับ central executive ดังที่กล่าวมานี้ได้รับคำวิจารณ์ว่ายังไม่สมบูรณ์และคลุมเครือเกินไป[ต้องการอ้างอิง] ความจำใช้งานเป็นสิ่งที่เชื่อว่าจำเป็นในการทำกิจในชีวิตประจำวันที่ต้องอาศัยความคิดเป็นระบบความจำที่ต้องใช้ในกระบวนการความคิด เป็นกระบวนการที่เราใช้เพื่อการเรียนรู้หรือการคิดหาเหตุผลเกี่ยวกับประเด็นต่าง ๆ[14]