Procedural hukommelsestyper, funktion og fysiologi



den procedurehukommelse eller instrumental er den, der lagrer procedurer, færdigheder eller kognitive eller motoriske færdigheder, der tillader folk at interagere med miljøet.

Det er en slags ubevidst langtidshukommelse, og det afspejler måden at gøre ting på (motoriske færdigheder). For eksempel: skrive, cykle, køre bil, spille et instrument, blandt andre.

Generelt er hukommelsessystemerne opdelt i to typer: declarativ hukommelse og ikke-deklarativ eller implicit hukommelse. Den første er den, der lagrer information, der kan formidles verbalt, bestående af en bevidst læring.

På den anden side er den anden type en hukommelse, der er svært at verbalisere eller omdanne til billeder. Indenfor er procedurens hukommelse. Dette aktiveres, når en opgave skal udføres, og de lærede funktioner er normalt færdigheder, der er automatiserede.

Det vigtigste cerebrale substrat af procedurehukommelse er striatum, basalganglia, premotorisk cortex og cerebellum.

Udviklingen af ​​procedurehukommelse forekommer i større grad i barndommen. Og det ændres løbende af daglig erfaring og praksis. Det er rigtigt, at i voksenalderen er det mere kompliceret at erhverve denne form for færdigheder end i barndommen, da det kræver ekstra indsats.

Procedural hukommelseskoncept

"Procedural hukommelse er et udtryk, jeg bruger, når jeg lærer 10-årige at spille baseball. Jeg fortæller dem, at hver gang de kaster bolden godt eller svinger flagermuset korrekt, styrker de programmet for den præcise bevægelse. Og omvendt, hver gang de gør det dårligt forstærker de den upassende stil ... " (Eichenbaum, 2003).

Procedural hukommelse består af vaner, færdigheder og motoriske færdigheder, som motorsystemet erhverver og inkorporerer i sine egne kredsløb. For at denne type hukommelse skal erhverves, er det nødvendigt at flere træningsforsøg gives, som gør det muligt at automatisere færdigheden.

Viden udvikler ubevidst og bliver kontinuerligt moduleret af erfaring. Således tilpasser de sig gennem deres liv til gentagen praksis.

I mere avancerede faser gør kognitive eller motoriske færdigheder mere præcise og hurtigere. Dette bliver en vane, en adfærd, der kører automatisk.

Typer af procedurehukommelse

Der ser ud til at være to typer proceduremæssig hukommelse med forskellige hovedsteder i hjernen.

Den første refererer til erhvervelse af vaner og færdigheder. Det vil sige, evnen til at udvikle stereotype adfærdsmønstre repertoirer som skrivning, madlavning, spille klaver ... Denne type af proceduremæssige hukommelse er målrettet adfærd, og har til huse i striatum af hjernen systemet.

Det andet er et meget enklere system. Det refererer til specifikke sensorimotoriske tilpasninger, det vil sige at justere vores reflekser eller udvikle betingede reflekser.

Det handler om kropsjusteringer, der muliggør en udførelse af fine og præcise bevægelser, ud over konditionerede reflekser. Det er placeret i cerebellar systemet.

Hvordan procedurehukommelse virker?

Procedural hukommelse begynder at danne sig tidligt, mens du lærer at gå, tale eller spise. Sådanne evner gentages og forankres på en sådan måde, at de gøres automatisk. Det er ikke nødvendigt at bevidst tænke på, hvordan man udfører sådanne motoraktiviteter.

Det er svært at påpege, da du lærte at udføre disse typer handlinger. De læres generelt under den tidlige barndom og fortsætter med at være ubevidst.

At erhverve disse færdigheder kræver træning, selv om det er sandt, at træning ikke altid sikrer, at færdigheden udvikles. Vi kan sige, at procedurelæring er erhvervet, når adfærden ændres takket være træningen.

Tilsyneladende er der strukturer i vores hjerne, der styrer den indledende læring af proceduremæssige minder, deres forsinkede læring og deres automatisering.

Hjernesubstrat

Når vi lærer en vane, aktiveres et område af vores hjerne kaldet basal ganglia. De basale ganglier er subkortiske strukturer, som har flere forbindelser med hele hjernen.

Specielt tillader de udveksling af information mellem lavere hjerneområder (såsom hjernestammen) og højere områder (såsom cortex).

Denne struktur synes at spille en selektiv rolle i den processuelle læring af vaner og evner. Det deltager også i andre ikke-deklarative hukommelsessystemer, såsom klassisk eller operant condition.

Inden for de basale ganglier udviser en region kaldet den striberede kerne sig i opkøbet af vaner. Det modtager information fra det meste af hjernebarken, ud over andre dele af de basale ganglier.

Stripaten er opdelt i striated associative og striated sensorimotor. Begge har forskellige funktioner i at lære og automatisere færdigheder.

Første fase af procedurelæring: associativ striat

Når vi er i de tidlige stadier af procedurelæring, aktiveres den associative striatum. Interessant, da aktiviteten er træning og læring, reducerer dette område sin aktivitet. Således, når vi lærer at køre, aktiveres den associative fløjte.

I en undersøgelse af Miyachi et al. (2002) blev det konstateret, at hvis den associative striatum midlertidigt blev inaktiveret, kunne nye bevægelsesekvenser ikke læres. Emner kan dog udføre motormønstre, der allerede er lært.

Senere stadier af procedurelæring: sensorimotorisk striatal

I senere stadier af procedurelæringen aktiveres en anden struktur: Sensorimotorisk striatum. Dette område har et mønster af aktivitet modsat den associative fløjte, det vil sige, den aktiveres, når færdigheden allerede er erhvervet og er automatisk.

På denne måde reducerer den associative striatum sin aktivitet, når aktiveringen af ​​den sensoriske motorstriatum er forøget, når køringsevnen er tilstrækkeligt trænet og allerede er automatisk..

Derudover har det vist sig, at en midlertidig blokering af sensorimotorisk striatum forhindrer sekvenser, der læres at blive udført. Selv om det ikke afbryder læring af nye færdigheder.

Der ser imidlertid ud til at være endnu et skridt. Det er blevet observeret, at når en opgave allerede er veluddannet og automatiseret, fejler sensorimotoriske striatale neuroner heller ikke at reagere.

Cerebral cortex og procedurehukommelse

Hvad sker der så? Tilsyneladende, når en adfærd er meget godt lært, aktiveres hjernebarken (cortex). Mere specifikt motor og premotoriske områder.

Selv om dette synes at afhænge også af, hvor komplekse den bevægede sekvens er. Således, hvis bevægelserne er enkle, bliver cortex overvejende aktiveret.

På den anden side, hvis sekvensen er meget kompleks, aktiveres nogle neuroner af sensorimotorisk striatum stadig. Ud over at aktivere støtter motorområderne og premotorerne i hjernebarken.

På den anden side har det vist sig, at der er et fald i aktiviteten i hjernen områder, der styrer opmærksomhed (præfrontale og parietale), når vi udfører højt automatiserede opgaver. Mens der som nævnt øges aktiviteten i motor- og premotoriske områder.

Cerebellum og proceduremæssig hukommelse

Den cerebellum synes også at deltage i proceduremæssig hukommelse. Det deltager især i raffinering og præcisering af de lærde bevægelser. Det betyder, at det giver os mere fleksibilitet, når det kommer til at udføre vores motoriske færdigheder.

Derudover hjælper det med at lære nye motorkompetencer og konsolidere dem gennem Purkinje-celler. 

Limbic system og procedurehukommelse

Som i andre hukommelsessystemer spiller det limbiske system en vigtig rolle i procedurelæring. Dette skyldes, at det er relateret til processer af motivation og følelser.

Af denne grund, når vi er motiverede eller interesserede i at lære en opgave, lærer vi det lettere og bliver længere i vores hukommelse.

Fysiologiske mekanismer

Det har vist sig, at når vi erhverver læring, ændres de involverede neurons forbindelser og strukturer.

På denne måde begynder de færdigheder, der læres, at være en del af langvarig hukommelse, der afspejles i en reorganisering af neurale kredsløb gennem en række processer. Visse synapser (forbindelser mellem neuroner) styrkes og andre svækker samtidig med, at neuronernes dendritiske rygsøjler ændrer sig i størrelse, forlænger.

På den anden side er tilstedeværelsen af ​​dopamin grundlæggende for proceduremæssig hukommelse. Dopamin er en neurotransmitter i nervesystemet, der har flere funktioner, blandt dem øger motivation og givende fornemmelse. Ud over at tillade bevægelse og selvfølgelig læring.

For det meste letter den læring, der opstår takket være belønninger, for eksempel at lære at trykke på en bestemt knap for at få mad.

Forstyrrelser, der påvirker procedurehukommelse

Der er et sæt af både kortikale og subkortiske strukturer, der griber ind i forskellige funktioner i procedurehukommelse. En selektiv læsion af nogle af dem producerer forskellige lidelser i motorfunktioner. Ligesom lammelse, apraxi, ataksi, rysten, choreiske bevægelser eller dystoni (Carrillo Mora, 2010).

Mange undersøgelser har analyseret de patologier, der påvirker hukommelsen for at kende formerne for eksisterende minder og hvordan de virker.

I dette tilfælde er de mulige konsekvenser af de dårlige funktion af de basale ganglier eller andre strukturer i læring og udførelse af opgaver undersøgt..

Hertil kommer, at i forskellige undersøgelser anvendes forskellige evalueringstests sammenligning af sunde mennesker og andre med en vis påvirkning af procedurehukommelsen. Eller patienter med procedurehukommelsesskade og andre patienter med skade på en anden type hukommelse.

For eksempel er der i Parkinsons sygdom et underskud af dopamin i striatumet, og abnormiteter i udførelsen af ​​visse hukommelsesopgaver er blevet observeret. Problemer kan også forekomme i Huntingtons sygdom, hvor der opstår skader i forbindelserne mellem basalganglia og cerebral cortex.

Der vil også være vanskeligheder hos patienter med hjerneskade i nogle af de involverede hjernestrukturer (for eksempel det, der frembringes ved et slagtilfælde).

Men i dag er den nøjagtige rolle, som de basale ganglier spiller i bevægelsens læring, noget kontroversiel.

Det har vist sig, at visse hjernegrupper under motorindlæring aktiveres hos raske deltagere. Nogle af dem var den dorsolaterale præfrontale cortex, det supplerende motorområde, den anterior cingulære cortex ... såvel som de basale ganglier.

I andre Parkinsons patienter blev der imidlertid aktiveret forskellige områder (såsom cerebellum). Desuden var striat- og basalganglierne inaktive. Det ser ud til, at kompensation gives via cortico-cerebellar systemet, da cortico-striatal ruten er beskadiget.

Øget aktivering af hippocampus og thalamo-kortikale veje er blevet observeret hos patienter med denne sygdom og hos Huntington..

I en anden undersøgelse vurderede de patienter, der havde lidt et slagtilfælde, der ramte de basale ganglier og sammenlignede dem med raske deltagere.

De fandt, at berørte patienter lærer motorsekvenser langsommere, tager længere tid at give svar, og disse er mindre præcise end hos sunde deltagere.

Tilsyneladende er forklaringerne givet af forfatterne, at disse personer har problemer med at dele motorsekvensen i organiserede og koordinerede elementer. Således er deres reaktioner uorganiseret og tager længere tid at udarbejde.

evaluering

Der er flere tests, hvormed man kan evaluere processuel hukommelseskapacitet hos mennesker. Undersøgelser bruger ofte sådanne tests, der sammenligner præstationen mellem patienter med hukommelsesproblemer og raske mennesker.

De opgaver, der mest bruges til at evaluere procedurehukommelse, er:

Probabilistisk opgave af vejrudsigten

I denne opgave måles procedurel kognitiv læring. Deltageren præsenteres med fire forskellige typer kort med forskellige geometriske figurer. Hvert kort repræsenterer en vis sandsynlighed for regn eller solskin.

I næste trin er emnet præsenteret med tre grupperede kort. Han bliver nødt til at finde ud af, om der er en bedre chance for at få sol eller regn, når man tager dataene sammen i betragtning.

Efter dit svar vil eksaminator fortælle dig, om svaret har været korrekt eller ej. Derfor lærer deltagerne i hvert forsøg gradvist at identificere, hvilke bogstaver der højst sandsynligt er forbundet med sol eller regn.

Patienter med ændringer i de basale ganglier, som dem, der lider af Parkinsons sygdom, mislykkes i den gradvise indlæring af denne opgave, selv om deres eksplicitte hukommelse er intakt.

Sekventiel reaktionstidstest

Denne opgave evaluerer læringen af ​​sekvenser. I det vises visuelle stimuli på en skærm, normalt bogstaver (ABCD ...) Deltageren instrueres til at se på en af ​​dem (f.eks. B).

Deltageren skal trykke på en af ​​fire nøgler afhængigt af hvor målstimuleringen er, så hurtigt som muligt. Venstre midter- og indeksfingre bruges, og højre indeks og midterfingre.

I starten er positionerne tilfældige, men i den næste fase følger de et bestemt mønster. For eksempel: DBCACBDCBA ... Så efter flere forsøg skal patienten lære de nødvendige bevægelser og automatisere dem.

Rotary pursuit opgave

Denne opgave udføres med en speciel enhed, der har en roterende plade. I en del af pladen er der et metalpunkt. Deltageren skal placere en stang i metalpunktet så længe som muligt uden at glemme at pladen gør cirkulære bevægelser, der skal følges.

Spejlprøve

I denne opgave kræves en god øjenkoordinering. Evaluere evnen til at lære en bestemt motorisk færdighed, som at spore en stjernes disposition. Til denne opgave kan deltageren kun se afspejlingen af ​​det billede, han trækker i et spejl.

I starten er fejlene sædvanlige, men efter flere gentagelser styres bevægelserne ved at observere hånden og tegningen i spejlet. Hos raske patienter laves færre og færre fejl.

Drøm og proceduremæssig hukommelse

Det er blevet godtgjort, at procedurhukommelse er konsolideret gennem en off-line-proces. Det er, vi løser vores instrumentelle minder i hvileperioder mellem motorkurser, især under søvn.

På denne måde er det blevet observeret, at motoropgaver synes at forbedre sig markant, når det vurderes efter et hvileperiode.

Dette sker med enhver form for hukommelse. Efter en periode med praksis har det vist sig, at det er gavnligt at hvile, så det der læres er løst. Disse effekter øges, hvis du hviler lige efter træningsperioden.

Procedural hukommelse og samvittighed

Procedural hukommelse har komplekse relationer med bevidsthed. Traditionelt henviser vi til denne type hukommelse som en ubevidst hukommelse, der ikke indebærer indsats.

Forsøgsundersøgelser har imidlertid vist, at neuronal aktivering forekommer før en bevidst planlægning af bevægelsen, der skal finde sted..

Det vil sige, det bevidste ønske om at udføre en bevægelse er faktisk en "illusion". Faktisk kan det i henhold til forskellige undersøgelser undertiden være opmærksom på vores automatiske bevægelser negativt påvirke udførelsen af ​​opgaven.

På denne måde, når vi bliver opmærksomme på vores bevægelsesrækkefølge, bliver vi nogle gange værre på ydeevnen og gør flere fejl. Af denne grund fremhæver mange forfattere først og fremmest, at proceduremæssig hukommelse, når den allerede er veletableret, ikke kræver opmærksomhed eller tilsyn med ens handlinger for at gøre dem godt.  

referencer

  1. Ashby, F.G., Turner, B.O., & Horvitz, J.C. (2010). Cortical og basal ganglia bidrag til vane læring og automatik. Trends in cognitive sciences, 14 (5), 208-215.
  2. Boyd L. A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E.D., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motor sekventeret chunking er svækket af basal ganglia slagtilfælde. Neurobiologi af læring og hukommelse, 35-44.
  3. Carrillo-Mora, P. (2010). Hukommelsessystemer: historisk gennemgang, klassificering og nuværende begreber. Første del: Historie, hukommelseskonomi, langvarige hukommelsessystemer: semantisk hukommelse. Mental sundhed, 33 (1), 85-93.
  4. DECLARATIVE (EXPLICIT) & PROCEDURAL (IMPLICIT) MEMORY. (2010). Hentet fra Den menneskelige hukommelse: human-memory.net.
  5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Hukommelsesfunktionen af ​​søvn. Naturanmeldelser Neurovidenskab, 11 (2), 114-126.
  6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitiv neurovidenskab af hukommelse. Barcelona: Ariel.
  7. Brown, E. M., & Morales, J. A. P. (2012). Grundlag for læring og sprog (Vol. 247). Editorial Uoc.
  8. Miyachi, S. et al. (2002) Differential aktivering af aber striatal neuroner i de tidlige og sene stadier af procedurelæring. Exp. Brain Res. 146, 122-126.
  9. Procedural hukommelse. (N.D.). Hentet den 12. januar 2017, fra Wikipedia.