Postopkovni tipi spomina, delovanje in fiziologija



The procesnega spomina ali je instrumentalna tista, ki shranjuje postopke, spretnosti ali kognitivne ali motorične sposobnosti, ki ljudem omogočajo interakcijo z okoljem.

Je nekakšen nezavedni dolgoročni spomin, ki odraža način dela (motorične sposobnosti). Na primer: pisanje, vožnja s kolesom, vožnja avtomobila, igranje instrumenta, med drugim.

Na splošno so pomnilniški sistemi razdeljeni na dva tipa: deklarativni pomnilnik in ne-deklarativni ali implicitni pomnilnik. Prva je tista, ki shranjuje informacije, ki jih je mogoče posredovati verbalno, sestavljene iz zavestnega učenja.

Po drugi strani pa je drugi tip spomin, ki ga je težko verbalizirati ali preoblikovati v podobe. V njem je procesni spomin. To se aktivira, ko je treba opraviti nalogo, in naučene funkcije so običajno spretnosti, ki so avtomatizirane.

Glavni možganski substrat procesnega spomina je striatum, bazalni gangliji, premotorska skorja in mali možgani.

Razvoj procesnega spomina se v večji meri pojavlja v otroštvu. Nenehno se spreminja z vsakodnevnimi izkušnjami in praksami. Res je, da je v odrasli dobi bolj zapleteno pridobiti tovrstne spretnosti kot v otroštvu, saj zahteva dodaten napor.

Koncept procesnega spomina

"Postopek spomina je izraz, ki ga uporabljam, ko učim 10-letnike, da igrajo baseball. Povem jim, da vsakič, ko dobro vrgnejo kroglo ali pravilno zamahnejo, utrdijo program za to natančno gibanje. In obratno, vsakič, ko to storijo slabo, okrepijo ta neprimeren slog ... " (Eichenbaum, 2003).

Postopni spomin je sestavljen iz navad, spretnosti in motoričnih sposobnosti, ki jih motorni sistem pridobi in vključi v lastne kroge. Za pridobitev te vrste pomnilnika je potrebno podati več poskusov, ki omogočajo avtomatizacijo znanja.

Znanje napreduje nezavedno in se nenehno modulira z izkušnjami. Tako se skozi življenje prilagajajo ponavljajoči se praksi.

V naprednejših fazah praksa omogoča bolj natančne in hitrejše kognitivne ali motorične sposobnosti. To postane navada, vedenje, ki se izvaja samodejno.

Vrste procesnega spomina

Zdi se, da obstajata dve vrsti postopkovnega spomina z različnimi glavnimi lokacijami v možganih.

Prva se nanaša na pridobivanje navad in veščin. To je sposobnost razvijanja stereotipnih vedenjskih repertoarjev, kot so pisanje, kuhanje, igranje klavirja ... Ta vrsta procesnega spomina se nanaša na vedenje, ki je usmerjeno k cilju, in je vloženo v progastem sistemu možganov..

Drugi je mnogo enostavnejši sistem. Nanaša se na specifične senzorimotorne prilagoditve, to je prilagajanje naših refleksov ali razvijanje pogojenih refleksov.

Gre za prilagoditve telesa, ki omogočajo izvajanje finih in natančnih gibov, poleg pogojenih refleksov. Nahaja se v cerebelarnem sistemu.

Kako deluje proceduralno spomin?

Postopek spomina se začne oblikovati zgodaj, ko se naučite hoditi, govoriti ali jesti. Takšne sposobnosti se ponavljajo in zakoreninijo na tak način, da se opravijo samodejno. Ni nujno, da zavestno razmišljamo, kako izvajati takšne motorne dejavnosti.

Težko je poudariti, kdaj ste se naučili izvajati te vrste dejanj. Na splošno se naučijo v zgodnjem otroštvu in še naprej nezavedno.

Pridobivanje teh spretnosti zahteva usposabljanje, čeprav je res, da usposabljanje ne zagotavlja vedno, da se znanje razvije. Lahko rečemo, da je procesno učenje pridobljeno, ko se vedenje spremeni zaradi usposabljanja.

Očitno v naših možganih obstajajo strukture, ki nadzorujejo začetno učenje procesnih spominov, njihovo zapoznelo učenje in njihovo avtomatizacijo.

Možganski substrat

Ko se naučimo navade, se aktivira območje naših možganov, imenovano bazalni gangliji. Bazalni gangliji so subkortikalne strukture, ki imajo več povezav s celimi možgani.

Natančneje, omogočajo izmenjavo informacij med spodnjimi možganskimi področji (kot je možgansko deblo) in višjimi območji (kot je korteks)..

Zdi se, da ima ta struktura selektivno vlogo pri procesnem učenju navad in sposobnosti. Sodeluje tudi v drugih ne-deklarativnih pomnilniških sistemih, kot sta klasična ali operantska naprava.

V bazalnih ganglijih se v pridobivanju navad izstopa regija, imenovana striated nucleus. Prejema informacije od večine možganske skorje, poleg drugih delov bazalnih ganglijev.

Trak je razdeljen na striatno asociativno in progasto senzorično motor. Oboje ima različne funkcije pri učenju in avtomatizaciji spretnosti.

Prve stopnje procesnega učenja: asociativni trak

Ko smo v zgodnjih fazah procesnega učenja, se aktivira asociativni striatum. Zanimivo je, da je dejavnost usposabljanje in učenje, to področje zmanjšuje svojo dejavnost. Ko se torej učimo, se aktivira asociativna flavta.

Na primer, v študiji Miyachi et al. (2002), je bilo ugotovljeno, da če asociativni striatum začasno neaktiviramo, novih zaporedij gibanj ni mogoče naučiti. Vendar pa lahko subjekti izvajajo že naučene vzorce motorjev.

Pozne faze procesnega učenja: senzorimotorni striat

V poznejših fazah procesnega učenja se aktivira druga struktura: senzomotorni striatum. To področje ima vzorec dejavnosti, ki je nasproten asociativni flavti, to pomeni, da se aktivira, ko je spretnost že pridobljena in je avtomatska..

Na ta način, ko je sposobnost vožnje dovolj usposobljena in je že samodejna, asociativni striatum zmanjša svojo aktivnost, medtem ko se aktivacija senzoričnega motornega striatuma poveča..

Poleg tega je bilo ugotovljeno, da začasna blokada senzomotornega striatuma preprečuje, da bi se sekvence naučile iz izvajanja. Čeprav ne prekinja učenja novih spretnosti.

Vendar pa se zdi, da je še en korak. Ugotovljeno je bilo, da se senzorimotorni striatni nevroni ne odzivajo, ko je naloga že dobro naučena in avtomatizirana.

Možganska skorja in proceduralni spomin

Kaj se zgodi potem? Očitno je, ko je vedenje zelo dobro naučeno, aktivirana možganska skorja (skorja). Natančneje so motorna in premotorna območja.

Čeprav se zdi, da je to odvisno tudi od tega, kako zapleteno je zaporedje gibanja. Če so gibi enostavni, se korteks pretežno aktivira.

Po drugi strani pa, če je zaporedje zelo kompleksno, so nekateri nevroni senzomotornega striatuma še vedno aktivirani. Poleg aktiviranja podpirajo tudi motorična področja in premotor možganske skorje.

Po drugi strani pa se je pokazalo, da se zmanjšuje aktivnost možganskih področij, ki nadzorujejo pozornost (prefrontalna in parietalna), ko opravljamo visoko avtomatizirane naloge. Medtem ko se, kot omenjeno, aktivnost poveča v motoričnih in premotornih območjih.

Možganski in proceduralni spomin

Zdi se, da tudi cerebelum sodeluje v procesnem spominu. Še zlasti sodeluje pri rafiniranju in natančnejših učenih gibanjih. To pomeni, da nam daje večjo agilnost pri izvajanju naših motoričnih sposobnosti.

Poleg tega pomaga pri učenju novih motoričnih sposobnosti in jih utrditi skozi celice Purkinje. 

Limbični sistem in procesni spomin

Tako kot v drugih pomnilniških sistemih igra limbični sistem pomembno vlogo pri procesnem učenju. To je zato, ker je povezano s procesi motivacije in čustev.

Zato se, ko smo motivirani ali zainteresirani za učenje naloge, lažje učimo in ostanemo dlje v spominu.

Fiziološki mehanizmi

Pokazalo se je, da se pri pridobivanju učenja spremenijo povezave in strukture nevronov.

Na ta način se s pomočjo niza procesov pridobljene spretnosti začnejo del dolgoročnega spomina, ki se odraža v reorganizaciji nevronskih vezij. Nekatere sinapse (povezave med nevroni) so okrepljene, druge oslabijo, hkrati pa se dendritične bodice nevronov spremenijo v velikosti, podaljšajo.

Po drugi strani pa je prisotnost dopamina temeljnega pomena za procesni spomin. Dopamin je nevrotransmiter živčnega sistema, ki ima več funkcij, med njimi povečuje motivacijo in nagrajuje občutek. Poleg tega, da omogoča gibanje in seveda učenje.

V glavnem olajšuje učenje, ki se zgodi zahvaljujoč nagradam, na primer, naučiti se je pritisniti na določeno tipko za pridobitev hrane.

Motnje, ki vplivajo na procesni spomin

Obstaja vrsta tako kortikalnih kot subkortikalnih struktur, ki posegajo v različne funkcije procesnega spomina. Selektivna lezija nekaterih izmed njih povzroča različne motnje v motoričnih funkcijah. Kot paraliza, apraksija, ataksija, tremor, korejski premiki ali distonija (Carrillo Mora, 2010).

Številne študije so analizirale patologije, ki vplivajo na spomin, da bi poznale vrste obstoječih spominov in kako delujejo.

V tem primeru so bile preučene možne posledice slabega delovanja bazalnih ganglijev ali drugih struktur pri učenju in izvajanju nalog..

Za to so v različnih študijah uporabljeni različni ocenjevalni testi, ki primerjajo zdrave ljudi in druge z določenim vplivom na procesni spomin. Ali pa bolniki s procesnimi poškodbami spomina in drugi bolniki s poškodbami druge vrste spomina.

Na primer, pri Parkinsonovi bolezni je pri striatumu primanjkljaj dopamina in opazili so se nepravilnosti pri opravljanju določenih nalog spomina. Težave se lahko pojavijo tudi pri Huntingtonovi bolezni, kjer pride do poškodb v povezavah med bazalnimi gangliji in možgansko skorjo..

Tudi pri bolnikih z možganskimi poškodbami v nekaterih možganskih strukturah, ki jih povzročajo možganske kapi, se pojavijo tudi težave..

Vendar je danes natančna vloga bazalnih ganglijev pri učenju gibanja nekoliko sporna.

Ugotovljeno je bilo, da se pri motoričnem učenju pri zdravih udeležencih aktivirajo določena področja možganov. Nekateri od njih so bili dorzolateralni prefrontalni korteks, dodatno motorno območje, sprednja cingularna skorja ... in tudi bazalni gangliji..

Vendar pa so pri drugih bolnikih s Parkinsonovo boleznijo aktivirali različna področja (kot je mali možgani). Poleg tega so bili striatni in bazalni gangliji neaktivni. Zdi se, da se odškodnina daje preko kortikosprebrnega sistema, ker je cortico-striatalna pot poškodovana.

Pri bolnikih s to boleznijo in z zdravilom Huntington so opazili povečano aktivacijo hipokampusov in talamokortikalnih poti..

V drugi študiji so ocenili bolnike, ki so doživeli možgansko kap, ki je prizadela bazalne ganglije, in jih primerjali z zdravimi udeleženci.

Ugotovili so, da se prizadeti bolniki počasneje učijo motornih sekvenc, potrebujejo več časa, da dajo odgovore, in so manj natančni od tistih pri zdravih udeležencih.

Očitno avtorji pojasnjujejo, da imajo ti posamezniki težave pri delitvi motoričnega zaporedja na organizirane in usklajene elemente. Tako so njihovi odgovori neorganizirani in potrebujejo več časa za izdelavo.

Vrednotenje

Obstaja več testov, s katerimi lahko ocenimo procesno zmogljivost pomnilnika pri ljudeh. Študije pogosto uporabljajo takšne teste za primerjavo uspešnosti med bolniki s težavami s spominom in zdravimi ljudmi.

Naloge, ki se najpogosteje uporabljajo za ocenjevanje postopkovnega spomina, so:

Verjetnostna naloga napovedi vremena

Pri tej nalogi se meri procesno kognitivno učenje. Udeležencu se predstavijo štiri različne vrste kartic z različnimi geometrijskimi liki. Vsaka kartica predstavlja določeno verjetnost dežja ali sonca.

V naslednjem koraku je predmet predstavljen s tremi združenimi karticami. Moral bo ugotoviti, ali, če upoštevamo podatke skupaj, obstaja večja možnost, da bo dobil sonce ali dež.

Po odgovoru vas bo izpraševalec povedal, ali je bil odgovor pravilen ali ne. Zato se udeleženec v vsakem poskusu postopoma nauči, katere črke so najverjetneje povezane z soncem ali dežjem.

Bolniki s spremembami v bazalnih ganglijih, kot so bolniki s Parkinsonovo boleznijo, ne uspejo postopno spoznavati te naloge, čeprav je njihov eksplicitni spomin nedotaknjen..

Test zaporednega reakcijskega časa

Ta naloga ocenjuje učenje sekvenc. V njem so na zaslonu prikazani vizualni dražljaji, ponavadi črke (ABCD ...). Udeležencu se naroči, da pogleda položaj enega od njih (npr. B).

Udeleženec mora pritisniti eno od štirih tipk, odvisno od tega, kje je ciljna spodbuda, kakor hitro je mogoče. Uporabljajo se levi srednji in kazalec, desni indeks in srednji prst.

Najprej so položaji naključni, v naslednji fazi pa sledijo določenemu vzorcu. Na primer: DBCACBDCBA ... Torej, po več poskusih, se mora bolnik naučiti potrebnih gibov in jih avtomatizirati.

Naloga rotacijskega zasledovanja

Ta naloga se izvaja s posebno napravo, ki ima vrtljivo ploščo. V enem delu plošče je kovinska točka. Udeleženec mora postaviti palico v kovinsko točko čim dlje, ne da bi pozabil krožne premike, ki jih je treba upoštevati..

Preizkus zrcala

Pri tej nalogi je potrebna dobra koordinacija z očmi. Ocenite sposobnost, da se naučite določene motorične sposobnosti, kot je sledenje obrisu zvezde. Vendar pa lahko za to nalogo udeleženec vidi le odsev slike, ki jo vleče v ogledalo.

Na začetku so napake običajne, vendar se po več ponovitvah gibi nadzorujejo z opazovanjem roke in risbe v ogledalu. Pri zdravih bolnikih je manj napak.

Sanj in procesni spomin

Dokazano je bilo, da je procesni spomin konsolidiran v off-line procesu. To pomeni, da svoje instrumentalne spomine fiksiramo v obdobjih počitka med motoričnim treningom, zlasti med spanjem.

Na ta način je bilo ugotovljeno, da se motorična opravila očitno izboljšajo, ko se ocenjujejo po intervalu počitka.

To se zgodi z vsemi vrstami pomnilnika. Po obdobju prakse je bilo ugotovljeno, da je koristno počivati, tako da je to, kar se je naučilo, fiksno. Ti učinki se okrepijo, če počivate takoj po treningu.

Postopni spomin in vest

Procesni spomin ima kompleksne odnose z zavestjo. Tradicionalno se na to vrsto spomina sklicujemo kot na nezavedno spomin, ki ne vključuje napora.

Vendar pa so eksperimentalne študije pokazale, da se nevronska aktivacija pojavi pred zavestnim načrtovanjem gibanja, ki se bo zgodilo..

To pomeni, da je zavestna želja za izvršitvijo gibanja dejansko "iluzija". Pravzaprav, glede na različne študije, lahko včasih "zavedanje" naših avtomatskih gibanj negativno vpliva na izvedbo naloge.

Na ta način, ko se zavedamo našega zaporedja gibov, se včasih poslabšamo pri uspešnosti in naredimo več napak. Zaradi tega mnogi avtorji poudarjajo predvsem, da procesni spomin, ko je že dobro uveljavljen, ne zahteva pozornosti ali nadzora svojih dejanj, da bi jih opravil dobro.  

Reference

  1. Ashby, F. G., Turner, B. O., & Horvitz, J.C. (2010). Prispevki kortikalnih in bazalnih ganglij k učenju navade in samodejnosti. Trendi v kognitivnih znanostih, 14 (5), 208-215.
  2. Boyd L.A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E.D., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motorno sekvenciranje je oslabljeno zaradi udarca bazalnih ganglij. Nevrobiologija učenja in spomina, 35-44.
  3. Carrillo-Mora, P. (2010). Pomnilniški sistemi: zgodovinski pregled, klasifikacija in trenutni koncepti. Prvi del: Zgodovina, taksonomija spomina, dolgoročni spominski sistemi: semantični spomin. Duševno zdravje, 33 (1), 85-93.
  4. DEKLARATIVNO (POJASNILO) & POSTOPNO (IMPLICITNO) SPOMIN. (2010). Vzpostavljeno iz človeškega spomina: human-memory.net.
  5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Pomnilniška funkcija spanja. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
  6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitivna nevroznanost spomina. Barcelona: Ariel.
  7. Brown, E.M., & Morales, J.A.P. (2012). Osnove učenja in jezika (Vol. 247). Uvodnik Uoc.
  8. Miyachi, S. et al. (2002) Diferencialna aktivacija opornih nevronov v zgodnjih in poznih fazah procesnega učenja. Exp. Brain Res., 146, 122-126.
  9. Postopkovni spomin. (s.f.). Pridobljeno 12. januarja 2017 iz Wikipedije.