Vrste proceduralne memorije, funkcioniranje i fiziologija

procesne memorije ili instrumentalni je onaj koji sprema postupke, vještine ili kognitivne ili motoričke sposobnosti koje omogućuju ljudima interakciju s okolinom.

To je neka vrsta nesvjesnog dugoročnog pamćenja i odražava način na koji se stvari rade (motoričke sposobnosti). Na primjer: pisanje, vožnja bicikla, vožnja automobila, igranje instrumenta, između ostalog.

Općenito, memorijski sustavi su podijeljeni u dvije vrste: deklarativna memorija i ne-deklarativna ili implicitna memorija. Prvi je onaj koji pohranjuje informacije koje se mogu usmeno prenijeti, a koje se sastoje od svjesnog učenja.

S druge strane, drugi tip je sjećanje koje je teško izraziti ili transformirati u slike. Unutar njega je procesna memorija. To se aktivira kada je potrebno izvršiti zadatak, a učene funkcije su obično vještine koje su automatizirane.

Glavni cerebralni supstrat proceduralne memorije je striatum, bazalni gangliji, premotorni korteks i cerebelum.

Razvoj procesne memorije javlja se u većoj mjeri u djetinjstvu. Ona se stalno mijenja svakodnevnim iskustvima i praksama. Istina je da je u odrasloj dobi kompliciranije steći ovu vrstu vještina nego u djetinjstvu, jer zahtijeva dodatni napor.

Konceptualni koncept memorije

"Proceduralno pamćenje je izraz koji koristim kada podučavam 10-godišnjake da igraju bejzbol. Kažem im da svaki put kad dobro bacaju loptu ili pravilno zamahnu palicom, jačaju program za to precizno kretanje. I obrnuto, svaki put kad to rade loše pojačavaju taj neprikladan stil ... " (Eichenbaum, 2003).

Proceduralna memorija sastoji se od navika, vještina i motoričkih sposobnosti koje motorni sustav stječe i ugrađuje u vlastite krugove. Da bi se ova vrsta memorije stekla potrebno je dati nekoliko pokusa treninga koji omogućuju automatizaciju vještina.

Znanje napreduje nesvjesno i kontinuirano se modulira iskustvom. Tako se tijekom života prilagođavaju ponovljenoj praksi.

U naprednijim fazama, praksa čini kognitivne ili motoričke sposobnosti preciznije i brže. To postaje navika, ponašanje koje se odvija automatski.

Vrste procesne memorije

Čini se da postoje dvije vrste proceduralne memorije, s različitim glavnim lokacijama u mozgu.

Prvi se odnosi na stjecanje navika i vještina. To jest, sposobnost razvijanja stereotipnih bihevioralnih repertoara kao što su pisanje, kuhanje, sviranje klavira ... Ova vrsta proceduralne memorije odnosi se na ponašanje usmjereno na cilj, a nalazi se u prugastom sustavu mozga.

Drugi je mnogo jednostavniji sustav. Odnosi se na specifične senzorimotorne prilagodbe, tj. Prilagođavanje naših refleksa ili razvijanje uvjetovanih refleksa.

Radi se o prilagodbi tijela, omogućujući izvođenje finih i preciznih pokreta, uz uvjetne reflekse. Nalazi se u cerebelarnom sustavu.

Kako funkcionira proceduralna memorija?

Proceduralna memorija počinje se formirati čim naučite hodati, razgovarati ili jesti. Takve se sposobnosti ponavljaju i ukorijenjene na takav način da se obavljaju automatski. Nije potrebno svjesno razmišljati o tome kako izvršiti takve motorne aktivnosti.

Teško je istaknuti kada ste naučili izvoditi ove vrste radnji. Općenito se uče tijekom ranog djetinjstva i nastavljaju biti nesvjesno.

Stjecanje tih vještina zahtijeva obuku, iako je istina da obuka ne osigurava uvijek razvijanje vještina. Možemo reći da je procesno učenje stečeno kada se ponašanje mijenja zahvaljujući obuci.

Očigledno, u našem mozgu postoje strukture koje kontroliraju početno učenje proceduralnih sjećanja, njihovo odgođeno učenje i njihovu automatizaciju.

Supstrat mozga

Kada naučimo naviku, aktivira se područje našeg mozga koje se zove bazalni gangliji. Bazalni gangliji su subkortikalne strukture koje imaju višestruke veze s cijelim mozgom.

Naime, dopuštaju razmjenu informacija između donjih područja mozga (kao što je moždano deblo) i viših područja (kao što je korteks).

Čini se da ova struktura igra selektivnu ulogu u procesnom učenju navika i sposobnosti. Također sudjeluje u drugim ne-deklarativnim memorijskim sustavima, kao što je klasično ili operantsko uvjetovanje.

Unutar bazalnih ganglija, regija koja se naziva prugasta jezgra ističe se u stjecanju navika. Dobiva informacije od većine moždane kore, uz ostale dijelove bazalnih ganglija.

Traka je podijeljena na prugasti asocijativni i prugasti senzor. Obje imaju različite funkcije u učenju i automatizaciji vještina.

Prve faze procesnog učenja: asocijativna pruga

Kada smo u ranim fazama procesnog učenja, aktivira se asocijativni striatum. Zanimljivo je da, s obzirom na to da je aktivnost obuka i učenje, ovo područje smanjuje svoju aktivnost. Dakle, kada učimo voziti, aktivira se asocijativna flauta.

Na primjer, u studiji Miyachi i sur. (2002), utvrđeno je da se, ako je asocijativni striatum privremeno inaktiviran, ne mogu naučiti nove sekvence pokreta. Međutim, subjekti bi mogli izvoditi već naučene obrasce motora.

Kasne faze procesnog učenja: senzorimotorni strijatalni

U kasnijim fazama procesnog učenja aktivira se druga struktura: senzomotorni striatum. Ovo područje ima uzorak djelovanja nasuprot asocijativnoj flauti, tj. Aktivira se kada je vještina već stečena i automatski.

Na taj način, kada je sposobnost vožnje dovoljno uvježbana i već je automatska, asocijativni striatum smanjuje njegovu aktivnost dok se aktivacija senzornog motornog striatuma povećava..

Osim toga, pronađeno je da privremena blokada senzomotornog striatuma sprječava da se sekvence nauče iz izvršavanja. Iako to ne prekida učenje novih vještina.

Međutim, čini se da postoji još jedan korak. Primijećeno je da kada je zadatak već dobro naučen i automatiziran, senzorimotorni striatni neuroni također ne reagiraju.

Cerebralni korteks i proceduralna memorija

Što se onda događa? Očigledno, kada je ponašanje vrlo dobro naučeno, aktivira se moždana kora (korteks). Točnije, motorna i premotorna područja.

Iako to izgleda ovisi io tome koliko je složen slijed naučenih pokreta. Dakle, ako su pokreti jednostavni, korteks se uglavnom aktivira.

S druge strane, ako je slijed vrlo složen, neki neuroni senzomotornog striatuma su još uvijek aktivirani. Osim aktiviranja kao potpora motornim regijama i premotorima moždane kore.

S druge strane, pokazalo se da postoji smanjenje aktivnosti u područjima mozga koja kontroliraju pozornost (prefrontalna i parietalna) kada obavljamo visoko automatizirane zadatke. Dok se, kao što je spomenuto, aktivnost povećava u motoričkim i premotornim područjima.

Mali mozak i procesna memorija

Čini se da mali mozak sudjeluje u procesnoj memoriji. Konkretno, sudjeluje u rafiniranju i preciziranju naučenih pokreta. To jest, daje nam više agilnosti kada je riječ o izvršavanju naših motoričkih sposobnosti.

Osim toga, pomaže u učenju novih motoričkih sposobnosti i učvršćuje ih kroz Purkinjeove stanice. 

Limbički sustav i procesna memorija

Kao iu drugim sustavima memorije, limbički sustav igra važnu ulogu u procesnom učenju. To je zato što je povezano s procesima motivacije i emocija.

Iz tog razloga, kada smo motivirani ili zainteresirani za učenje zadatka, lakše ga učimo i ostajemo duže u sjećanju.

Fiziološki mehanizmi

Pokazalo se da se, kad steknemo učenje, mijenjaju veze i strukture neurona.

Na taj način, kroz niz procesa, stečene vještine počinju biti dio dugoročnog pamćenja, što se odražava u reorganizaciji neuronskih krugova. Određeni sinapsi (veze između neurona) su ojačani, a drugi slabi, a dendritičke kralježnice neurona mijenjaju veličinu, produžuju se.

S druge strane, prisutnost dopamina je temeljna za procesnu memoriju. Dopamin je neurotransmiter živčanog sustava koji ima višestruke funkcije, među njima povećava motivaciju i nagrađuje osjećaj. Osim što dopušta kretanje, i naravno, učenje.

Uglavnom olakšava učenje koje se događa zahvaljujući nagradama, na primjer, naučiti pritisnuti određeni gumb za dobivanje hrane.

Poremećaji koji utječu na procesnu memoriju

Postoji skup i kortikalnih i subkortikalnih struktura koje interveniraju u različite funkcije procesne memorije. Selektivna lezija nekih od njih uzrokuje različite poremećaje u motoričkim funkcijama. Kao paraliza, apraksija, ataksija, tremor, korejski pokreti ili distonija (Carrillo Mora, 2010).

Mnoge studije analizirale su patologije koje utječu na pamćenje kako bi se znali tipovi postojećih sjećanja i kako oni rade.

U tom slučaju ispitane su moguće posljedice lošeg funkcioniranja bazalnih ganglija ili drugih struktura u učenju i izvršavanju zadataka..

Za to se u raznim studijama koriste različiti testovi procjene koji uspoređuju zdrave ljude i druge s nekim utjecajem na procesnu memoriju. Ili, pacijenti s oštećenjem proceduralne memorije i drugi pacijenti s oštećenjem druge vrste memorije.

Primjerice, kod Parkinsonove bolesti prisutan je nedostatak dopamina u striatumu i uočene su abnormalnosti u izvođenju određenih zadataka pamćenja. Problemi se također mogu pojaviti kod Huntingtonove bolesti, gdje se oštećenja javljaju u vezama između bazalnih ganglija i moždane kore..

Također će biti poteškoća u bolesnika s oštećenjem mozga u nekim od uključenih moždanih struktura (na primjer, onima koji su nastali od moždanog udara).

Međutim, danas je točna uloga bazalnih ganglija u učenju pokreta donekle kontroverzna.

Utvrđeno je da se, tijekom motoričkog učenja, određena područja mozga aktiviraju kod zdravih sudionika. Neki od njih bili su dorzolateralni prefrontalni korteks, dopunsko motorno područje, prednji cingularni korteks ... kao i bazalni gangliji.

Međutim, u drugih Parkinsonovih bolesnika aktivirana su različita područja (kao što je mali mozak). Osim toga, prugasti i bazalni gangliji bili su neaktivni. Čini se da se kompenzacija daje kroz kortiko-cerebelarni sustav, jer je kortiko-striatalni put oštećen.

Povećana aktivacija hipokampusa i thalamo-kortikalnih puteva zabilježena je u bolesnika s ovom bolešću i kod Huntingtona..

U drugoj studiji, oni su ocijenili pacijente koji su pretrpjeli moždani udar koji je zahvatio bazalne ganglije i usporedio ih sa zdravim sudionicima.

Otkrili su da bolesni pacijenti uče motorne sekvence sporije, traju dulje da daju odgovore i to je manje precizno od onih zdravih sudionika.

Očito, objašnjenja koja su dali autori su da ti pojedinci imaju problema s dijeljenjem sekvence motora na organizirane i koordinirane elemente. Stoga su njihovi odgovori neorganizirani i potrebno ih je više vremena za razradu.

procjena

Postoji nekoliko testova kojima se može procijeniti kapacitet procesne memorije kod ljudi. Studije često koriste takve testove uspoređujući rezultate između pacijenata s problemima s pamćenjem i zdravih ljudi.

Zadaci koji se najviše koriste za procjenu proceduralne memorije su:

Probabilistički zadatak predviđanja vremena

U ovom zadatku mjeri se proceduralno kognitivno učenje. Sudioniku se prezentiraju četiri različite vrste karata s različitim geometrijskim likovima. Svaka kartica predstavlja određenu vjerojatnost kiše ili sunca.

U sljedećem koraku, subjekt je predstavljen s tri grupirane kartice. Morat će saznati je li, uzimajući podatke u obzir zajedno, bolje šanse da dobije sunce ili kišu.

Nakon vašeg odgovora, ispitivač će vam reći je li odgovor bio točan ili ne. Stoga, sudionik u svakom pokusu postupno uči identificirati koja su slova najvjerojatnije povezana sa suncem ili kišom.

Pacijenti s promjenama u bazalnim ganglijima, kao što su oni koji boluju od Parkinsonove bolesti, ne uspijevaju u postupnom učenju ovog zadatka, iako je njihovo eksplicitno pamćenje netaknuto..

Test sekvencijalnog vremena reakcije

Ovaj zadatak procjenjuje učenje sekvenci. U njemu se vizualni podražaji prikazuju na ekranu, obično slovima (ABCD ...). Sudionik se upućuje da pogleda položaj jedne od njih (na primjer, B).

Sudionik mora pritisnuti jednu od četiri tipke ovisno o tome gdje je ciljani poticaj, što je brže moguće. Koriste se lijevi srednji i indeksni prst, a desni indeks i srednji prst.

U početku su pozicije slučajne, ali u sljedećoj fazi slijede određeni uzorak. Na primjer: DBCACBDCBA ... Dakle, nakon nekoliko ispitivanja, pacijent bi trebao naučiti potrebne pokrete i automatizirati ih.

Zadatak rotarijanske potrage

Taj se zadatak izvodi s posebnim uređajem koji ima rotirajuću ploču. U jednom dijelu ploče nalazi se metalna točka. Polaznik mora staviti metalnu točku što je dulje moguće, ne zaboravljajući da ploča pravi kružna kretanja koja se moraju slijediti..

Ogledalo test

U ovom zadatku potrebna je dobra koordinacija oko očiju. Procijenite sposobnost da naučite određenu motoričku vještinu, poput praćenja obrisa zvijezde. Međutim, za ovaj zadatak sudionik može vidjeti samo odraz slike koju crta u ogledalu.

U početku su greške uobičajene, ali nakon nekoliko ponavljanja, pokreti se kontroliraju promatranjem ruke i crteža u ogledalu. Kod zdravih pacijenata, sve je manje pogrešaka.

San i procesna memorija

Opsežno je pokazano da se procesna memorija konsolidira putem off-line procesa. To jest, fiksiramo naše instrumentalne uspomene u razdobljima odmora između motoričkog treninga, osobito tijekom sna.

Na taj način, uočeno je da se motorni zadaci značajno poboljšavaju kada se procjenjuju nakon intervala odmora.

To se događa s bilo kojom vrstom memorije. Nakon razdoblja vježbanja utvrđeno je da je korisno odmoriti se tako da se ono što se nauči fiksira. Ti se učinci pojačavaju ako se odmorite odmah nakon treninga.

Proceduralno pamćenje i savjest

Proceduralna memorija ima složene odnose sa sviješću. Tradicionalno ovu vrstu pamćenja nazivamo nesvjesnom memorijom koja ne uključuje napor.

Međutim, eksperimentalna su istraživanja pokazala da se neuronska aktivacija događa prije svjesnog planiranja pokreta koji će se dogoditi..

To jest, svjesna želja za izvršenjem pokreta je zapravo "iluzija". Zapravo, prema različitim istraživanjima, ponekad "svjesnost" naših automatskih pokreta može negativno utjecati na izvršenje zadatka.

Na taj način, kad postanemo svjesni našeg slijeda pokreta, ponekad se pogoršamo u izvedbi i pravimo više pogrešaka. Iz tog razloga, mnogi autori naglašavaju prije svega da proceduralna memorija, kada je već dobro uspostavljena, ne zahtijeva pažnju ili nadzor nad vlastitim postupcima da bi ih učinili dobro.  

reference

1. Ashby, F.G., Turner, B.O., & Horvitz, J.C. (2010). Doprinosi kortikalnih i bazalnih ganglija učenju navike i automatizmu. Trendovi u kognitivnim znanostima, 14 (5), 208-215.
2. Boyd L.A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E.D., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motorno sekvencirani komadanje oslabljeno je udarcem bazalnih ganglija. Neurobiologija učenja i pamćenja, 35-44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Memorijski sustavi: povijesni pregled, klasifikacija i aktualni koncepti. Prvi dio: Povijest, taksonomija memorije, dugoročni memorijski sustavi: semantička memorija. Mentalno zdravlje, 33 (1), 85-93.
4. DEKLARATIVNA (EKSPLICITNA) I PROCEDURALNA (IMPLIKITNA) MEMORIJA (2010). Preuzeto iz ljudske memorije: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Funkcija pamćenja sna. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitivna neuroznanost pamćenja. Barcelona: Ariel.
7. Brown, E.M., & Morales, J.A.P. (2012). Osnove učenja i jezika (Vol. 247). Uredništvo Uoc.
8. Miyachi, S. i sur. (2002) Diferencijalna aktivacija neurona majmunskih striatara u ranim i kasnim fazama procesnog učenja. Exp. Brain Res., 146, 122-126.
9. Proceduralna memorija. (N. D.). Preuzeto 12. siječnja 2017. iz Wikipedije.