PROCESMINNE: TYPER, FUNKTION OCH FYSIOLOGI - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

Det procedurminnet eller det instrumentella är att lagra procedurer, färdigheter eller motoriska eller kognitiva färdigheter som gör att människor kan interagera med miljön.

Det är en typ av medvetslös långsiktig minne och återspeglar sättet att göra saker (motoriska färdigheter). Till exempel: skriva, cykla, köra bil, spela instrument, bland andra.

Minnessystem är vanligtvis indelade i två typer: deklarativt minne och icke-deklarativt eller implicit minne. Den första är den som lagrar information som kan kommuniceras muntligt, bestående av medvetet lärande.

Å andra sidan är den andra typen ett minne som är svårt att verbalisera eller omvandla till bilder. Inom det är procedurminnet. Detta aktiveras när du behöver utföra en uppgift, och de inlärda funktionerna är vanligtvis automatiserade färdigheter.

Det huvudsakliga hjärnsubstratet för procedurminnet är striatum, basal ganglia, premotor cortex och cerebellum.

Utvecklingen av procedurminne sker i större utsträckning i barndomen. Och det modifieras kontinuerligt av dagliga erfarenheter och praxis. Det är sant att det i vuxen ålder är svårare att skaffa sig dessa typer av färdigheter än i barndomen, eftersom det kräver en extra ansträngning.

Procedurminne koncept

Procedurminnet består av vanor, färdigheter och motoriska färdigheter som det motoriska systemet förvärvar och integrerar i sina egna kretsar. För att denna typ av minne ska förvärvas är det nödvändigt att ge flera träningsförsök som gör det möjligt att automatisera färdigheten.

Kunskap utvecklas omedvetet och moduleras kontinuerligt av erfarenhet. Således anpassar de sig hela livet till upprepad övning.

I mer avancerade stadier gör träning kognitiva eller motoriska färdigheter mer exakta och snabbare. Detta blir en vana, ett beteende som körs automatiskt.

Procedurminnetyper

Det verkar finnas två typer av procedurminne med olika viktiga platser i hjärnan.

Den första hänvisar till förvärv av vanor och färdigheter. Det vill säga förmågan att utveckla stereotypa beteendepertoarer som att skriva, laga mat, spela piano … Den här typen av procedurminne handlar om målinriktat beteende och ligger i hjärnans striata system.

Det andra är ett mycket enklare system. Det hänvisar till specifika sensorimotoriska anpassningar, det vill säga att justera våra reflexer eller utveckla konditionerade reflexer.

Det här är kroppsjusteringar som gör det möjligt att utföra fina och exakta rörelser samt konditionerade reflexer. Det är beläget i det cerebellära systemet.

Hur fungerar procedurminnet?

Processminnet börjar formas tidigt när du lär dig att gå, prata eller äta. Sådana färdigheter upprepas och ingripas på ett sätt som görs automatiskt. Det är inte nödvändigt att medvetet tänka på hur man utför sådana motoriska aktiviteter.

Det är svårt att veta när du lärde dig att göra sådana åtgärder. De lärs vanligtvis under tidig barndom och fortsätter att utföras omedvetet.

Att förvärva dessa färdigheter kräver utbildning, även om det är sant att utbildning inte alltid säkerställer att färdigheten utvecklas. Vi kan säga att procedurellt lärande har förvärvats när beteende förändras tack vare utbildning.

Tydligen finns det strukturer i vår hjärna som kontrollerar det inledande inlärandet av procedurminnen, deras sena inlärning och deras automatisering.

Hjärnsubstrat

När vi lär oss en vana aktiveras ett område i hjärnan som kallas basal ganglia. De basala ganglierna är subkortikala strukturer som har flera anslutningar till hela hjärnan.

Speciellt tillåter de utbyte av information mellan lägre hjärnområden (som hjärnstammen) och högre områden (såsom cortex).

Denna struktur verkar spela en selektiv roll i procedurell inlärning av vanor och färdigheter. Den deltar också i andra icke-deklarativa minnessystem, till exempel klassisk eller operativ konditionering.

Inom de basala ganglierna skiljer sig en region som kallas den strierade kärnan ut i förvärvet av vanor. Den får information från de flesta av hjärnbarken, utöver andra delar av basala ganglier.

Striatumet är uppdelat i associativt striatum och sensorimotorisk striatum. Båda har olika funktioner i lärande och automatisering av färdigheter.

Tidiga stadier av procedurlärande: associativt striatum

När vi befinner oss i ett tidigt skede av procedurell inlärning aktiveras det associativa striatum. Intressant, eftersom aktiviteten är utbildning och lärande, minskar detta område sin aktivitet. Således, när vi lär oss att köra, aktiveras det associativa striatum.

Till exempel i en studie av Miyachi et al. (2002) konstaterades att, om det associativa striatum tillfälligt inaktiverades, inte nya rörelserekvenser kunde läras. Emnen kunde emellertid utföra redan inlärda motoriska mönster.

Sena stadier av processuellt lärande: sensorimotor striatum

I senare stadier av procedurlärande aktiveras en annan struktur: sensorimotor striatum. Detta område har ett aktivitetsmönster motsatt det associativa striatum, det vill säga det aktiveras när färdigheten redan har förvärvats och är automatisk.

På detta sätt, när förmågan att köra har tränats tillräckligt och redan är automatisk, minskar det associativa striatumet dess aktivitet medan aktiveringen av sensorimotorisk striatum ökar.

Vidare har det visat sig att en tillfällig blockering av sensorimotor striatum förhindrar exekveringen av de lärda sekvenserna. Även om det inte avbryter inlärningen av nya färdigheter.

Det verkar dock vara ett steg till. Det har observerats att när en uppgift redan är väldigt väl lärd och automatiserad, slutar neuronema i sensorimotor striatum också svara.

Hjärnbark och procedurminne

Vad händer då? Uppenbarligen, när ett beteende är mycket väl lärt, är hjärnbarken (cortex) mestadels aktiverad. Mer specifikt motor- och premotorområdena.

Även om detta verkar bero på hur komplicerad sekvensen av lärda rörelser är. Således, om rörelserna är enkla, aktiveras cortex övervägande.

Å andra sidan, om sekvensen är mycket komplex, fortsätter vissa neuroner i sensorimotor striatum att aktiveras. Förutom att aktivera motor- och premotorregionerna i hjärnbarken som stöd.

Å andra sidan har det visats att det finns en minskning av aktiviteten i hjärnområdena som kontrollerar uppmärksamhet (prefrontalt och parietal) när vi utför mycket automatiserade uppgifter. Medan, som nämnts, ökar aktiviteten i motor- och premotorområdena.

Hjärn- och procedurminne

Lilla hjärnan (blå)

Hjärnbotten tycks också delta i procedurminnet. Speciellt deltar den genom att förfina och göra de lärda rörelserna mer exakta. Det vill säga det ger oss mer smidighet när vi utför våra motoriska färdigheter.

Dessutom hjälper det att lära sig nya motoriska färdigheter och befästa dem genom Purkinje-cellerna.

Limbiksystem och procedurminne

Liksom i andra minnessystem spelar det limbiska systemet en viktig roll i processuellt lärande. Detta beror på att det är relaterat till processer för motivation och känslor.

Av den anledningen, när vi är motiverade eller intresserade av att lära oss en uppgift, lär vi oss den lättare och den förblir i vårt minne längre.

Fysiologiska mekanismer

Det har visats att när vi skaffar oss lärande förändras de involverade neuronernas kopplingar och strukturer.

På detta sätt, genom en serie processer, börjar de lärda färdigheterna utgöra en del av långsiktigt minne, vilket återspeglas i en omorganisation av neuralkretsar.

Vissa synapser (anslutningar mellan neuroner) stärks och andra försvagas, samtidigt som neuronens dendritiska ryggar förändras i storlek och förlängs.

Å andra sidan är förekomsten av dopamin avgörande för procedurminnet. Dopamin är en neurotransmitter i nervsystemet som har flera funktioner, inklusive ökande motivation och känslor av belöning. Förutom att tillåta rörelse och naturligtvis lärande.

Det underlättar främst lärandet som sker tack vare belöningar, till exempel att lära sig att trycka på en viss knapp för att få mat.

Utvärdering

Det finns olika test för att utvärdera procedurminnets kapacitet hos människor. Studier använder ofta sådana tester som jämför prestanda mellan patienter med minnesproblem och friska människor.

De mest använda uppgifterna för att utvärdera procedurminnet är:

Probabilistisk väderprognosuppgift

I denna uppgift mäts processuellt kognitivt lärande. Deltagaren presenteras med fyra olika typer av kort där olika geometriska figurer visas. Varje kort representerar en viss sannolikhet för att det kommer att regna eller skina.

I nästa steg presenteras ämnet med tre grupperade kort. Detta måste ta reda på om det är mer troligt att det är soligt eller regnigt, om man tar upp data.

Efter svaret berättar examinator om svaret var korrekt eller inte. Därför lär deltagaren i varje försök gradvis identifiera vilka kort som är associerade med större sannolikhet för sol eller regn.

Patienter med förändrade basala ganglier, såsom de med Parkinsons sjukdom, lyckas inte gradvis lära sig denna uppgift, även om deras uttryckliga minne är intakt.

Sekventiell reaktionstidstest

Denna uppgift utvärderar inlärning av sekvenser. I den presenteras visuella stimuli på en skärm, vanligtvis bokstäver (ABCD …) Deltagaren får besked om att titta på positionen för en av dem (till exempel B).

Deltagaren måste trycka på en av fyra knappar beroende på var målstimulan är, så snabbt som möjligt. De vänstra mitt- och pekfingrarna och höger pek- och långfingrarna används.

Först är positionerna slumpmässiga, men i nästa fas följer de ett visst mönster. Till exempel: DBCACBDCBA … Så efter flera studier bör patienten lära sig de nödvändiga rörelserna och automatisera dem.

Roterande jaktuppgift

Denna uppgift utförs med en speciell enhet som har en roterande platta. I ena delen av plattan finns en metallspets. Deltagaren måste placera en stav i metallpunkten så länge som möjligt, utan att glömma att plattan utför cirkulära rörelser som måste följas.

Spegeltest

God hand-öga-samordning krävs i denna uppgift. Utvärderar förmågan att lära sig en specifik motorisk färdighet, som att spåra en stjärnas kontur. Men för denna uppgift kan deltagaren bara se reflektionen av den bild han ritar i en spegel.

Först är misstag vanliga, men efter flera upprepningar kontrolleras rörelser genom att observera handen själv och ritningen i spegeln. Hos friska patienter görs färre och färre misstag.

Sömn och procedurminne

Det har vidsträckt visats att procedurminnet konsolideras genom en off-line-process. Det vill säga, vi fixar våra instrumentella minnen i perioder med vila mellan motorträning, särskilt under sömnen.

Således har det observerats att motoruppgifter verkar förbättras markant när de bedöms efter ett viloperiod.

Detta händer med alla typer av minne. Efter en övningsperiod har det visat sig vara fördelaktigt att vila så att det du lärt dig tar tag i. Dessa effekter förbättras genom att vila strax efter träningsperioden.

Procesminne och medvetenhet

Procedurminnet har komplexa förhållanden med medvetandet. Vi hänvisar traditionellt till denna typ av minne som ett omedvetet minne som inte innebär ansträngning.

Experimentella studier har emellertid visat att neural aktivering sker innan medveten planering av rörelsen ska genomföras.

Det vill säga, den medvetna önskan att utföra en rörelse är faktiskt en "illusion". I själva verket, enligt olika studier, ibland att "vara medveten" om våra automatiska rörelser kan påverka utförandet av uppgiften negativt.

På det här sättet, när vi blir medvetna om vår sekvens av rörelser, försämras vi ibland i prestanda och gör fler misstag. Av denna anledning betonar många författare framför allt att processminnet, när det redan är väl etablerat, inte kräver uppmärksamhet eller övervakning av själva handlingarna för att göra dem bra.

Störningar som påverkar procedurminnet

Det finns en uppsättning av både kortikala och subkortikala strukturer som ingriper i olika funktioner i procedurminnet. En selektiv skada av någon av dem ger olika störningar i motoriska funktioner, såsom förlamning, apraxi, ataxi, skakningar, koreiska rörelser eller dystonier.

Basala ganglierna

Många studier har analyserat patologierna som påverkar minnet för att veta vilka typer av befintliga minnen och hur de fungerar.

I det här fallet har de möjliga konsekvenserna som en funktionsfel i basala ganglia eller andra strukturer kan ha på inlärnings- och utförandeuppgifter undersöktes.

För detta används i olika studier olika utvärderingstest som jämför friska människor och andra med viss försämring av procedurminnet. Eller patienter med nedsatt procedurminne och andra patienter med funktionsnedsättningar i en annan typ av minne.

Till exempel i Parkinsons sjukdom finns det ett underskott av dopamin i striatumet och avvikelser i utförandet av vissa minnesuppgifter har observerats. Problem kan också uppstå vid Huntingtons sjukdom, där det finns skador på sambanden mellan basala ganglier och hjärnbarken.

Svårigheter kommer också att uppstå hos patienter med hjärnskada på några av de inblandade hjärnstrukturerna (till exempel de som produceras av en stroke).

Men i dag är den exakta rollen för basala ganglia i att lära sig att flytta lite kontroversiell.

Det har visat sig att under motoriskt lärande aktiveras vissa hjärnområden hos friska deltagare. Några av dem var den dorsolaterala prefrontala cortex, det kompletterande motorområdet, den främre cingulerade cortex … samt basala ganglia.

I Parkinsons patienter aktiverades emellertid andra olika områden (såsom hjärnbotten). Dessutom var striatum och basala ganglier inaktiva. Det verkar som om kompensation sker genom det cortico-cerebellära systemet, eftersom den cortico-striatala vägen är skadad.

Ökad aktivering av hippocampus och de thalamikortikala vägarna har också observerats hos patienter med denna sjukdom och med Huntingtons.

I en annan studie utvärderade de patienter som hade drabbats av en stroke som påverkade basala ganglier och jämförde dem med friska deltagare.

De fann att drabbade patienter lär sig motoriska sekvenser långsammare, tar längre tid att ge svar och svaren är mindre exakta än hos friska deltagare.

Uppenbarligen är förklaringarna från författarna att dessa individer har problem att dela motorsekvensen i organiserade och samordnade element. Således är deras svar disorganiserade och tar längre tid att utarbeta.

referenser

1. Ashby, FG, Turner, BO, & Horvitz, JC (2010). Kortikala och basala ganglierbidrag till vanliga inlärning och automatisering. Trender i kognitiva vetenskaper, 14 (5), 208-215.
2. Boyd LA, Edwards JD, Siengsukon CS, Vidoni ED, Wessel BD, Linsdell MA (2009). Motorisk sekvenserad chunking försämras av basal ganglia stroke. Neurobiologi för lärande och minne, 35-44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Minnessystem: historisk granskning, klassificering och aktuella koncept. Första delen: Historia, taksonomi av minne, långsiktiga minnessystem: semantiskt minne. Mental Health, 33 (1), 85-93.
4. DECLARATIVE (EXPLICIT) & PROCEDURAL (IMPLICIT) MEMORY. (2010). Hämtad från Det mänskliga minnet: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Sömns funktion. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitiv neurovetenskap i minnet. Barcelona: Ariel.
7. Marrón, EM, & Morales, JAP (2012). Grunder för lärande och språk (vol. 247). Redaktionell Uoc.
8. Miyachi, S. et al. (2002) Differentialaktivering av apa striatal neuroner i de tidiga och sena stadierna av procedurell inlärning. Exp. Brain Res. 146, 122–126.
9. Procedurminne. (Sf). Hämtad 12 januari 2017 från Wikipedia.