Procedurálne typy pamäte, fungovanie a fyziológia

procesnej pamäte alebo inštrumentálna je tá, ktorá uchováva postupy, zručnosti alebo kognitívne alebo motorické zručnosti, ktoré umožňujú ľuďom interakciu s prostredím.

Je to druh nevedomej dlhodobej pamäte a odráža spôsob, ako robiť veci (motorické zručnosti). Napríklad: písanie, jazda na bicykli, riadenie auta, hranie nástrojov, okrem iného.

Vo všeobecnosti sú pamäťové systémy rozdelené do dvoch typov: deklaratívna pamäť a ne-deklaratívna alebo implicitná pamäť. Prvým z nich je ten, ktorý uchováva informácie, ktoré možno komunikovať verbálne, pozostávajúce z vedomého učenia.

Na druhej strane, druhý typ je pamäť, ktorá sa ťažko verbalizuje alebo transformuje na obrazy. V nej je procedurálna pamäť. Toto sa aktivuje, keď je potrebné vykonať úlohu a naučené funkcie sú zvyčajne zručnosti, ktoré sú automatizované.

Hlavným mozgovým substrátom procesnej pamäte je striatum, bazálne ganglie, premotorická kôra a cerebellum..

Vývoj procesnej pamäte sa vyskytuje vo väčšej miere v detstve. A je neustále upravovaná každodennými skúsenosťami a praxou. Je pravda, že v dospelosti je zložitejšie získať tento typ zručností ako v detstve, pretože si to vyžaduje zvýšené úsilie.

Koncept procedurálnej pamäte

„Procesná pamäť je termín, ktorý používam, keď učím 10-ročných hrať baseball. Hovorím im, že zakaždým, keď dobre hodia loptičku alebo hádzajú netopier správne, posilňujú program pre tento presný pohyb. A naopak, zakaždým, keď to robia zle, posilňujú tento nevhodný štýl ... " (Eichenbaum, 2003).

Procesná pamäť pozostáva zo zvykov, zručností a motorických zručností, ktoré motorový systém získava a začleňuje do svojich vlastných okruhov. Pre tento typ pamäte, ktorá má byť získaná, je nevyhnutné, aby bolo poskytnutých niekoľko tréningových testov, ktoré umožňujú automatizáciu zručnosti.

Vedomosti postupujú nevedome a sú priebežne modulované skúsenosťami. Preto sa počas svojho života prispôsobujú opakovanej praxi.

V pokročilejších fázach táto prax robí kognitívne alebo motorické zručnosti presnejšie a rýchlejšie. Toto sa stáva zvykom, správaním, ktoré prebieha automaticky.

Typy procesnej pamäte

Zdá sa, že existujú dva typy procesnej pamäte s rôznymi hlavnými miestami v mozgu.

Prvá sa týka získavania návykov a zručností. To znamená schopnosť rozvíjať stereotypné behaviorálne repertoáre, ako napríklad písanie, varenie, hranie na klavíri ... Tento typ procedurálnej pamäte je o správaní zameranom na cieľ a je uložený v systéme s pruhovaným systémom mozgu.

Druhý je omnoho jednoduchší systém. Vzťahuje sa na špecifické senzorimotorické adaptácie, tj prispôsobenie našich reflexov alebo rozvoj podmienených reflexov.

Ide o úpravy tela, umožňujúce vykonať jemné a presné pohyby, okrem podmienených reflexov. Nachádza sa v mozočkovom systéme.

Ako procesná pamäť funguje?

Procesná pamäť sa začína formovať skôr, ako sa naučíte chodiť, hovoriť alebo jesť. Takéto schopnosti sú opakované a zakorenené takým spôsobom, že sa vykonávajú automaticky. Nie je potrebné vedome uvažovať o tom, ako vykonávať také motorické činnosti.

Je ťažké poukázať na to, kedy ste sa naučili vykonávať tieto typy akcií. Všeobecne sa učia v ranom detstve a sú aj naďalej podvedome.

Získanie týchto zručností si vyžaduje tréning, aj keď je pravda, že tréning nie vždy zabezpečuje, že zručnosť je vyvinutá. Môžeme povedať, že procesné učenie sa získalo, keď sa správanie mení vďaka tréningu.

Zdá sa, že v našom mozgu existujú štruktúry, ktoré riadia počiatočné učenie sa procesných spomienok, ich oneskorené učenie a ich automatizáciu.

Substrát mozgu

Keď sa učíme zvyk, je aktivovaná oblasť nášho mozgu nazývaná bazálne gangliá. Bazálne gangliá sú subkortikálne štruktúry, ktoré majú viacero spojení s celým mozgom.

Konkrétne umožňujú výmenu informácií medzi dolnými oblasťami mozgu (ako je mozgový kmeň) a vyššími oblasťami (napríklad kôrou)..

Zdá sa, že táto štruktúra zohráva selektívnu úlohu v procesnom učení sa návykov a schopností. Podieľa sa aj na iných nedeklaratívnych pamäťových systémoch, ako je napríklad klasické alebo operatívne podmieňovanie.

V bazálnych gangliách vyniká v oblasti získavania návykov oblasť nazývaná priečne pruhované jadro. Dostáva informácie z väčšiny mozgovej kôry, okrem iných častí bazálnych ganglií.

Striate je rozdelené na pruhované asociatívne a priečne senzorimotorické. Obaja majú rôzne funkcie v učení a automatickosti zručností.

Prvé stupne procesného učenia: asociatívna striata

Keď sme v počiatočnom štádiu procesného učenia, aktivuje sa asociatívne striatum. Je zaujímavé, že vzhľadom na to, že činnosť je vzdelávanie a učenie, táto oblasť znižuje svoju aktivitu. Keď sa teda učíme riadiť, aktivuje sa asociatívna flétna.

Napríklad v štúdii Miyachi et al. (2002), bolo zistené, že ak bolo asociatívne striatum dočasne inaktivované, nové sekvencie pohybov sa nedali naučiť. Subjekty by však mohli vykonávať už naučené modely motorov.

Neskoré štádiá procesného učenia: senzorimotorická striatal

V neskorších štádiách procesného učenia sa aktivuje iná štruktúra: senzorimotorická striatum. Táto oblasť má vzorec aktivity opačný k asociatívnej flétne, to znamená, že je aktivovaná, keď sa zručnosť už získala a je automatická..

Týmto spôsobom, akonáhle bola riadiaca schopnosť dostatočne vycvičená a je už automatická, asociatívne striatum znižuje jeho aktivitu, zatiaľ čo aktivácia senzorického motorického striata je zvýšená..

Okrem toho sa zistilo, že dočasné blokovanie senzorimotorického striatum zabraňuje vykonaniu sekvencií. Hoci neprerušuje učenie sa nových zručností.

Zdá sa však, že existuje ešte jeden krok. Bolo pozorované, že keď je úloha už dobre naučená a automatizovaná, senzorimotorické striatálne neuróny tiež nereagujú.

Mozgová kôra a procesná pamäť

Čo sa potom stane? Zdá sa, že keď je správanie veľmi dobre naučené, je aktivovaná mozgová kôra (kôra). Konkrétnejšie motor a premotor oblasti.

Aj keď sa zdá, že to závisí aj od toho, ako zložitý je sled sledovaných pohybov. Ak sú teda pohyby jednoduché, kortex sa aktivuje prevažne.

Na druhej strane, ak je sekvencia veľmi zložitá, niektoré neuróny senzorimotorického striata sú stále aktivované. Okrem aktivácie ako podpora motorických oblastí a premotor mozgovej kôry.

Na druhej strane sa ukázalo, že dochádza k poklesu aktivity oblastí mozgu, ktoré kontrolujú pozornosť (prefrontálne a parietálne), keď vykonávame vysoko automatizované úlohy. Zatiaľ čo, ako bolo uvedené, aktivita sa zvyšuje v motorických a premotorických oblastiach.

Cerebellum a procesná pamäť

Zdá sa, že cerebellum sa tiež zúčastňuje procesnej pamäte. Podieľa sa najmä na zušľachťovaní a spresňovaní naučených pohybov. To znamená, že nám dáva viac agility, pokiaľ ide o vykonávanie našich motorických zručností.

Okrem toho pomáha učiť sa nové motorické zručnosti a konsolidovať ich prostredníctvom Purkyňových buniek. 

Limbický systém a procesná pamäť

Ako v iných pamäťových systémoch, aj limbický systém hrá dôležitú úlohu v procesnom učení. Je to preto, že súvisí s procesmi motivácie a emócií.

Z tohto dôvodu, keď sme motivovaní alebo sa zaujímame o učenie úlohy, učíme sa ľahšie a zostávame dlhšie v pamäti.

Fyziologické mechanizmy

Ukázalo sa, že keď sa učíme, spojenia a štruktúry neurónov sa menia.

Týmto spôsobom, prostredníctvom série procesov, nadobudnuté zručnosti začínajú byť súčasťou dlhodobej pamäte, čo sa odráža v reorganizácii nervových okruhov. Určité synapsie (spojenia medzi neurónmi) sú posilnené a iné oslabujú v rovnakom čase ako dendritické spiny neurónov sa menia vo veľkosti, predlžujú sa.

Na druhej strane, prítomnosť dopamínu je základom procedurálnej pamäte. Dopamín je neurotransmiter nervového systému, ktorý má viacero funkcií, medzi nimi zvyšuje motiváciu a odmeňovanie. Okrem umožnenia pohybu a samozrejme učenia.

Najmä uľahčuje učenie, ku ktorému dochádza vďaka odmene, napríklad, naučiť sa stlačiť určité tlačidlo na získanie potravy.

Poruchy, ktoré ovplyvňujú procesnú pamäť

Existuje súbor kortikálnych aj subkortikálnych štruktúr, ktoré zasahujú do rôznych funkcií procesnej pamäte. Selektívna lézia niektorých z nich vyvoláva rôzne poruchy motorických funkcií. Ako paralýza, apraxia, ataxia, tremor, choreické pohyby alebo dystónia (Carrillo Mora, 2010).

Mnohé štúdie analyzovali patológie, ktoré ovplyvňujú pamäť, aby poznali typy existujúcich spomienok a ich fungovanie.

V tomto prípade boli preskúmané možné následky zlého fungovania bazálnych ganglií alebo iných štruktúr pri učení a vykonávaní úloh..

Za týmto účelom sa v rôznych štúdiách používajú rôzne hodnotiace testy porovnávajúce zdravé osoby a iné s určitým ovplyvnením procesnej pamäte. Alebo pacienti s poškodením procesnej pamäte a iní pacienti s poškodením iného typu pamäte.

Napríklad pri Parkinsonovej chorobe dochádza k deficitu dopamínu v striate a boli pozorované abnormality pri výkone určitých pamäťových úloh. Problémy sa môžu objaviť aj pri Huntingtonovej chorobe, kde dochádza k poškodeniu v spojeniach medzi bazálnymi gangliami a mozgovou kôrou..

Vyskytnú sa aj ťažkosti u pacientov s poškodením mozgu v niektorých zúčastnených mozgových štruktúrach (napríklad pri mozgovej príhode).

V súčasnosti je však presná úloha, ktorú zohrávajú bazálne gangliá pri učení pohybu, trochu kontroverzná.

Bolo zistené, že počas motorického učenia sa u zdravých účastníkov aktivujú určité oblasti mozgu. Niektoré z nich boli dorzolaterálny prefrontálny kortex, doplnková motorická oblasť, predná cingulárna kôra ... ako aj bazálne gangliá.

U iných pacientov s Parkinsonovou chorobou sa však aktivovali rôzne oblasti (napríklad cerebellum). Okrem toho striata a bazálne gangliá boli neaktívne. Zdá sa, že kompenzácia sa poskytuje prostredníctvom kortiko-cerebelárneho systému, pretože kortiko-striatálna cesta je poškodená..

Zvýšená aktivácia hipokampu a talamo-kortikálnych dráh bola pozorovaná u pacientov s týmto ochorením as Huntingtonom..

V inej štúdii hodnotili pacientov, ktorí utrpeli mozgovú príhodu, ktorá postihla bazálne gangliá a porovnala ich so zdravými účastníkmi.

Zistili, že postihnutí pacienti sa učia motorické sekvencie pomalšie, trvajú dlhšie, kým poskytujú odpovede a sú menej presné ako u zdravých účastníkov.

Zdá sa, že vysvetlenia, ktoré poskytli autori, sú, že títo jedinci majú problémy s rozdelením motorickej sekvencie na organizované a koordinované prvky. Ich odpovede sú teda dezorganizované a ich spracovanie trvá dlhšie.

ohodnotenie

Existuje niekoľko testov, pomocou ktorých je možné vyhodnotiť kapacitu procesnej pamäte u ľudí. Štúdie často používajú takéto testy porovnávajúce výkon medzi pacientmi s problémami s pamäťou a zdravými ľuďmi.

Úlohy, ktoré sa najviac používajú na hodnotenie procesnej pamäte, sú:

Pravdepodobnosť úlohy predpovede počasia

V tejto úlohe sa meria procesné kognitívne učenie. Účastníkom sú prezentované štyri rôzne typy kariet s rôznymi geometrickými obrazcami. Každá karta predstavuje určitú pravdepodobnosť dažďa alebo slnečného svitu.

V ďalšom kroku je predmet prezentovaný tromi skupinovými kartami. Bude musieť zistiť, či, berúc do úvahy údaje spolu, existuje väčšia šanca, že sa im dostane slnko alebo dážď.

Po Vašej odpovedi vám examinátor povie, či bola odpoveď správna alebo nie. Preto sa účastník každého pokusu postupne naučí identifikovať, ktoré listy sú s najväčšou pravdepodobnosťou spojené so slnkom alebo dažďom.

Pacienti so zmenami v bazálnych gangliách, ako sú pacienti trpiaci Parkinsonovou chorobou, zlyhávajú v postupnom učení sa tejto úlohy, hoci ich explicitná pamäť je neporušená.

Test sekvenčného reakčného času

Táto úloha vyhodnotí učenie sekvencií. V ňom sú vizuálne podnety prezentované na obrazovke, zvyčajne písmená (ABCD ...) Účastník je poučený, aby sa pozrel na pozíciu jedného z nich (napríklad B)..

Účastník musí stlačiť jedno zo štyroch tlačidiel podľa toho, kde je cieľový podnet čo najrýchlejšie. Používajú sa ľavé stredné a ukazováky a pravý ukazovák a stredné prsty.

Spočiatku sú pozície náhodné, ale v ďalšej fáze nasledujú určitý vzor. Napríklad: DBCACBDCBA ... Takže po niekoľkých pokusoch by sa mal pacient naučiť potrebné pohyby a automatizovať ich.

Úloha rotačného výkonu

Táto úloha sa vykonáva so špeciálnym zariadením, ktoré má otočný tanier. V jednej časti dosky je kovový hrot. Účastník musí umiestniť tyč do kovového hrotu tak dlho, ako je to len možné, bez toho, aby zabudol, že platňa robí kruhové pohyby, ktoré sa musia dodržiavať.

Zrkadlový test

V tejto úlohe je potrebná dobrá koordinácia očí. Vyhodnoťte schopnosť naučiť sa určitú motorickú zručnosť, ako je napríklad sledovanie obrysu hviezdy. Pre túto úlohu však môže účastník vidieť len odraz obrazu, ktorý kreslí v zrkadle.

Na začiatku sú chyby obvyklé, ale po niekoľkých opakovaniach sú pohyby kontrolované pozorovaním ruky a kresby v zrkadle. U zdravých pacientov sa robí menej a menej chýb.

Sen a procedurálna pamäť

Bolo dostatočne preukázané, že procesná pamäť je konsolidovaná prostredníctvom off-line procesu. To znamená, že opravujeme naše inštrumentálne spomienky v obdobiach odpočinku medzi motorovým tréningom, najmä počas spánku.

Týmto spôsobom sa zistilo, že motorické úlohy sa pri hodnotení po prestávke na odpočinok výrazne zlepšili.

To sa deje s akýmkoľvek typom pamäte. Po určitej dobe praxe sa zistilo, že je prospešné odpočinúť, aby sa to, čo sa učí, stanovilo. Tieto účinky sa zvyšujú, ak odpočívate hneď po tréningovom období.

Procesná pamäť a svedomie

Procesná pamäť má komplexné vzťahy s vedomím. Tradične odkazujeme na tento typ pamäte ako na nevedomú pamäť, ktorá nezahŕňa úsilie.

Experimentálne štúdie však ukázali, že k neuronálnej aktivácii dochádza pred vedomým plánovaním pohybu, ktorý sa uskutoční..

To znamená, že vedomá túžba vykonať pohyb je vlastne "ilúziou". V skutočnosti, podľa rôznych štúdií, niekedy "uvedomenie si" našich automatických pohybov môže negatívne ovplyvniť realizáciu úlohy.

Týmto spôsobom, keď sme si vedomí nášho sledu pohybov, niekedy sa zhoršujeme pri výkone a robíme viac chýb. Z tohto dôvodu mnohí autori zdôrazňujú predovšetkým to, že procesná pamäť, keď je už dobre zavedená, nevyžaduje pozornosť alebo dohľad nad svojimi činmi, aby ich robila dobre.  

referencie

1. Ashby, F.G., Turner, B.O., & Horvitz, J.C. (2010). Kortikálne a bazálne ganglie prispievajú k výučbe zvykov a automatickosti. Trendy v kognitívnych vedách, 14 (5), 208-215.
2. Boyd L.A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E.D., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motorické sekvenčné vyradenie je poškodené bazálnou gangliálnou mŕtvicou. Neurobiológia učenia a pamäti, 35-44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Pamäťové systémy: historický prehľad, klasifikácia a súčasné pojmy. Prvá časť: História, taxonómia pamäte, dlhodobé pamäťové systémy: sémantická pamäť. Duševné zdravie, 33 (1), 85-93.
4. MEMORY DEKLARATÍVNYCH (EXPLICIT) & PROCESNÝCH (IMPLICIT). (2010). Zdroj: Ľudská pamäť: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Pamäťová funkcia spánku. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitívna neuroveda pamäte. Barcelona: Ariel.
7. Brown, E.M., & Morales, J.A. P. (2012). Základy učenia a jazyka (zväzok 247). Redakčné Uoc.
8. Miyachi, S. a kol. (2002) Diferenciálna aktivácia opičích striatálnych neurónov v ranom a neskorom štádiu procesného učenia. Exp., Brain Res., 146, 122-126.
9. Procesná pamäť. (N. D.). Získané dňa 12. januára 2017 z Wikipédie.