ПРОЦЕДУРНАЯ ПАМЯТЬ: ВИДЫ, ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ И ФИЗИОЛОГИЯ - НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ - 2024

Процедурная память или инструментальный хранят процедуры, навыки или двигатель или когнитивный навыки , которые позволяют людям , чтобы взаимодействовать с окружающей средой.

Это тип бессознательной долговременной памяти, отражающий способ действия (моторика). Например: письмо, езда на велосипеде, вождение автомобиля, игра на музыкальном инструменте и другие.

Системы памяти обычно делятся на два типа: декларативная память и недекларативная или неявная память. Первый - это то, что хранит информацию, которую можно передать вербально, состоящую из сознательного обучения.

С другой стороны, второй тип - это память, которую трудно вербализовать или преобразовать в образы. Внутри него находится процедурная память. Это активируется, когда вам нужно выполнить задачу, а изученные функции обычно являются автоматизированными навыками.

Основным мозговым субстратом для процедурной памяти является полосатое тело, базальные ганглии, премоторная кора и мозжечок.

Развитие процедурной памяти происходит в большей степени в детстве. И это постоянно изменяется ежедневным опытом и практиками. Это правда, что в зрелом возрасте приобрести такие навыки труднее, чем в детстве, поскольку для этого требуются дополнительные усилия.

Концепция процедурной памяти

Процедурная память состоит из привычек, навыков и моторных навыков, которые моторная система приобретает и включает в свои собственные цепи. Для приобретения этого типа памяти необходимо провести несколько тренировочных проб, которые позволят автоматизировать навык.

Знание прогрессирует бессознательно и постоянно модифицируется опытом. Таким образом, они на протяжении всей жизни приспосабливаются к повторяющейся практике.

На более продвинутых стадиях практика делает когнитивные или двигательные навыки более точными и быстрыми. Это становится привычкой, поведением, которое запускается автоматически.

Типы процедурной памяти

Похоже, что существует два типа процедурной памяти с разными основными участками в мозге.

Первый касается приобретения навыков и навыков. То есть способность развивать стереотипные поведенческие репертуары, такие как письмо, приготовление пищи, игра на пианино … Этот тип процедурной памяти связан с целенаправленным поведением и находится в поперечно-полосатой системе мозга.

Вторая - гораздо более простая система. Это относится к специфическим сенсомоторным адаптациям, то есть к корректировке наших рефлексов или выработке условных рефлексов.

Это приспособления тела, позволяющие выполнять тонкие и точные движения, а также условные рефлексы. Он расположен в мозжечковой системе.

Как работает процедурная память?

Процедурная память начинает формироваться рано, когда вы учитесь ходить, говорить или есть. Такие навыки повторяются и закрепляются таким образом, что выполняются автоматически. Необязательно сознательно думать о том, как выполнять такую ​​двигательную активность.

Трудно сказать, когда вы научились выполнять такие действия. Обычно они изучаются в раннем детстве и продолжают выполняться бессознательно.

Приобретение этих навыков требует обучения, хотя верно, что обучение не всегда гарантирует развитие навыков. Можно сказать, что процедурное обучение приобретается, когда поведение меняется благодаря обучению.

По-видимому, в нашем мозгу есть структуры, которые контролируют начальное обучение процедурных воспоминаний, их позднее обучение и их автоматизацию.

Субстрат для мозга

Когда мы усваиваем привычку, активизируется область нашего мозга, называемая базальными ганглиями. Базальные ганглии - это подкорковые структуры, которые имеют многочисленные связи со всем мозгом.

В частности, они позволяют обмениваться информацией между нижними областями мозга (такими как ствол мозга) и более высокими областями (такими как кора).

Эта структура играет избирательную роль в процессуальном обучении привычкам и навыкам. Он также участвует в других недекларативных системах памяти, таких как классическое или оперантное обусловливание.

Внутри базальных ганглиев область, называемая поперечно-полосатым ядром, выделяется в процессе приобретения привычек. Он получает информацию от большей части коры головного мозга, а также от других частей базальных ганглиев.

Стриатум делится на ассоциативное полосатое тело и сенсомоторное полосатое тело. Оба имеют разные функции в обучении и автоматизацию навыков.

Ранние этапы процедурного обучения: ассоциативное полосатое тело

Когда мы находимся на ранних стадиях процедурного обучения, ассоциативное полосатое тело активируется. Интересно, что поскольку деятельность является тренировкой и обучением, эта область снижает ее активность. Таким образом, когда мы учимся водить машину, активируется ассоциативное полосатое тело.

Например, в исследовании Miyachi et al. (2002), было обнаружено, что если ассоциативное полосатое тело было временно инактивировано, новые последовательности движений не могли быть изучены. Однако испытуемые могли выполнять уже изученные двигательные паттерны.

Поздние стадии процедурного обучения: сенсомоторное полосатое тело

На более поздних стадиях процедурного обучения активируется другая структура: сенсомоторное полосатое тело. Эта область имеет паттерн активности, противоположный ассоциативному полосатому телу, то есть она активируется, когда навык уже приобретен, и происходит автоматически.

Таким образом, как только способность управлять автомобилем в достаточной степени обучена и уже становится автоматической, ассоциативное полосатое тело снижает свою активность, в то время как активация сенсомоторного полосатого тела увеличивается.

Кроме того, было обнаружено, что временная блокировка сенсомоторного полосатого тела препятствует выполнению заученных последовательностей. Хотя это не прерывает освоение новых навыков.

Однако, похоже, есть еще один шаг. Было замечено, что когда задача уже очень хорошо изучена и автоматизирована, нейроны сенсомоторного полосатого тела также перестают отвечать.

Кора головного мозга и процедурная память

Что происходит потом? Очевидно, когда поведение очень хорошо изучено, кора головного мозга (кора) в основном активируется. В частности, моторная и премоторная области.

Хотя это также, кажется, зависит от того, насколько сложна последовательность выученных движений. Таким образом, если движения простые, преимущественно активируется кора головного мозга.

С другой стороны, если последовательность очень сложная, некоторые нейроны сенсомоторного полосатого тела продолжают активироваться. Помимо активации моторных и премоторных областей коры головного мозга в качестве опоры.

С другой стороны, было показано, что наблюдается снижение активности областей мозга, контролирующих внимание (префронтальных и теменных), когда мы выполняем задачи с высокой степенью автоматизации. При этом, как уже упоминалось, увеличивается активность в двигательной и премоторной областях.

Мозжечок и процедурная память

Мозжечок (синий)

Мозжечок также участвует в процедурной памяти. В частности, он участвует, уточняя и делая выученные движения более точными. То есть это дает нам больше маневренности при реализации двигательных навыков.

Кроме того, это помогает освоить новые двигательные навыки и закрепить их с помощью клеток Пуркинье.

Лимбическая система и процедурная память

Как и в других системах памяти, лимбическая система играет важную роль в процессуальном обучении. Это потому, что это связано с процессами мотивации и эмоций.

По этой причине, когда мы мотивированы или заинтересованы в изучении задачи, мы усваиваем ее легче, и она остается в нашей памяти дольше.

Физиологические механизмы

Было показано, что, когда мы приобретаем обучение, связи и структуры вовлеченных нейронов изменяются.

Таким образом, в результате ряда процессов приобретенные навыки начинают формировать часть долговременной памяти, что отражается в реорганизации нейронных цепей.

Одни синапсы (связи между нейронами) усиливаются, а другие ослабляются, при этом дендритные шипы нейронов изменяются в размере, удлиняются.

С другой стороны, наличие дофамина важно для процедурной памяти. Дофамин - нейромедиатор нервной системы, который выполняет множество функций, включая повышение мотивации и чувство вознаграждения. В дополнение к разрешению движения и, конечно же, обучению.

Это в основном способствует обучению, которое происходит благодаря вознаграждениям, например, обучению нажимать определенную кнопку, чтобы получить еду.

оценка

Существуют различные тесты, с помощью которых можно оценить объем процедурной памяти у людей. В исследованиях часто используются такие тесты для сравнения показателей пациентов с проблемами памяти и здоровых людей.

Наиболее часто используемые задачи для оценки процедурной памяти:

Задача вероятностного прогноза погоды

В этой задаче измеряется процедурное когнитивное обучение. Участнику представлены четыре разных типа карточек, на которых появляются разные геометрические фигуры. Каждая карта представляет определенную вероятность того, что будет дождь или светит солнце.

На следующем этапе испытуемому предлагают три сгруппированных карточки. Это должно будет выяснить, если собрать данные вместе, более вероятно, будет солнечно или дождливо.

После вашего ответа экзаменатор скажет вам, правильный ответ был или нет. Таким образом, участник каждого испытания постепенно учится определять, какие карты связаны с большей вероятностью солнца или дождя.

Пациенты с измененными базальными ганглиями, например, с болезнью Паркинсона, не могут постепенно выучить эту задачу, даже если их явная память не повреждена.

Последовательный тест времени реакции

Эта задача оценивает обучение последовательностей. В нем визуальные стимулы представлены на экране, обычно буквами (ABCD…). Участнику предлагается посмотреть на положение одного из них (например, B).

Участник должен как можно быстрее нажать одну из четырех клавиш в зависимости от того, где находится целевой стимул. Используются средний и указательный пальцы левой руки, указательный и средний пальцы правой руки.

Сначала позиции случайны, но на следующем этапе они следуют определенной схеме. Например: DBCACBDCBA… Итак, после нескольких попыток пациент должен выучить необходимые движения и автоматизировать их.

Вращающаяся задача погони

Эта задача выполняется с помощью специального устройства, имеющего вращающуюся пластину. В одной части пластины есть металлическое острие. Участник должен поместить стержень в металлическое острие как можно дольше, не забывая, что тарелка выполняет круговые движения, которым необходимо следовать.

Зеркальный тест

Для выполнения этой задачи требуется хорошая зрительно-моторная координация. Оценивает способность овладеть определенным двигательным навыком, например, обводить контур звезды. Однако для этого задания участник может видеть только отражение нарисованного им изображения в зеркале.

Сначала ошибки обычны, но после нескольких повторений движения контролируются, наблюдая за самой рукой и рисунком в зеркале. У здоровых пациентов делается все меньше и меньше ошибок.

Сон и процедурная память

Было широко продемонстрировано, что процедурная память консолидируется в автономном режиме. То есть мы фиксируем наши инструментальные воспоминания в периодах отдыха между двигательными тренировками, особенно во время сна.

Таким образом, было замечено, что двигательные задачи заметно улучшаются при оценке после перерыва в отдыхе.

Это происходит с любым типом памяти. После некоторого периода практики было обнаружено, что отдых полезен, чтобы закрепить то, что вы узнали. Эти эффекты усиливаются, если отдыхать сразу после периода тренировки.

Процедурная память и осведомленность

Процедурная память имеет сложные отношения с сознанием. Мы традиционно называем этот тип памяти бессознательной памятью, не требующей усилий.

Однако экспериментальные исследования показали, что активация нейронов происходит до того, как возникает сознательное планирование движения, которое необходимо выполнить.

То есть сознательное желание выполнить движение на самом деле является «иллюзией». Фактически, согласно различным исследованиям, иногда «осознавание» наших автоматических движений может отрицательно повлиять на выполнение задачи.

Таким образом, когда мы осознаем последовательность своих движений, мы иногда ухудшаемся в производительности и делаем больше ошибок. По этой причине многие авторы подчеркивают, прежде всего, что процедурная память, когда она уже хорошо установлена, не требует внимания или контроля самих действий, чтобы выполнить их правильно.

Нарушения, влияющие на процедурную память

Существует набор как корковых, так и подкорковых структур, которые участвуют в различных функциях процедурной памяти. Избирательное поражение любого из них вызывает различные нарушения двигательных функций, такие как паралич, апраксия, атаксия, тремор, хореические движения или дистонии.

Базальный ганглий

Многие исследования анализировали патологии, влияющие на память, с целью узнать типы существующих воспоминаний и то, как они работают.

В этом случае были изучены возможные последствия нарушения функции базальных ганглиев или других структур для обучения и выполнения заданий.

Для этого в различных исследованиях используются разные оценочные тесты, сравнивающие здоровых людей и людей с некоторым нарушением процедурной памяти. Или пациенты с нарушениями процедурной памяти и другие пациенты с нарушениями памяти другого типа.

Например, при болезни Паркинсона наблюдается дефицит дофамина в полосатом теле и наблюдаются отклонения в выполнении определенных задач памяти. Проблемы также могут появиться при болезни Хантингтона, когда нарушаются связи между базальными ганглиями и корой головного мозга.

Трудности также возникают у пациентов с повреждением некоторых вовлеченных структур головного мозга (например, вызванным инсультом).

Однако сегодня точная роль базальных ганглиев в обучении движению несколько противоречива.

Было обнаружено, что во время моторного обучения у здоровых участников активируются определенные области мозга. Некоторые из них были дорсолатеральной префронтальной корой, дополнительной моторной областью, передней поясной корой … а также базальными ганглиями.

Однако у пациентов с болезнью Паркинсона были активированы другие области (например, мозжечок). Кроме того, полосатое тело и базальные ганглии были неактивными. Похоже, что компенсация происходит через кортико-мозжечковую систему, поскольку кортико-полосатый путь поврежден.

У пациентов с этим заболеванием и с болезнью Хантингтона также наблюдалась большая активация гиппокампа и таламо-кортикальных путей.

В другом исследовании они оценивали пациентов, перенесших инсульт, поражающий базальные ганглии, и сравнивали их со здоровыми участниками.

Они обнаружили, что пораженные пациенты изучают двигательные последовательности медленнее, им требуется больше времени для ответа, а ответы менее точны, чем у здоровых участников.

По-видимому, авторы объясняют, что эти люди имеют проблемы с разделением двигательной последовательности на организованные и скоординированные элементы. Таким образом, их ответы дезорганизованы и требуют больше времени для уточнения.

Ссылки

1. Эшби, Ф. Г., Тернер, Б. О. и Хорвиц, Дж. К. (2010). Корковые и базальные ганглии способствуют усвоению привычек и автоматизму. Тенденции в когнитивных науках, 14 (5), 208-215.
2. Бойд Л.А., Эдвардс Д.Д., Сиенгсукон С.С., Видони Э.Д., Вессель Б.Д., Линсделл М.А. (2009). Моторно-последовательное дробление нарушается из-за удара базальных ганглиев. Нейробиология обучения и памяти, 35-44.
3. Каррильо-Мора, П. (2010). Системы памяти: исторический обзор, классификация и современные концепции. Часть первая: История, систематика памяти, системы долговременной памяти: семантическая память. Психическое здоровье, 33 (1), 85-93.
4. ДЕКЛАРАТИВНАЯ (ЯВНАЯ) И ПРОЦЕДУРНАЯ (ПОДРАЗУМЕВАЮЩАЯ) ПАМЯТЬ. (2010). Получено из человеческой памяти: human-memory.net.
5. Дикельманн, С., и Борн, Дж. (2010). Функция памяти сна. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Эйхенбаум, Х. (2003). Когнитивная нейробиология памяти. Барселона: Ариэль.
7. Маррон, Э.М., и Моралес, Япония (2012). Основы обучения и языка (Том 247). Редакция Uoc.
8. Miyachi, S. et al. (2002) Дифференциальная активация нейронов полосатого тела обезьян на ранней и поздней стадиях процедурного обучения. Исследование мозга, 146, 122–126.
9. Процедурная память. (SF). Получено 12 января 2017 г. из Википедии.