PROCEDURÁLNÍ PAMĚŤ: TYPY, FUNGOVÁNÍ A FYZIOLOGIE - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Procedurální paměť nebo instrumentální ukládá postupy, dovednosti nebo motoru nebo kognitivní schopnosti, které umožňují lidem na interakci s prostředím.

Je to typ dlouhodobé paměti v bezvědomí a odráží způsob práce (motorické dovednosti). Například: mimo jiné psaní, jízda na kole, řízení auta, hraní na nástroj.

Paměťové systémy jsou obecně rozděleny do dvou typů: deklarativní paměť a nedeklamativní nebo implicitní paměť. První je to, které ukládá informace, které lze sdělit ústně, sestávající z vědomého učení.

Na druhé straně je druhým typem paměť, kterou je obtížné verbalizovat nebo transformovat do obrázků. V něm je procedurální paměť. Aktivuje se, když potřebujete provést úkol, a naučené funkce jsou obvykle dovednosti, které jsou automatizované.

Hlavním mozkovým substrátem pro procedurální paměť je striatum, bazální ganglie, kůra premotorů a mozeček.

Vývoj procedurální paměti se vyskytuje ve větší míře v dětství. A neustále se mění podle každodenních zkušeností a praktik. Je pravda, že v dospělosti je obtížnější získat tyto typy dovedností než v dětství, protože vyžaduje zvláštní úsilí.

Koncept procedurální paměti

Procedurální paměť se skládá ze zvyků, dovedností a motorických dovedností, které motorický systém získává a integruje do svých vlastních obvodů. Aby bylo možné získat tento typ paměti, je nutné provést několik výcvikových zkoušek, které umožňují automatizaci dovednosti.

Znalosti postupují nevědomě a jsou neustále modulovány zkušenostmi. Během svého života se tak přizpůsobují opakované praxi.

V pokročilejších stádiích praxe zpřesňuje a zrychluje kognitivní nebo motorické dovednosti. To se stává zvykem, jedná se automaticky.

Procedurální typy paměti

Zdá se, že existují dva typy procedurální paměti s různými hlavními umístěními v mozku.

První se týká získávání návyků a dovedností. To znamená, že schopnost rozvíjet stereotypní behaviorální repertoáre, jako je psaní, vaření, hraní na klavír… Tento typ procedurální paměti se týká chování zaměřeného na cíl a je umístěn v pruhovaném systému mozku.

Druhý je mnohem jednodušší systém. Vztahuje se na specifické senzimotorické adaptace, tj. Na úpravu našich reflexů nebo na vývoj podmíněných reflexů.

Jsou to úpravy těla, které umožňují provádění jemných a přesných pohybů, jakož i kondicionované reflexy. Nachází se v mozkovém systému.

Jak funguje procedurální paměť?

Jakmile se naučíte chodit, mluvit nebo jíst, začne se formovat paměť procedur. Takové dovednosti jsou opakovány a zakořeněny tak, že jsou prováděny automaticky. Není nutné vědomě přemýšlet o tom, jak provádět takové motorické činnosti.

Je těžké říct, kdy jste se naučili dělat tyto druhy akcí. Obvykle se učí během raného dětství a nadále se provádějí nevědomě.

Získání těchto dovedností vyžaduje školení, i když je pravda, že školení ne vždy zajistí, že dovednosti budou rozvíjeny. Dá se říci, že procedurální učení bylo získáno, když se díky tréninku změní chování.

Zdá se, že v našem mozku jsou struktury, které řídí počáteční učení procedurálních vzpomínek, jejich pozdní učení a jejich automatizaci.

Mozkový substrát

Když se naučíme návyk, aktivuje se oblast našeho mozku zvaná bazální ganglie. Bazální ganglie jsou subkortikální struktury, které mají více spojení s celým mozkem.

Konkrétně umožňují výměnu informací mezi nižšími oblastmi mozku (jako je mozkový kmen) a vyššími oblastmi (jako je kůra).

Zdá se, že tato struktura hraje selektivní roli v procedurálním učení návyků a dovedností. Podílí se také na jiných nedeklarativních paměťových systémech, jako je klasická nebo operativní kondice.

V bazálních gangliích vyniká při získávání návyků oblast zvaná pruhované jádro. Kromě ostatních částí bazálních ganglií dostává informace od většiny mozkové kůry.

Striatum je rozděleno na asociativní striatum a senzorimotor striatum. Oba mají různé funkce v učení a automatizaci dovedností.

Rané fáze procedurálního učení: asociativní striatum

Když jsme v raných fázích procesního učení, aktivuje se asociativní striatum. Je zajímavé, že vzhledem k tomu, že se jedná o školení a učení, tato oblast svou aktivitu snižuje. Když se tedy učíme řídit, aktivuje se asociativní striatum.

Například ve studii Miyachi et al. (2002), bylo zjištěno, že pokud by asociativní striatum bylo dočasně inaktivováno, nemohly by se nové sekvence pohybů naučit. Subjekty však mohly provádět již naučené motorické vzorce.

Pozdní fáze procedurálního učení: senzorimotor striatum

V pozdějších fázích procedurálního učení se aktivuje další struktura: senzorimotor striatum. Tato oblast má vzor aktivity opačný k asociativnímu striatu, to znamená, že je aktivována, když dovednost již byla získána a je automatická.

Tímto způsobem, jakmile je schopnost řízení dostatečně vyškolena a je již automatická, asociativní striatum snižuje svou aktivitu, zatímco aktivace senzimotorického striata se zvyšuje.

Dále bylo zjištěno, že dočasné blokování senzimotorického striata brání provádění naučených sekvencí. I když to nepřeruší učení nových dovedností.

Zdá se však, že existuje ještě jeden krok. Bylo pozorováno, že když je úkol již velmi dobře naučen a automatizován, přestanou reagovat i neurony senzimotorického striata.

Mozková kůra a procedurální paměť

Co se stane potom? Je-li chování velmi dobře naučeno, je mozková kůra (kůra) většinou aktivována. Konkrétněji oblasti motorů a premotorů.

Zdá se, že to také záleží na tom, jak složitá je posloupnost naučených pohybů. Pokud jsou tedy pohyby jednoduché, je kůra převážně aktivována.

Na druhé straně, pokud je sekvence velmi složitá, některé neurony senzimotorického striata pokračují v aktivaci. Kromě aktivace motorických a premotorických oblastí mozkové kůry jako podpora.

Na druhé straně se ukázalo, že při provádění vysoce automatizovaných úkolů dochází ke snížení aktivity mozkových oblastí, které kontrolují pozornost (prefrontální a parietální). Zatímco, jak již bylo zmíněno, aktivita se zvyšuje v motorické a premotorové oblasti.

Mozeček a procedurální paměť

Mozeček (modrý)

Zdá se, že mozek se také účastní procedurální paměti. Konkrétně se podílí na zdokonalování a zpřesnění naučených pohybů. To znamená, že nám poskytuje více pohyblivosti při provádění našich motorických dovedností.

Kromě toho pomáhá naučit se nové motorické dovednosti a upevňovat je prostřednictvím Purkinjeho buněk.

Limbický systém a procedurální paměť

Stejně jako v jiných paměťových systémech hraje limbický systém důležitou roli v procesním učení. Je to proto, že souvisí s procesy motivace a emocí.

Z tohoto důvodu, když máme motivaci nebo zájem o učení úkolu, se ho naučíme snadněji a zůstane v naší paměti déle.

Fyziologické mechanismy

Ukázalo se, že když získáme učení, změní se spojení a struktury zahrnutých neuronů.

Tímto způsobem se naučené dovednosti začnou tvořit součástí dlouhodobé paměti, což se odráží v reorganizaci nervových obvodů.

Některé synapse (spojení mezi neurony) jsou posíleny a jiné jsou zeslabeny, současně se dendritické hřbety neuronů mění ve velikosti a prodlužování.

Na druhé straně je přítomnost dopaminu nezbytná pro procedurální paměť. Dopamin je neurotransmiter v nervovém systému, který má mnoho funkcí, včetně zvýšení motivace a pocitů odměny. Kromě umožnění pohybu a samozřejmě učení.

Usnadňuje hlavně učení, ke kterému dochází díky odměnám, například učení se stisknout určité tlačítko a získat jídlo.

Hodnocení

Existují různé testy, pomocí kterých lze vyhodnotit kapacitu procesní paměti u lidí. Studie často používají takové testy porovnávající výkon mezi pacienty s problémy s pamětí a zdravými lidmi.

Nejpoužívanější úkoly k vyhodnocení procedurální paměti jsou:

Pravděpodobná předpovědi počasí

V tomto úkolu se měří procedurální kognitivní učení. Účastníkovi jsou předloženy čtyři různé typy karet, kde se objevují různé geometrické obrázky. Každá karta představuje určitou pravděpodobnost, že prší nebo svítí.

V dalším kroku je předmět prezentován se třemi seskupenými kartami. To bude muset zjistit, zda při sběru dat je pravděpodobnější, že bude slunečno nebo deštivé.

Po vaší odpovědi vám zkoušející řekne, zda byla odpověď správná nebo ne. Účastník každé zkoušky se proto postupně učí identifikovat, které karty jsou spojeny s větší pravděpodobností slunce nebo deště.

Pacienti s abnormalitami bazálních ganglií, jako jsou pacienti s Parkinsonovou chorobou, se tomuto úkolu postupně neučí, přestože jejich výslovná paměť je neporušená.

Test sekvenční reakční doby

Tento úkol hodnotí učení sekvencí. V něm jsou vizuální podněty prezentovány na obrazovce, obvykle písmeny (ABCD…), je účastníkovi řečeno, aby se podíval na pozici jednoho z nich (například B).

Účastník musí stisknout jedno ze čtyř kláves v závislosti na tom, kde je cílový stimul co nejrychleji. Používají se levé prostřední a ukazováčky a pravý ukazováček a prostředníčky.

Nejprve jsou pozice náhodné, ale v další fázi sledují určitý vzorec. Například: DBCACBDCBA… Po několika pokusech by se měl pacient naučit potřebné pohyby a automatizovat je.

Rotující chase úkol

Tento úkol se provádí pomocí speciálního zařízení, které má rotační desku. V jedné části desky je kovový hrot. Účastník musí umístit tyč do kovového bodu tak dlouho, jak je to možné, aniž by zapomněl, že deska provádí kruhové pohyby, které musí být dodržovány.

Zrcadlový test

Při tomto úkolu je nutná dobrá koordinace ruka-oko. Zkoumá schopnost naučit se konkrétní motorickou dovednost, jako je sledování obrysu hvězdy. Pro tento úkol však účastník vidí pouze zrcadlení obrázku, který nakreslí.

Nejprve jsou běžné chyby, ale po několika opakováních jsou pohyby ovládány pozorováním samotné ruky a kresby v zrcadle. U zdravých pacientů dochází k méně a méně chybám.

Spánek a procedurální paměť

Bylo široce prokázáno, že procedurální paměť je konsolidována prostřednictvím off-line procesu. To znamená, že opravujeme své instrumentální vzpomínky v dobách odpočinku mezi motorovým tréninkem, zejména během spánku.

Bylo tedy pozorováno, že motorické úkoly se zřetelně zlepšují, když jsou hodnoceny po přestávce.

To se děje s jakýmkoli typem paměti. Po určité době praxe bylo shledáno prospěšným k odpočinku, aby se to, co jste se naučili, zmocnilo. Tyto účinky jsou umocněny odpočinkem těsně po tréninkovém období.

Procedurální paměť a povědomí

Procedurální paměť má složité vztahy s vědomím. Tradičně nazýváme tento typ paměti jako nevědomou paměť, která nevyžaduje úsilí.

Experimentální studie však ukázaly, že k aktivaci neuronů dochází dříve, než dojde k vědomému plánování pohybu, který má být proveden.

To znamená, že vědomá touha vykonat hnutí je ve skutečnosti „iluze“. Ve skutečnosti, podle různých studií, někdy „vědomí“ našich automatických pohybů může negativně ovlivnit provádění úkolu.

Tímto způsobem, když si uvědomíme naši posloupnost pohybů, se někdy zhoršíme výkon a uděláme více chyb. Z tohoto důvodu mnozí autoři zdůrazňují především to, že procedurální paměť, pokud je již dobře zavedená, nevyžaduje, aby k jejich dobrému výkonu byla věnována pozornost, ani dohled nad samotnými činy.

Poruchy ovlivňující procedurální paměť

Existuje soubor jak kortikálních, tak subkortikálních struktur, které zasahují do různých funkcí procedurální paměti. Selektivní léze kterékoli z nich způsobuje různé poruchy motorických funkcí, jako je paralýza, apraxie, ataxie, třes, choreické pohyby nebo dystonie.

Bazální ganglie

Mnoho studií analyzovalo patologie, které ovlivňují paměť, s cílem zjistit, jaké typy existujících vzpomínek a jak fungují.

V tomto případě byly zkoumány možné důsledky, které může mít porucha bazálních ganglií nebo jiných struktur na učení a plnění úkolů.

K tomu se v různých studiích používají různé hodnotící testy, které porovnávají zdravé lidi a jiné s určitým poškozením procesní paměti. Nebo pacienti s poruchami procedurální paměti a další pacienti s poruchami jiného typu paměti.

Například u Parkinsonovy choroby je nedostatek dopaminu ve striatu a byly pozorovány abnormality ve výkonu určitých paměťových úkolů. Problémy se mohou objevit také u Huntingtonovy choroby, kde dochází k poškození spojení mezi bazálními gangliemi a mozkovou kůrou.

Obtíže také vyvstanou u pacientů s poškozením některých mozkových struktur mozku (například mozkové mrtvice).

Dnes je však přesná úloha bazálních ganglií při učení se pohybu poněkud kontroverzní.

Bylo zjištěno, že během motorického učení jsou některé zdravé mozkové oblasti aktivovány u zdravých účastníků. Některé z nich byly dorsolaterální prefrontální kůra, doplňková motorická oblast, přední cingulační kůra… stejně jako bazální ganglie.

U Parkinsonových pacientů však byly aktivovány další různé oblasti (například mozeček). Kromě toho byly striatum a bazální ganglie neaktivní. Zdá se, že k kompenzaci dochází prostřednictvím kortiko-cerebelárního systému, protože kortiko-striatální cesta je poškozena.

U pacientů s tímto onemocněním a s Huntingtonem byla také pozorována větší aktivace hippocampu a thalamicko-kortikálních drah.

V jiné studii hodnotili pacienty, kteří utrpěli cévní mozkovou příhodu postihující bazální ganglie, a porovnali je se zdravými účastníky.

Zjistili, že postižení pacienti se učí motorické sekvence pomaleji, trvá déle, než poskytují odpovědi, a odpovědi jsou méně přesné než odpovědi zdravých účastníků.

Autoři zjevně vysvětlují, že tito jednotlivci mají problémy s rozdělením motorické sekvence na organizované a koordinované prvky. Jejich reakce jsou tedy zmatené a jejich zpracování trvá déle.

Reference

1. Ashby, FG, Turner, BO, a Horvitz, JC (2010). Příspěvky kortálních a bazálních ganglií k učení návyků a automatičnosti. Trendy v kognitivních vědách, 14 (5), 208-215.
2. Boyd LA, Edwards JD, Siengsukon CS, Vidoni ED, Wessel BD, Linsdell MA (2009). Sekvenční chunking motoru je narušen mozkovou mrtvicí. Neurobiologie učení a paměti, 35-44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Paměťové systémy: historický přehled, klasifikace a současné koncepce. První část: Historie, taxonomie paměti, dlouhodobé paměťové systémy: sémantická paměť. Mental Health, 33 (1), 85-93.
4. PROHLÁŠENÍ (VYSVĚTLUJÍCÍ) A PROCEDURÁLNÍ (IMPLICITNÍ) PAMĚŤ. (2010). Citováno z lidské paměti: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Paměťová funkce spánku. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitivní neurovědy paměti. Barcelona: Ariel.
7. Marrón, EM, a Morales, JAP (2012). Základy učení a jazyka (svazek 247). Redakční Uoc.
8. Miyachi, S. a kol. (2002) Diferenciální aktivace opičích striatálních neuronů v rané a pozdní fázi procedurálního učení. Exp. Brain Res. 146, 122–126.
9. Procedurální paměť. (sf). Citováno z 12. ledna 2017, z Wikipedie.