PAMIĘĆ PROCEDURALNA: RODZAJE, FUNKCJONOWANIE I FIZJOLOGIA - NEUROPSYCHOLOGIA - 2025

Pamięć proceduralną lub instrumentalny jest przechowywanie procedury, umiejętności lub silnika lub umiejętności poznawczych, które umożliwiają ludzi do interakcji z otoczeniem.

Jest to rodzaj nieświadomej pamięci długotrwałej i odzwierciedla sposób wykonywania czynności (zdolności motoryczne). Na przykład: m.in. pisanie, jazda na rowerze, prowadzenie samochodu, gra na instrumencie.

Systemy pamięci są ogólnie podzielone na dwa typy: pamięć deklaratywna i pamięć niedeklaratywna lub niejawna. Pierwsza to ta, która przechowuje informacje, które można przekazać werbalnie, polegająca na świadomym uczeniu się.

Z drugiej strony, drugi typ to pamięć trudna do zwerbalizowania lub przekształcenia w obrazy. Wewnątrz jest pamięć proceduralna. Jest to aktywowane, gdy musisz wykonać zadanie, a wyuczone funkcje to zwykle umiejętności, które są zautomatyzowane.

Głównym substratem mózgowym dla pamięci proceduralnej jest prążkowie, zwoje podstawy, kora przedruchowa i móżdżek.

Rozwój pamięci proceduralnej występuje w większym stopniu w dzieciństwie. I jest nieustannie modyfikowany przez codzienne doświadczenia i praktyki. Prawdą jest, że w wieku dorosłym zdobycie tego typu umiejętności jest trudniejsze niż w dzieciństwie, ponieważ wymaga to dodatkowego wysiłku.

Koncepcja pamięci proceduralnej

Pamięć proceduralna składa się z nawyków, umiejętności i zdolności motorycznych, które system ruchowy nabywa i włącza do swoich własnych obwodów. Aby uzyskać tego typu pamięć, konieczne jest przeprowadzenie kilku prób treningowych, które pozwolą na zautomatyzowanie umiejętności.

Wiedza rozwija się nieświadomie i jest nieustannie modulowana przez doświadczenie. W ten sposób dostosowują się przez całe życie do powtarzanej praktyki.

Na bardziej zaawansowanych etapach praktyka sprawia, że ​​zdolności poznawcze lub motoryczne są bardziej precyzyjne i szybsze. To staje się nawykiem, zachowaniem, które przebiega automatycznie.

Proceduralne typy pamięci

Wydaje się, że istnieją dwa rodzaje pamięci proceduralnej z różnymi głównymi lokalizacjami w mózgu.

Pierwsza dotyczy nabywania nawyków i umiejętności. To znaczy zdolność do rozwijania stereotypowych repertuarów behawioralnych, takich jak pisanie, gotowanie, gra na pianinie … Ten typ pamięci proceduralnej dotyczy zachowań ukierunkowanych na cel i jest osadzony w układzie prążkowanym mózgu.

Drugi to znacznie prostszy system. Odnosi się do określonych adaptacji sensomotorycznych, czyli dostosowania naszych odruchów lub rozwijania odruchów warunkowych.

Są to korekty ciała, umożliwiające wykonywanie drobnych i precyzyjnych ruchów, a także odruchów warunkowych. Znajduje się w układzie móżdżku.

Jak działa pamięć proceduralna?

Pamięć proceduralna zaczyna się formować wcześnie, gdy uczysz się chodzić, mówić lub jeść. Takie umiejętności są powtarzane i zakorzenione w taki sposób, że są wykonywane automatycznie. Nie trzeba świadomie myśleć o tym, jak wykonywać takie czynności ruchowe.

Trudno powiedzieć, kiedy nauczyłeś się takich działań. Na ogół uczy się ich we wczesnym dzieciństwie i nadal wykonuje się je nieświadomie.

Zdobycie tych umiejętności wymaga treningu, chociaż prawdą jest, że szkolenie nie zawsze zapewnia rozwój umiejętności. Można powiedzieć, że uczenie się proceduralne zostało nabyte, gdy zachowanie zmienia się dzięki treningowi.

Najwyraźniej w naszym mózgu istnieją struktury, które kontrolują początkowe uczenie się wspomnień proceduralnych, ich późne uczenie się i ich automatyzację.

Podłoże mózgowe

Kiedy uczymy się nawyku, aktywowany jest obszar naszego mózgu zwany zwojami podstawy. Zwoje podstawy to struktury podkorowe, które mają wiele połączeń z całym mózgiem.

W szczególności umożliwiają one wymianę informacji między niższymi obszarami mózgu (takimi jak pień mózgu) a wyższymi obszarami (takimi jak kora).

Wydaje się, że struktura ta odgrywa selektywną rolę w proceduralnym uczeniu się nawyków i umiejętności. Bierze również udział w innych niedeklaratywnych systemach pamięci, takich jak warunkowanie klasyczne lub operantowe.

W zwojach podstawy mózgu region zwany jądrem prążkowanym wyróżnia się w nabywaniu nawyków. Otrzymuje informacje z większości kory mózgowej, oprócz innych części zwojów podstawy.

Prążkowie dzieli się na asocjacyjne i czuciowo-ruchowe. Obie pełnią różne funkcje w uczeniu się i automatyzacji umiejętności.

Wczesne etapy uczenia się proceduralnego: prążkowie asocjacyjne

Kiedy jesteśmy na wczesnym etapie uczenia się proceduralnego, aktywuje się prążkowie asocjacyjne. Co ciekawe, ponieważ działalność ta polega na szkoleniu i uczeniu się, obszar ten zmniejsza jej aktywność. W ten sposób, kiedy uczymy się jeździć, aktywuje się prążkowie asocjacyjne.

Na przykład w badaniu Miyachi i wsp. (2002) stwierdzono, że jeśli prążkowie asocjacyjne zostało czasowo zdezaktywowane, nie można było nauczyć się nowych sekwencji ruchów. Jednak badani mogli wykonywać już wyuczone wzorce motoryczne.

Późne etapy uczenia się proceduralnego: prążkowie czuciowo-ruchowe

Na późniejszych etapach uczenia się proceduralnego aktywuje się inna struktura: prążkowie czuciowo-ruchowe. Ten obszar ma wzorzec aktywności przeciwny do prążkowia asocjacyjnego, to znaczy jest aktywowany, gdy umiejętność została już nabyta i jest automatyczna.

W ten sposób po dostatecznym wyćwiczeniu zdolności kierowania pojazdem i już jest ona czymś automatycznym, prążkowie asocjacyjne zmniejsza swoją aktywność, a aktywacja prążkowia czuciowo-ruchowego wzrasta.

Ponadto stwierdzono, że chwilowe zablokowanie prążkowia czuciowo-ruchowego uniemożliwia wykonanie wyuczonych sekwencji. Chociaż nie przeszkadza to w nauce nowych umiejętności.

Wydaje się jednak, że jest jeszcze jeden krok. Zaobserwowano, że gdy zadanie jest już bardzo dobrze wyuczone i zautomatyzowane, neurony prążkowia czuciowo-ruchowego również przestają odpowiadać.

Kora mózgowa i pamięć zabiegowa

Co się wtedy stanie? Najwyraźniej, gdy zachowanie jest bardzo dobrze wyuczone, kora mózgowa (kora) jest głównie aktywowana. Dokładniej mówiąc, obszar silnika i przedsilnika.

Chociaż wydaje się, że zależy to również od tego, jak złożona jest sekwencja wyuczonych ruchów. Tak więc, jeśli ruchy są proste, kora jest głównie aktywowana.

Z drugiej strony, jeśli sekwencja jest bardzo złożona, niektóre neurony prążkowia czuciowo-ruchowego nadal się aktywują. Oprócz aktywacji motorycznych i przedruchowych regionów kory mózgowej jako wsparcia.

Z drugiej strony wykazano, że zmniejsza się aktywność obszarów mózgu kontrolujących skupienie uwagi (przedczołowej i ciemieniowej), gdy wykonujemy wysoce zautomatyzowane zadania. Podczas gdy, jak wspomniano, aktywność wzrasta w obszarach motorycznych i przedruchowych.

Móżdżek i pamięć zabiegowa

Móżdżek (niebieski)

Wydaje się, że móżdżek uczestniczy również w pamięci proceduralnej. W szczególności uczestniczy, udoskonalając i uściślając wyuczone ruchy. Oznacza to, że daje nam większą zwinność podczas wykonywania naszych umiejętności motorycznych.

Ponadto pomaga uczyć się nowych umiejętności motorycznych i utrwalać je poprzez komórki Purkinjego.

Układ limbiczny i pamięć proceduralna

Podobnie jak w innych systemach pamięci, układ limbiczny odgrywa ważną rolę w procesie uczenia się. Dzieje się tak, ponieważ jest to związane z procesami motywacji i emocji.

Z tego powodu, gdy jesteśmy zmotywowani lub zainteresowani nauką jakiegoś zadania, łatwiej się go uczymy i na dłużej pozostaje ono w naszej pamięci.

Mechanizmy fizjologiczne

Wykazano, że wraz z przyswajaniem wiedzy zmieniają się połączenia i struktury zaangażowanych neuronów.

W ten sposób, poprzez szereg procesów, nabyte umiejętności zaczynają tworzyć część pamięci długotrwałej, odzwierciedlając się w reorganizacji obwodów neuronowych.

Niektóre synapsy (połączenia między neuronami) ulegają wzmocnieniu, a inne są osłabione, w tym samym czasie kolce dendrytyczne neuronów zmieniają rozmiar, wydłużając się.

Z drugiej strony obecność dopaminy jest niezbędna dla pamięci proceduralnej. Dopamina jest neuroprzekaźnikiem w układzie nerwowym, który pełni wiele funkcji, w tym zwiększa motywację i poczucie nagrody. Oprócz umożliwienia ruchu i oczywiście nauki.

Ułatwia przede wszystkim naukę, która następuje dzięki nagrodom, np. Nauce naciskania określonego przycisku w celu zdobycia jedzenia.

Ocena

Istnieje wiele testów służących do oceny pamięci proceduralnej u ludzi. Badania często wykorzystują takie testy porównujące wyniki pacjentów z problemami z pamięcią i osobami zdrowymi.

Najczęściej używanymi zadaniami do oceny pamięci proceduralnej są:

Zadanie probabilistycznej prognozy pogody

W tym zadaniu mierzone jest poznawcze uczenie się proceduralne. Uczestnik otrzymuje cztery różne rodzaje kart, na których pojawiają się różne figury geometryczne. Każda karta reprezentuje pewne prawdopodobieństwo, że będzie padać lub świecić.

W kolejnym kroku podmiot otrzymuje trzy zgrupowane karty. Będzie to musiało się dowiedzieć, czy biorąc razem dane, jest bardziej prawdopodobne, że będzie słonecznie lub deszczowo.

Po udzieleniu odpowiedzi egzaminator poinformuje Cię, czy odpowiedź była poprawna, czy nie. Dlatego uczestnik każdej próby stopniowo uczy się rozpoznawać, które karty wiążą się z większym prawdopodobieństwem wystąpienia słońca lub deszczu.

Pacjenci z nieprawidłowościami zwojów podstawnych, na przykład z chorobą Parkinsona, nie uczą się stopniowo tego zadania, mimo że ich pamięć jawna pozostaje nienaruszona.

Sekwencyjny test czasu reakcji

To zadanie ocenia naukę sekwencji. W nim bodźce wizualne są prezentowane na ekranie, zwykle litery (ABCD…), a uczestnik ma spojrzeć na pozycję jednego z nich (np. B).

Uczestnik musi jak najszybciej nacisnąć jeden z czterech klawiszy w zależności od tego, gdzie znajduje się docelowy bodziec. Używa się lewego środkowego i wskazującego palca oraz prawego wskazującego i środkowego palca.

Na początku pozycje są losowe, ale w następnej fazie są zgodne z określonym wzorem. Na przykład: DBCACBDCBA… Zatem po kilku próbach pacjent powinien nauczyć się niezbędnych ruchów i zautomatyzować je.

Rotacyjne zadanie pościgowe

Zadanie to jest wykonywane za pomocą specjalnego urządzenia, które ma obrotową płytkę. W jednej części płytki znajduje się metalowy ostrze. Uczestnik musi jak najdłużej umieścić pręt w metalowym ostrzu, nie zapominając, że talerz wykonuje ruchy okrężne, które należy wykonać.

Test lustra

W tym zadaniu wymagana jest dobra koordynacja ręka-oko. Ocenia zdolność uczenia się określonych umiejętności motorycznych, takich jak śledzenie zarysu gwiazdy. Jednak w tym zadaniu uczestnik może zobaczyć tylko odbicie obrazu, który rysuje w lustrze.

Na początku błędy są częste, ale po kilku powtórzeniach ruchy są kontrolowane przez obserwację samej dłoni i rysunku w lustrze. U zdrowych pacjentów popełnia się coraz mniej błędów.

Sen i pamięć proceduralna

Powszechnie wykazano, że pamięć proceduralna jest konsolidowana w procesie off-line. Oznacza to, że utrwalamy nasze wspomnienia instrumentalne w okresach odpoczynku między treningami motorycznymi, zwłaszcza podczas snu.

Zatem zaobserwowano, że zadania motoryczne wydają się znacznie poprawiać, gdy ocenia się je po przerwie w spoczynku.

Dzieje się tak z każdym rodzajem pamięci. Po pewnym okresie praktyki okazał się korzystny, aby odpocząć, aby zachować to, czego się nauczyłeś. Efekty te potęguje odpoczynek zaraz po treningu.

Pamięć i świadomość proceduralna

Pamięć proceduralna ma złożone relacje ze świadomością. Tradycyjnie nazywamy ten typ pamięci nieświadomą pamięcią, która nie wymaga wysiłku.

Jednak badania eksperymentalne wykazały, że aktywacja neuronów następuje przed świadomym planowaniem ruchu, który ma zostać wykonany.

Oznacza to, że świadome pragnienie wykonania ruchu jest w rzeczywistości „iluzją”. W rzeczywistości, według różnych badań, czasami „bycie świadomym” naszych automatycznych ruchów może negatywnie wpłynąć na wykonanie zadania.

W ten sposób, gdy zdajemy sobie sprawę z naszej sekwencji ruchów, czasami pogarszamy się w wykonaniu i popełniamy więcej błędów. Z tego powodu wielu autorów podkreśla przede wszystkim, że pamięć proceduralna, gdy jest już ugruntowana, nie wymaga uwagi ani nadzoru samych działań, aby je dobrze wykonać.

Zaburzenia wpływające na pamięć proceduralną

Istnieje zbiór struktur zarówno korowych, jak i podkorowych, które wpływają na różne funkcje pamięci proceduralnej. Selektywne uszkodzenie któregokolwiek z nich powoduje różne zaburzenia funkcji motorycznych, takie jak paraliż, apraksja, ataksja, drżenie, ruchy pląsawicy lub dystonie.

Zwoje podstawy

W wielu badaniach analizowano patologie wpływające na pamięć w celu poznania typów istniejących wspomnień i ich działania.

W tym przypadku zbadano możliwe konsekwencje, jakie może mieć nieprawidłowe działanie zwojów podstawy lub innych struktur na uczenie się i wykonywanie zadań.

W tym celu w różnych badaniach stosuje się różne testy oceniające porównujące ludzi zdrowych i innych z pewnym upośledzeniem pamięci proceduralnej. Lub pacjenci z upośledzeniem pamięci zabiegowej i inni pacjenci z upośledzeniem innego rodzaju pamięci.

Na przykład w chorobie Parkinsona występuje deficyt dopaminy w prążkowiu i obserwuje się nieprawidłowości w wykonywaniu niektórych zadań pamięciowych. Problemy mogą również pojawić się w chorobie Huntingtona, gdzie dochodzi do uszkodzenia połączeń między zwojami podstawnymi a korą mózgową.

Trudności pojawią się również u pacjentów z uszkodzeniem niektórych z zaangażowanych struktur mózgu (na przykład spowodowanych udarem).

Jednak dzisiaj dokładna rola zwojów podstawy mózgu w nauce poruszania się jest nieco kontrowersyjna.

Stwierdzono, że podczas uczenia się motorycznego pewne obszary mózgu są aktywowane u zdrowych uczestników. Niektóre z nich to grzbietowo-boczna kora przedczołowa, dodatkowy obszar ruchowy, przednia kora zakrętu obręczy … a także zwoje podstawy.

Jednak u pacjentów z chorobą Parkinsona aktywowane były inne obszary (np. Móżdżek). Dodatkowo prążkowie i zwoje podstawy były nieaktywne. Wydaje się, że kompensacja zachodzi przez układ korowo-móżdżkowy, ponieważ ścieżka korowo-prążkowia jest uszkodzona.

U pacjentów z tą chorobą i chorobą Huntingtona zaobserwowano również większą aktywację hipokampu i szlaków wzgórzowo-korowych.

W innym badaniu ocenili pacjentów, którzy przeszli udar mózgu dotykający zwoje podstawy i porównali ich ze zdrowymi uczestnikami.

Okazało się, że pacjenci dotknięci chorobą wolniej uczą się sekwencji ruchowych, odpowiedzi potrzebują więcej czasu, a odpowiedzi są mniej dokładne niż u zdrowych uczestników.

Najwyraźniej wyjaśnienia podane przez autorów są takie, że osoby te mają problemy z podzieleniem sekwencji ruchowej na zorganizowane i skoordynowane elementy. W związku z tym ich odpowiedzi są zdezorganizowane i ich opracowanie zajmuje więcej czasu.

Bibliografia

1. Ashby, FG, Turner, BO i Horvitz, JC (2010). Wkład zwojów korowych i podstawnych do uczenia się nawyków i automatyzacji. Trendy w naukach kognitywnych, 14 (5), 208-215.
2. Boyd LA, Edwards JD, Siengsukon CS, Vidoni ED, Wessel BD, Linsdell MA (2009). Kruszenie z sekwencją motoryczną jest zaburzone przez udar zwojów podstawy mózgu. Neurobiologia uczenia się i pamięci, 35–44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Systemy pamięci: przegląd historyczny, klasyfikacja i aktualne koncepcje. Część pierwsza: Historia, taksonomia pamięci, systemy pamięci długotrwałej: pamięć semantyczna. Zdrowie psychiczne, 33 (1), 85–93.
4. PAMIĘĆ DEKLARACYJNA (JASNA) I PROCEDURALNA (IMPLICYJNA). (2010). Pobrane z The human memory: human-memory.net.
5. Diekelmann, S. i Born, J. (2010). Funkcja pamięci snu. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Neuronauka poznawcza pamięci. Barcelona: Ariel.
7. Marrón, EM i Morales, JAP (2012). Podstawy uczenia się i języka (tom 247). Od redakcji Uoc.
8. Miyachi, S. i in. (2002) Różnicowa aktywacja małpich neuronów prążkowia we wczesnych i późnych stadiach uczenia się proceduralnego. Exp. Brain Res. 146, 122–126.
9. Pamięć proceduralna. (sf). Pobrane 12 stycznia 2017 r. Z Wikipedii.