PROCEDURÁLNA PAMÄŤ: TYPY, FUNGOVANIE A FYZIOLÓGIA - NEUROPSYCHOLOGY - 2026

Procedurálne pamäť alebo inštrumentálne ukladá postupy, zručnosti alebo motora alebo kognitívne schopnosti, ktoré umožňujú ľuďom na interakciu s prostredím.

Je to typ dlhodobej pamäti v bezvedomí a odráža spôsob práce (motorické zručnosti). Napríklad: písanie, jazda na bicykli, vedenie vozidla, hranie na nástroj, okrem iného.

Pamäťové systémy sa všeobecne delia na dva typy: deklaratívna pamäť a nedeklamačná alebo implicitná pamäť. Prvým je to, ktoré uchováva informácie, ktoré je možné komunikovať ústne, pozostávajúce z vedomého učenia.

Na druhej strane druhým typom je pamäť, ktorú je ťažké verbalizovať alebo transformovať do obrázkov. V nej je procedurálna pamäť. Aktivuje sa, keď potrebujete vykonať úlohu a naučené funkcie sú zvyčajne zručnosti, ktoré sú automatizované.

Hlavným mozgovým substrátom pre procedurálnu pamäť je striatum, bazálne gangliá, premotorická kôra a mozoček.

K rozvoju procesnej pamäte dochádza vo väčšej miere v detstve. A je neustále upravovaná každodennými skúsenosťami a praxou. Je pravda, že v dospelosti je ťažšie získať tieto typy zručností ako v detstve, pretože si to vyžaduje ďalšie úsilie.

Koncept procedurálnej pamäte

Procedurálna pamäť pozostáva zo zvykov, schopností a motorických schopností, ktoré motorický systém získava a integruje do svojich vlastných obvodov. Na získanie tohto typu pamäte je potrebné vykonať niekoľko tréningových skúšok, ktoré umožňujú automatizáciu zručnosti.

Znalosti postupujú nevedome a sú neustále modulované skúsenosťami. Takto sa počas svojho života prispôsobujú opakovanej praxi.

V pokročilejších fázach prax spresňuje a zrýchľuje poznávacie alebo motorické zručnosti. Toto sa stáva zvykom, správaním, ktoré sa spúšťa automaticky.

Typy procedurálnej pamäte

Zdá sa, že existujú dva typy procedurálnej pamäte s rôznymi hlavnými umiestneniami v mozgu.

Prvá sa týka získavania návykov a zručností. To znamená, že schopnosť rozvíjať stereotypné behaviorálne repertoáre, ako je písanie, varenie, hranie na klavíri … Tento typ procedurálnej pamäte je o správaní zameranom na cieľ a je uložený v priečne pruhovanom systéme mozgu.

Druhým je oveľa jednoduchší systém. Týka sa to špecifických senzimotorických úprav, to znamená úpravy našich reflexov alebo vývoja podmienených reflexov.

Sú to úpravy tela, ktoré umožňujú vykonávanie jemných a presných pohybov, ako aj podmienené reflexy. Nachádza sa v mozočkovom systéme.

Ako funguje procedurálna pamäť?

Keď sa naučíte chodiť, hovoriť alebo jesť, procedurálna pamäť sa začne formovať. Takéto zručnosti sú opakované a hlboko zakorenené takým spôsobom, že sa robia automaticky. Nie je potrebné vedome premýšľať o tom, ako vykonávať také motorické činnosti.

Je ťažké povedať, kedy ste sa naučili robiť tieto druhy akcií. Spravidla sa učí počas raného detstva a vykonávajú sa nevedome.

Získanie týchto zručností si vyžaduje odbornú prípravu, hoci je pravda, že odborná príprava nie vždy zabezpečí, aby sa táto zručnosť rozvíjala. Môžeme povedať, že procedurálne učenie sa získalo pri zmene správania vďaka tréningu.

Zdá sa, že v našom mozgu sú štruktúry, ktoré riadia počiatočné učenie procedurálnych spomienok, ich neskoré učenie a ich automatizáciu.

Mozgový substrát

Keď sa naučíme návyk, aktivuje sa oblasť mozgu nazývaná bazálne ganglie. Bazálne gangliá sú subkortikálnymi štruktúrami, ktoré majú viacnásobné spojenie s celým mozgom.

Konkrétne umožňujú výmenu informácií medzi dolnými oblasťami mozgu (ako je mozgový kmeň) a vyššími oblasťami (napríklad kôra).

Zdá sa, že táto štruktúra hrá selektívnu úlohu v procesnom učení sa návykov a zručností. Zúčastňuje sa aj na iných nedeklaratívnych pamäťových systémoch, ako je napríklad klasická alebo operatívna klimatizácia.

V bazálnych gangliách sa pri získavaní návykov odlišuje oblasť nazývaná priečne pruhované jadro. Okrem iných častí bazálnych ganglií dostáva informácie od väčšiny mozgovej kôry.

Striatum sa delí na asociatívne striatum a senzorimotorické striatum. Obe majú rôzne funkcie v učení a automatickosti zručností.

Rané fázy procedurálneho učenia: asociatívne striatum

Keď sme v počiatočnom štádiu procesného učenia, aktivuje sa asociatívne striatum. Je zaujímavé, že keďže ide o školenie a vzdelávanie, táto oblasť svoju činnosť znižuje. Keď sa teda učíme riadiť, aktivuje sa asociatívne striatum.

Napríklad v štúdii Miyachi et al. (2002) sa zistilo, že ak by sa asociatívne striatum dočasne inaktivovalo, nové sekvencie pohybov sa nedali naučiť. Subjekty však mohli vykonávať už naučené motorické vzorce.

Neskoré fázy procedurálneho učenia: senzorimotor striatum

V neskorších fázach procedurálneho učenia sa aktivuje ďalšia štruktúra: senzorimotor striatum. Táto oblasť má vzor aktivity opačný k asociatívnemu striatu, to znamená, že je aktivovaná, keď už bola zručnosť získaná a je automatická.

Týmto spôsobom, akonáhle je schopnosť viesť vozidlo dostatočne vyškolená a už automatická, asociatívne striatum redukuje svoju aktivitu, zatiaľ čo aktivácia senzimotorického striatu sa zvyšuje.

Ďalej sa zistilo, že dočasné blokovanie senzimotorického striata bráni vykonaniu naučených sekvencií. Hoci to nenarúša učenie sa nových zručností.

Zdá sa však, že existuje ešte jeden krok. Bolo pozorované, že keď je úloha už veľmi dobre naučená a automatizovaná, neuróny senzimotorického striata tiež prestanú reagovať.

Mozgová kôra a procedurálna pamäť

Čo sa stane potom? Zdá sa, že keď je správanie veľmi dobre naučené, mozgová kôra (kôra) sa väčšinou aktivuje. Konkrétnejšie oblasti motorov a premotorov.

Zdá sa, že to tiež závisí od toho, ako zložitá je postupnosť naučených pohybov. Ak sú teda pohyby jednoduché, kôra je prevažne aktivovaná.

Na druhú stranu, ak je sekvencia veľmi zložitá, niektoré neuróny senzorimotorického striata pokračujú v aktivácii. Okrem aktivácie motorických a premotorických oblastí mozgovej kôry ako podpora.

Na druhej strane sa ukázalo, že pri vykonávaní vysoko automatizovaných úloh dochádza k poklesu aktivity mozgových oblastí, ktoré kontrolujú pozornosť (prefrontálnu a parietálnu). Kým, ako už bolo uvedené, aktivita sa zvyšuje v motorických a premotorických oblastiach.

Mozoček a procedurálna pamäť

Mozoček (modrý)

Zdá sa, že mozoček sa tiež podieľa na procesnej pamäti. Konkrétne sa zúčastňujú rafináciou a spresnením naučených pohybov. To znamená, že nám poskytuje väčšiu pohyblivosť pri vykonávaní našich motorických schopností.

Okrem toho pomáha naučiť sa nové motorické zručnosti a upevňovať ich prostredníctvom buniek Purkinje.

Limbický systém a procedurálna pamäť

Rovnako ako v iných pamäťových systémoch hrá limbický systém dôležitú úlohu v procesnom učení. Je to preto, že súvisí s procesmi motivácie a emócií.

Z tohto dôvodu, keď sme motivovaní alebo sa zaujímame o učenie úlohy, naučíme sa to ľahšie a zostáva v našej pamäti dlhšie.

Fyziologické mechanizmy

Ukázalo sa, že keď sa učíme, spojenia a štruktúry zapojených neurónov sa menia.

Týmto spôsobom sa naučené zručnosti začnú tvoriť súčasť dlhodobej pamäte, ktorá sa prejavuje v reorganizácii nervových obvodov.

Niektoré synapsie (spojenia medzi neurónmi) sú posilnené a iné sú oslabené, súčasne sa mení a predlžuje dendritické ostenie neurónov.

Na druhej strane prítomnosť dopamínu je nevyhnutná pre procedurálnu pamäť. Dopamín je neurotransmiter v nervovom systéme, ktorý má viac funkcií, vrátane zvýšenej motivácie a pocitu odmeny. Okrem umožnenia pohybu a samozrejme učenia.

Uľahčuje to hlavne učenie sa, ktoré sa deje vďaka odmenám, napríklad učenie sa stlačiť určité tlačidlo, aby ste dostali jedlo.

ohodnotenie

Existujú rôzne testy, pomocou ktorých je možné vyhodnotiť kapacitu procesnej pamäte u ľudí. Štúdie často používajú také testy porovnávajúce výkonnosť medzi pacientmi s problémami s pamäťou a zdravými ľuďmi.

Najčastejšie používané úlohy na vyhodnotenie procedurálnej pamäte sú:

Pravdepodobná úloha predpovede počasia

V rámci tejto úlohy sa meria procesné poznávacie učenie. Účastník dostane štyri rôzne typy kariet, na ktorých sa objavujú rôzne geometrické obrázky. Každá karta predstavuje určitú pravdepodobnosť, že prší alebo bude žiariť.

V ďalšom kroku sa subjektu predložia tri skupinové karty. Toto bude musieť zistiť, či pri súhrne údajov je pravdepodobnejšie slnečno alebo daždivé obdobie.

Po vašej odpovedi vám skúšajúci povie, či bola odpoveď správna alebo nie. Účastník každej skúšky sa preto postupne naučí identifikovať, ktoré karty sú spojené s väčšou pravdepodobnosťou slnka alebo dažďa.

U pacientov so zmenenými bazálnymi gangliami, ako sú pacienti s Parkinsonovou chorobou, sa táto úloha nedokáže postupne naučiť, aj keď ich explicitná pamäť je neporušená.

Skúška sekvenčnej reakčnej doby

Táto úloha hodnotí učenie sekvencií. V nej sú vizuálne podnety prezentované na obrazovke, zvyčajne písmená (ABCD …). Účastník má pokyn pozrieť sa na pozíciu jedného z nich (napríklad B).

Účastník musí stlačiť jedno zo štyroch tlačidiel v závislosti od toho, kde je cieľový stimul čo najrýchlejšie. Používajú sa ľavé stredné a ukazovacie prsty a pravý ukazovacie a stredné prsty.

Pozície sú spočiatku náhodné, ale v ďalšej fáze sledujú určitý vzorec. Napríklad: DBCACBDCBA … Po niekoľkých pokusoch by sa mal pacient naučiť potrebné pohyby a automatizovať ich.

Otáčanie úlohy chase

Táto úloha sa vykonáva pomocou špeciálneho zariadenia, ktoré má rotačnú dosku. V jednej časti dosky je kovový hrot. Účastník musí umiestniť tyč do kovového bodu tak dlho, ako je to možné, bez zabudnutia, že doska vykonáva kruhové pohyby, ktoré musia byť dodržané.

Zrkadlový test

Pri tejto úlohe je potrebná dobrá koordinácia ruka-oko. Stanovuje schopnosť naučiť sa konkrétne motorické zručnosti, ako je napríklad sledovanie obrysu hviezdy. Pri tejto úlohe však účastník vidí zrkadlový obraz, ktorý nakreslí.

Spočiatku sú bežné chyby, ale po niekoľkých opakovaniach sú pohyby kontrolované pozorovaním samotnej ruky a kresby v zrkadle. U zdravých pacientov dochádza k menšiemu počtu chýb.

Spánková a procedurálna pamäť

Všeobecne sa preukázalo, že procedurálna pamäť je konsolidovaná prostredníctvom off-line procesu. To znamená, že opravujeme naše inštrumentálne spomienky v období odpočinku medzi motorovým tréningom, najmä počas spánku.

Bolo teda pozorované, že motorické úlohy sa pri hodnotení po intervale odpočinku výrazne zlepšujú.

Stáva sa to pri akomkoľvek type pamäte. Po určitom období praxe sa zistilo, že je užitočné odpočívať, aby sa to, čo ste sa naučili, zmocnilo. Tieto účinky sú posilnené odpočinkom hneď po tréningovom období.

Procedurálna pamäť a povedomie

Procedurálna pamäť má zložité vzťahy s vedomím. Tradične označujeme tento typ pamäte za nevedomú pamäť, ktorá nevyžaduje úsilie.

Experimentálne štúdie však ukázali, že k neurónovej aktivácii dochádza skôr, ako dôjde k vedomému plánovaniu pohybu, ktorý sa má vykonať.

To znamená, že vedomá túžba vykonať hnutie je v skutočnosti „ilúziou“. Podľa rôznych štúdií niekedy „vedomie“ našich automatických pohybov môže mať negatívny vplyv na vykonanie úlohy.

Týmto spôsobom, keď sa dozvieme o našej postupnosti pohybov, niekedy zhoršujeme výkon a robíme viac chýb. Z tohto dôvodu mnohí autori zdôrazňujú predovšetkým to, že procedurálna pamäť, keď je už dobre zavedená, nevyžaduje pozornosť alebo dohľad nad vlastným konaním, aby sa im dobre darilo.

Poruchy, ktoré ovplyvňujú procedurálnu pamäť

Existuje súbor kortikálnych aj subkortikálnych štruktúr, ktoré zasahujú do rôznych funkcií procedurálnej pamäte. Selektívna lézia ktorejkoľvek z nich spôsobuje rôzne poruchy pohybových funkcií, ako je paralýza, apraxia, ataxia, tras, choreické pohyby alebo dystonia.

Bazálna uzlina

Mnoho štúdií analyzovalo patológie, ktoré ovplyvňujú pamäť s cieľom poznať typy existujúcich spomienok a spôsob ich práce.

V tomto prípade sa skúmali možné dôsledky, ktoré môže mať porucha bazálnych ganglií alebo iných štruktúr na učenie a vykonávanie úloh.

Na tento účel sa v rôznych štúdiách používajú rôzne hodnotiace testy porovnávajúce zdravých ľudí a iné osoby s určitým narušením procesnej pamäte. Alebo pacienti s poruchami pamäti procedúry a iní pacienti s poruchami pamäti iného typu.

Napríklad pri Parkinsonovej chorobe je nedostatok stramínu v striatu a boli pozorované abnormality vo výkone určitých pamäťových úloh. Problémy sa môžu objaviť aj pri Huntingtonovej chorobe, kde dochádza k poškodeniu spojení medzi bazálnymi gangliami a mozgovou kôrou.

Ťažkosti tiež vzniknú u pacientov s poškodením mozgu v niektorých zúčastnených mozgových štruktúrach (napríklad v dôsledku mozgovej príhody).

Dnes je však presná úloha bazálnych ganglií v učení sa pohybovať trochu kontroverzná.

Zistilo sa, že počas motorického učenia sa určité mozgové oblasti aktivujú u zdravých účastníkov. Niektoré z nich boli dorsolaterálna prefrontálna kôra, doplnková motorická oblasť, predná cingulačná kôra … ako aj bazálne gangliá.

U pacientov s Parkinsonovou chorobou sa však aktivovali ďalšie rôzne oblasti (napríklad mozoček). Okrem toho boli striatum a bazálne ganglie neaktívne. Zdá sa, že k kompenzácii dochádza prostredníctvom kortiko-cerebelárneho systému, pretože kortiko-striatálna dráha je poškodená.

U pacientov s týmto ochorením a s Huntingtonom sa pozorovala aj väčšia aktivácia hipokampu a talamicko-kortikálnych dráh.

V inej štúdii hodnotili pacientov, ktorí prekonali cievnu mozgovú príhodu postihujúcu bazálne gangliá, a porovnali ich so zdravými účastníkmi.

Zistili, že postihnutí pacienti sa učia motorické sekvencie pomalšie, poskytujú odpovede dlhšie a odpovede sú menej presné ako reakcie zdravých účastníkov.

Autori zjavne uvádzajú, že títo ľudia majú problémy s rozdelením motorickej sekvencie na organizované a koordinované prvky. Ich reakcie sú teda dezorganizované a ich vypracovanie trvá dlhšie.

Referencie

1. Ashby, FG, Turner, BO, a Horvitz, JC (2010). Príspevky kortikálnych a bazálnych ganglií na učenie návykov a automatizáciu. Trendy v kognitívnych vedách, 14 (5), 208-215.
2. Boyd LA, Edwards JD, Siengsukon CS, Vidoni ED, Wessel BD, Linsdell MA (2009). Sekvencia motorického sekania je narušená bazálnou mozgovou príhodou. Neurobiológia učenia a pamäti, 35 - 44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Pamäťové systémy: historický prehľad, klasifikácia a súčasné pojmy. Prvá časť: História, taxonómia pamäti, dlhodobé pamäťové systémy: sémantická pamäť. Mental Health, 33 (1), 85-93.
4. VYHLÁSENIE O VYHLÁSENÍ (VYSVETLIVKY) A PROCESNÝCH (IMPLICITNÝCH) PAMATOCH. (2010). Zdroj: Ľudská pamäť: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Pamäťová funkcia spánku. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitívna neuroveda pamäti. Barcelona: Ariel.
7. Marrón, EM, a Morales, JAP (2012). Základy učenia a jazyka (zväzok 247). Editorial Uoc.
8. Miyachi, S. a kol. (2002) Diferenciálna aktivácia striatálnych neurónov opíc v skorých a neskorých štádiách procesného učenia. Exp. Brain Res. 146, 122 - 126.
9. Procedurálna pamäť. (SF). Získané 12. januára 2017, z Wikipédie.