Prosedyrsminnetyper, funksjon og fysiologi

den prosedyrisk minne eller instrumental er den som lagrer prosedyrer, ferdigheter eller kognitive eller motoriske ferdigheter som tillater folk å kommunisere med miljøet.

Det er en slags ubevisst langtidshukommelse, og det reflekterer måten å gjøre ting på (motoriske ferdigheter). For eksempel: skrive, sykle, kjøre bil, spille et instrument, blant andre.

Generelt er minnesystemene delt inn i to typer: declarative memory og ikke-declarative eller implisitt minne. Den første er den som lagrer informasjon som kan kommuniseres muntlig, bestående av en bevisst læring.

På den annen side er den andre typen et minne som er vanskelig å verbalisere eller forvandle til bilder. Innenfor det er prosesshukommelsen. Dette aktiveres når en oppgave må utføres, og de lærte funksjonene er vanligvis ferdigheter som er automatiserte.

Det viktigste cerebrale substratet i prosedyrisk minne er striatum, basalganglia, premotorisk cortex og cerebellum.

Utviklingen av prosedyrisk minne skjer i større grad i barndommen. Og det blir kontinuerlig modifisert av daglig erfaring og praksis. Det er sant at i voksen alder er det mer komplisert å skaffe seg denne typen ferdigheter enn i barndommen, siden det krever ekstra innsats.

Prosesshukommelseskonsept

"Procedural minne er et begrep jeg bruker når jeg lærer 10-åringer å spille baseball. Jeg forteller dem at hver gang de kaster ballen bra eller svinger batten riktig, styrker de programmet for den presise bevegelsen. Og omvendt, hver gang de gjør det dårlig, forsterker de den upassende stilen ... " (Eichenbaum, 2003).

Prosessminne består av vaner, ferdigheter og motoriske ferdigheter som motorsystemet anskaffer og inkorporerer i egne kretser. For denne typen minne som skal kjøpes, er det nødvendig at flere opplæringsforsøk er gitt som tillater ferdighetene å bli automatisert.

Kunnskapen utvikler ubevisst og blir kontinuerlig modulert av erfaring. Dermed tilpasser de seg gjennom hele livet til gjentatt praksis.

I mer avanserte faser gjør kognitiv eller motorisk ferdighet mer presis og raskere. Dette blir en vane, en oppførsel som kjører automatisk.

Typer prosedyrisk minne

Det ser ut til å være to typer prosedyrisk minne, med forskjellige hovedsteder i hjernen.

Den første refererer til kjøp av vaner og ferdigheter. Det vil si evnen til å utvikle stereotype atferdsmessige repertoarer som skrive, lage mat, spille piano ... Denne typen prosessminnet handler om atferd rettet mot et mål, og er innlagt i hjernen strikket system.

Den andre er et mye enklere system. Det refererer til spesifikke sensorimotoriske tilpasninger, det vil si å justere refleksene våre eller utvikle betingede reflekser.

Det handler om kroppsjusteringer, noe som gjør det mulig å utføre fine og presise bevegelser, i tillegg til betingede reflekser. Den ligger i cerebellar systemet.

Hvordan prosessorminne fungerer?

Prosessminne begynner å danne seg tidlig som du lærer å gå, snakke eller spise. Slike evner gjentas og forankres på en slik måte at de gjøres automatisk. Det er ikke nødvendig å bevisst tenke hvordan å utføre slike motoraktiviteter.

Det er vanskelig å påpeke når du lærte å utføre disse typer handlinger. De læres generelt i tidlig barndom og fortsetter å være ubevisst.

Å skaffe seg disse ferdighetene krever trening, selv om det er sant at opplæring ikke alltid sikrer at ferdighetene er utviklet. Vi kan si at prosesslæring er oppnådd når oppførselen endres takket være opplæring.

Tilsynelatende er det strukturer i hjernen som styrer opprinnelig læring av prosessminner, deres forsinkede læring og deres automatisering.

Hjernesubstrat

Når vi lærer en vane, aktiveres et område av hjernen vår som kalles basal ganglia. Den basale ganglia er subkortiske strukturer som har flere forbindelser med hele hjernen.

Spesielt tillater de utveksling av informasjon mellom lavere hjerneområder (som hjernestammen) og høyere områder (som cortex).

Denne strukturen ser ut til å spille en selektiv rolle i prosesslæring av vaner og evner. Det deltar også i andre ikke-deklarative minnesystemer, for eksempel klassisk eller operant condition.

Innenfor basalgangliaen skiller en region som heter den strikkede kjernen seg i oppkjøpet av vaner. Den mottar informasjon fra det meste av hjernebarken, i tillegg til andre deler av basalganglia.

Den striat er delt inn i striated associative og striated sensorimotor. Begge har forskjellige funksjoner i læring og automatisering av ferdigheter.

Første trinn i prosesslæring: assosiativ striat

Når vi er i de tidlige stadier av prosesslæring, aktiveres den associative striatumen. Interessant, som aktiviteten er trening og læring, reduserer dette området sin aktivitet. Således, når vi lærer å kjøre, blir den associative fløyten aktivert.

For eksempel, i en studie av Miyachi et al. (2002) ble det funnet at hvis den associative striatumet midlertidig ble inaktivert, kunne ikke nye sekvenser av bevegelser læres. Emner kan imidlertid utføre motormønstre som allerede er lært.

Senere stadier av prosesslæring: sensorimotorisk striatal

I senere stadier av prosesslæringen aktiveres en annen struktur: sensimotorisk striatum. Dette området har et aktivitetsmønster motsatt til den associative fløyten, det vil si at den er aktivert når ferdighetene allerede er ervervet og er automatisk.

På denne måten, når kjørevnen har blitt tilstrekkelig opplært og allerede er automatisk, reduserer den associative striatum sin aktivitet mens aktiveringen av den sensoriske motorstriatum økes..

I tillegg er det funnet at en midlertidig blokkering av sensorimotorisk striatum forhindrer at sekvensene læres å bli utført. Selv om det ikke forstyrrer læring av nye ferdigheter.

Det ser imidlertid ut til å være ett skritt videre. Det har blitt observert at når en oppgave allerede er godt lært og automatisert, svikter sensorimotoriske striatalneuroner også ikke.

Serebral cortex og prosedyrisk minne

Hva skjer da? Tilsynelatende, når en oppførsel er veldig godt lært, er hjernebarken (cortex) aktivert. Nærmere bestemt motor og premotoriske områder.

Selv om dette ser ut til å avhenge også av hvor kompleks sekvensen av bevegelser lærte er. Således, hvis bevegelsene er enkle, blir cortexen overveiende aktivert.

På den annen side, hvis sekvensen er svært kompleks, aktiveres noen nevroner av sensorimotorisk striatum fortsatt. I tillegg til å aktivere som støtter motorområdene og premotorene i hjernebarken.

På den annen side har det blitt vist at det er en nedgang i aktiviteten til hjernen områdene som styrer oppmerksomheten (prefrontal og parietal) når vi utfører svært automatiserte oppgaver. Mens, som nevnt, øker aktiviteten i motor og premotoriske områder.

Cerebellum og proceduremessig minne

Hjernebarnet ser også ut til å delta i prosedyrisk minne. Spesielt deltar den i raffinering og å gjøre mer presis de lærde bevegelsene. Det gir oss mer smidighet når det gjelder å utføre våre motoriske ferdigheter.

I tillegg hjelper det å lære nye motoriske ferdigheter og konsolidere dem gjennom Purkinje-celler. 

Limbic system og prosedyrisk minne

Som i andre minnesystemer, spiller det limbiske systemet en viktig rolle i prosesslæring. Dette skyldes at det er relatert til prosesser med motivasjon og følelser.

Av denne grunn, når vi er motiverte eller interessert i å lære en oppgave, lærer vi det lettere og blir lengre i minnet vårt.

Fysiologiske mekanismer

Det har vist seg at når vi får læring, endres forbindelsene og strukturen til nevronene som er involvert.

På denne måten, gjennom en rekke prosesser, begynner ferdighetene som læres, å være en del av det langsiktige minnet, reflektert i en reorganisering av nevrale kretser. Visse synapser (forbindelser mellom nevroner) styrkes og andre svekker, samtidig som de dendritiske spines av nevronene endres i størrelse, forlenger.

På den annen side er tilstedeværelsen av dopamin grunnleggende for prosedyrisk minne. Dopamin er en nevrotransmitter i nervesystemet som har flere funksjoner, blant annet øker motivasjon og givende følelse. I tillegg til å tillate bevegelse, og selvfølgelig, læring.

For det meste letter læringen som skjer takket være belønninger, for eksempel, lær å trykke en bestemt knapp for å skaffe mat.

Forstyrrelser som påvirker prosedyrisk minne

Det er et sett av både kortikale og subkortiske strukturer som griper inn i ulike funksjoner i prosedyrisk minne. En selektiv lesjon av noen av dem produserer forskjellige forstyrrelser i motorfunksjoner. Som lammelse, apraksi, ataksi, rystelser, choreiske bevegelser eller dystoni (Carrillo Mora, 2010).

Mange studier har analysert patologiene som påvirker minnet for å kunne vite hvilke eksisterende minner og hvordan de fungerer.

I dette tilfellet er de mulige konsekvensene av en dårlig funksjon av basalganglia eller andre strukturer i læring og utførelse av oppgaver blitt undersøkt..

For dette, i de forskjellige studiene brukes ulike evalueringstester som sammenligner sunne mennesker og andre med noen påvirkning av prosesshukommelsen. Eller, pasienter med prosedyrisk hukommelsesskade og andre pasienter med skade på en annen type minne.

For eksempel er det i Parkinsons sykdom et underskudd på dopamin i striatumet, og abnormiteter i utførelsen av visse minneoppgaver har blitt observert. Det kan også oppstå problemer i Huntingtons sykdom, hvor det oppstår skade i forbindelsene mellom basalganglia og hjernebarken.

Det vil også være vanskeligheter hos pasienter med hjerneskade i noen av hjernekonstruksjonene som er involvert (for eksempel det som produseres av et slag).

Men i dag er den nøyaktige rollen som basalgangliaen spiller i læring av bevegelse noe kontroversiell.

Det har blitt funnet at visse hjerneområder blir aktivert hos friske deltagere under motorlæring. Noen av dem var den dorsolaterale prefrontale cortexen, det supplerende motorområdet, den fremre cingulære cortexen ... samt de basale ganglia.

I andre Parkinsons pasienter ble imidlertid forskjellige områder aktivert (som cerebellum). I tillegg var striat og basale ganglier inaktive. Det ser ut til at kompensasjon er gitt gjennom cortico-cerebellar systemet, siden cortico-striatal ruten er skadet.

Økt aktivering av hippocampus og thalamo-kortikale veier er observert hos pasienter med denne sykdommen og med Huntington..

I en annen studie evaluerte de pasienter som hadde hatt et slag som rammet basalganglia og sammenlignet dem med friske deltakere.

De fant at berørte pasienter lærer motorsekvenser sakte, tar lengre tid å gi svar, og disse er mindre presise enn de friske deltakerne.

Tilsynelatende er forklaringene gitt av forfatterne at disse personene har problemer med å dele motorsekvensen i organiserte og samordnede elementer. Dermed er deres svar uorganisert og tar lengre tid å utdype seg.

evaluering

Det er flere tester som skal evaluere prosessorisk minnekapasitet hos mennesker. Studier bruker ofte slike tester som sammenligner ytelsen mellom pasienter med minneproblemer og friske mennesker.

Oppgavene som er mest brukt til å evaluere prosedyrisk minne er:

Probabilistisk oppgave av værutsikt

I denne oppgaven måles prosesskognitiv læring. Deltakeren presenteres med fire forskjellige typer kort med forskjellige geometriske figurer. Hvert kort representerer en viss sannsynlighet for regn eller solskinn.

I neste trinn presenteres emnet med tre grupperte kort. Han må finne ut om det er bedre sjanse for å få sol eller regn, når man tar hensyn til dataene sammen.

Etter svaret vil eksaminatoren fortelle deg om svaret har vært riktig eller ikke. Derfor lærer deltakerne i hvert forsøk gradvis å identifisere hvilke bokstaver som mest sannsynlig er forbundet med sol eller regn.

Pasienter med endringer i basalganglia, som de som lider av Parkinsons sykdom, mislykkes i gradvis læring av denne oppgaven, selv om deres eksplisitte minne er intakt.

Sekventiell reaksjonstidstest

Denne oppgaven evaluerer læringen av sekvenser. I det presenteres visuelle stimuli på en skjerm, vanligvis bokstaver (ABCD ...) Deltageren blir bedt om å se på en av dem (for eksempel B).

Deltakeren må trykke en av fire taster avhengig av hvor målstimuleringen er, så raskt som mulig. Venstre midt- og indeksfingre brukes, og høyre indeks og midterfingre.

I begynnelsen er stillingene tilfeldige, men i neste fase følger de et bestemt mønster. For eksempel: DBCACBDCBA ... Så, etter flere forsøk, bør pasienten lære de nødvendige bevegelsene og automatisere dem.

Rotary pursuit oppgave

Denne oppgaven er utført med en spesiell enhet som har en roterende plate. I en del av platen er det et metallpunkt. Deltakeren må plassere en stang i metallpunktet så lenge som mulig uten å glemme at platen gjør sirkulære bevegelser som må følges.

Speilprøve

I denne oppgaven er det nødvendig med god øyehånds koordinering. Vurder evnen til å lære en bestemt motorisk dyktighet, for eksempel å spore en stjernes disposisjon. For denne oppgaven kan deltaker imidlertid bare se refleksjonen av bildet han trekker i et speil.

I begynnelsen er feilene vanlige, men etter flere repetisjoner styres bevegelsene ved å observere hånden og tegningen i speilet. Hos friske pasienter blir færre og færre feil gjort.

Drøm og prosedyrisk minne

Det har blitt godt bevist at prosesshukommelse er konsolidert gjennom en off-line-prosess. Det er at vi fikser våre instrumentale minner i hvileperioder mellom motoropplæring, spesielt under søvnen.

På denne måten har det blitt observert at motoroppgaver ser ut til å forbedre seg markant når de vurderes etter et hvileperiode.

Dette skjer med alle typer minne. Etter en periode med praksis har det blitt funnet at det er gunstig å hvile slik at det som læres er løst. Disse effektene forbedres hvis du hviler rett etter treningsperioden.

Prosedyrsminnet og samvittigheten

Prosessminne har komplekse forhold med bevissthet. Tradisjonelt refererer vi til denne typen minne som et ubevisst minne som ikke involverer innsats.

Imidlertid har eksperimentelle studier vist at nevronaktivering skjer før en bevisst planlegging av bevegelsen som skal finne sted..

Det vil si, det bevisste ønske om å utføre en bevegelse er faktisk en "illusjon". Faktisk, i henhold til forskjellige studier, kan det være at "oppmerksomhet" av våre automatiske bevegelser kan påvirke utførelsen av oppgaven negativt.

På denne måten, når vi blir oppmerksomme på vår bevegelsessekvens, blir vi noen ganger værre på ytelsen og gjør flere feil. Av denne grunn vektlegger mange forfattere fremfor alt at prosesshukommelsen, når den allerede er godt etablert, ikke krever oppmerksomhet eller tilsyn med ens handlinger for å gjøre dem godt.  

referanser

1. Ashby, F.G., Turner, B.O., & Horvitz, J.C. (2010). Kortisk og basal ganglia bidrag til vane læring og automatisering. Trender i kognitive fag, 14 (5), 208-215.
2. Boyd L.A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E.D., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motordrevne chunking er svekket av basal ganglia slag. Neurobiologi av læring og minne, 35-44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Minne systemer: historisk gjennomgang, klassifisering og nåværende konsepter. Første del: Historie, taksonomi av minne, langsiktige minnesystemer: semantisk minne. Psykisk helse, 33 (1), 85-93.
4. ERKLÆRENDE (EXPLICIT) & PROCEDURAL (IMPLICIT) MEMORY. (2010). Hentet fra Det menneskelige minne: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Minnefunksjonen til søvn. Naturomtaler Neurovitenskap, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitiv nevrovitenskap i minnet. Barcelona: Ariel.
7. Brown, E. M., & Morales, J. A. P. (2012). Grunnleggende om læring og språk (Vol. 247). Editorial Uoc.
8. Miyachi, S. et al. (2002) Differensial aktivering av abe striatalneuroner i de tidlige og sentlige stadier av prosesslæring. Exp. Brain Res. 146, 122-126.
9. Prosessminne. (N.d.). Hentet 12. januar 2017, fra Wikipedia.