Delen:
Procedurele geheugentypen, functionering en fysiologie
de procedureel geheugen of instrumentaal is degene die procedures, vaardigheden of cognitieve of motorische vaardigheden opslaat waardoor mensen in contact kunnen komen met de omgeving.
Het is een soort onbewust langetermijngeheugen en het weerspiegelt de manier van dingen doen (motorische vaardigheden). Bijvoorbeeld: schrijven, fietsen, autorijden, een instrument bespelen, onder anderen.
In het algemeen zijn geheugensystemen verdeeld in twee typen: declaratief geheugen en niet-declaratief of impliciet geheugen. De eerste is degene die informatie opslaat die verbaal kan worden gecommuniceerd, bestaande uit een bewust leren.
Aan de andere kant is het tweede type een geheugen dat moeilijk te verbaliseren of in beelden om te zetten is. Daarin bevindt zich het procedurele geheugen. Dit wordt geactiveerd wanneer een taak moet worden uitgevoerd en de geleerde functies zijn meestal vaardigheden die worden geautomatiseerd.
Het belangrijkste cerebrale substraat van het procedurele geheugen is het striatum, basale ganglia, premotorische cortex en de kleine hersenen..
De ontwikkeling van procedureel geheugen komt in de kindertijd meer voor. En het wordt voortdurend aangepast door dagelijkse ervaringen en praktijken. Het is waar dat het op volwassen leeftijd gecompliceerder is om dit soort vaardigheden te verwerven dan in de kindertijd, omdat het extra inspanning vereist.
Procedureel geheugenconcept
"Procedureel geheugen is een term die ik gebruik wanneer ik 10-jarigen onderwijs geef om honkbal te spelen. Ik vertel hen dat, telkens als ze de bal goed werpen of de knuppel juist slingeren, ze het programma voor die precieze beweging versterken. En omgekeerd, elke keer dat ze het slecht doen, versterken ze die ongepaste stijl ... " (Eichenbaum, 2003).
Procedureel geheugen bestaat uit gewoonten, vaardigheden en motorische vaardigheden die het motorsysteem verwerft en opneemt in zijn eigen circuits. Om dit type geheugen te verkrijgen, is het noodzakelijk dat verschillende trainingsproeven worden gegeven om de vaardigheid te automatiseren.
Kennis vordert onbewust en wordt continu gemoduleerd door ervaring. Daardoor passen ze zich hun hele leven aan aan herhaalde oefening.
In geavanceerdere fasen maakt de oefening de cognitieve of motorische vaardigheden nauwkeuriger en sneller. Dit wordt een gewoonte, een gedrag dat automatisch wordt uitgevoerd.
Typen procedureel geheugen
Er lijken twee soorten procedureel geheugen te zijn, met verschillende hoofdlocaties in de hersenen.
De eerste verwijst naar het verwerven van gewoonten en vaardigheden. Dat wil zeggen, het vermogen om gestereotypeerde gedragsrepertoires te ontwikkelen, zoals schrijven, koken, piano spelen ... Dit type procedurele geheugen gaat over gedrag dat op een doel is gericht, en zit vast in het gestreepte systeem van de hersenen.
De tweede is een veel eenvoudiger systeem. Het verwijst naar specifieke sensomotorische aanpassingen, dat wil zeggen, het aanpassen van onze reflexen of het ontwikkelen van geconditioneerde reflexen.
Het gaat om lichaamsaanpassingen, die een uitvoering van fijne en precieze bewegingen mogelijk maken, naast geconditioneerde reflexen. Het bevindt zich in het cerebellaire systeem.
Hoe de procedurele herinnering werkt?
Procedureel geheugen begint al vroeg te ontstaan als je leert lopen, praten of eten. Dergelijke vaardigheden worden herhaald en geroot op een zodanige manier dat ze automatisch worden gedaan. Het is niet nodig om bewust na te denken over het uitvoeren van dergelijke motorische activiteiten.
Het is moeilijk om erop te wijzen wanneer je dit soort acties hebt geleerd. Ze worden over het algemeen tijdens de vroege kinderjaren geleerd en blijven onbewust.
Het verwerven van deze vaardigheden vereist training, hoewel het waar is dat training niet altijd garandeert dat de vaardigheid wordt ontwikkeld. We kunnen zeggen dat procedureel leren is verworven wanneer het gedrag verandert dankzij training.
Blijkbaar zijn er structuren in onze hersenen die het initiële leren van procedurele herinneringen, hun uitgesteld leren en hun automatisering beheersen.
Hersenen substraat
Wanneer we een gewoonte leren, wordt een deel van ons brein dat basale ganglia wordt genoemd, geactiveerd. De basale ganglia zijn subcorticale structuren die meerdere verbindingen hebben met de hele hersenen.
In het bijzonder laten ze de uitwisseling van informatie toe tussen lagere hersengebieden (zoals de hersenstam) en hogere gebieden (zoals de cortex).
Deze structuur lijkt een selectieve rol te spelen bij het procedureel leren van gewoonten en vaardigheden. Het neemt ook deel aan andere niet-declaratieve geheugensystemen, zoals klassieke of operante conditionering.
Binnen de basale ganglia valt een regio die de gestreepte kern wordt genoemd op in het verwerven van gewoonten. Het ontvangt informatie van het grootste deel van de hersenschors, naast andere delen van de basale ganglia.
De striate is verdeeld in gestreept associatief en gestreept sensorimotorisch. Beide hebben verschillende functies bij het leren en automatisme van vaardigheden.
Eerste stadia van procedureel leren: associatieve strategie
Wanneer we ons in een vroeg stadium van procedureel leren bevinden, wordt het associatieve striatum geactiveerd. Interessant is dat, terwijl de activiteit training en leren is, dit gebied zijn activiteit vermindert. Dus, wanneer we leren autorijden, wordt de associatieve fluit geactiveerd.
Bijvoorbeeld in een onderzoek van Miyachi et al. (2002), bleek dat, als het associatieve striatum tijdelijk was geïnactiveerd, nieuwe reeksen bewegingen niet konden worden geleerd. Onderwerpen kunnen echter reeds aangeleerde motorpatronen uitvoeren.
Late stadia van procedureel leren: sensorimotorisch striataal
In latere stadia van procedureel leren wordt een andere structuur geactiveerd: het sensorimotorische striatum. Dit gebied heeft een activiteitspatroon dat tegengesteld is aan de associatieve fluit, dat wil zeggen dat het wordt geactiveerd wanneer de vaardigheid al is verworven en automatisch is.
Op deze manier vermindert het associatieve striatum, zodra het rijvermogen voldoende is getraind en al automatisch is, zijn activiteit terwijl de activering van het sensorisch motorisch striatum wordt verhoogd..
Bovendien is gevonden dat een tijdelijke blokkering van het sensorimotorische striatum voorkomt dat de geleerde sequenties worden uitgevoerd. Hoewel het het leren van nieuwe vaardigheden niet onderbreekt.
Er lijkt echter nog een stap te zijn. Er is waargenomen dat wanneer een taak al goed is geleerd en geautomatiseerd, sensorimotorische striatale neuronen ook niet reageren.
Hersencortex en procedureel geheugen
Wat gebeurt er dan? Blijkbaar is, wanneer een gedrag zeer goed wordt geleerd, de hersenschors (cortex) geactiveerd. Meer specifiek de motor en premotorgebieden.
Hoewel dit ook lijkt af te hangen van hoe complex de volgorde van de geleerde bewegingen is. Dus, als de bewegingen eenvoudig zijn, wordt de cortex voornamelijk geactiveerd.
Aan de andere kant, als de sequentie erg complex is, zijn sommige neuronen van het sensorimotorische striatum nog steeds geactiveerd. Naast het activeren als ondersteuning van de motorgebieden en premotor van de hersenschors.
Aan de andere kant is aangetoond dat er een afname is in de activiteit van de hersengebieden die de aandacht reguleren (prefrontaal en pariëtaal) wanneer we zeer geautomatiseerde taken uitvoeren. Terwijl, zoals gezegd, de activiteit toeneemt in de motorische en premotorische gebieden.
Cerebellum en procedureel geheugen
Het cerebellum lijkt ook deel te nemen aan het procedurele geheugen. In het bijzonder neemt het deel aan het verfijnen en nauwkeuriger maken van de geleerde bewegingen. Dat wil zeggen, het geeft ons meer wendbaarheid als het gaat om het uitvoeren van onze motorische vaardigheden.
Bovendien helpt het om nieuwe motorische vaardigheden te leren en deze te consolideren door Purkinje-cellen.
Limbisch systeem en procedureel geheugen
Net als bij andere geheugensystemen speelt het limbisch systeem een belangrijke rol bij procedureel leren. Dit komt omdat het gerelateerd is aan processen van motivatie en emotie.
Om deze reden, wanneer we gemotiveerd of geïnteresseerd zijn in het leren van een taak, leren we het gemakkelijker en blijven we langer in ons geheugen.
Fysiologische mechanismen
Het is aangetoond dat, wanneer we leren verwerven, de verbindingen en structuren van de betrokken neuronen veranderen.
Op deze manier, door middel van een reeks processen, beginnen de geleerde vaardigheden deel uit te maken van langetermijngeheugen, weerspiegeld in een reorganisatie van neurale circuits. Bepaalde synapsen (verbindingen tussen neuronen) worden versterkt en andere verzwakken, op hetzelfde moment dat de dendritische stekels van de neuronen in grootte veranderen, langer worden.
Aan de andere kant is de aanwezigheid van dopamine fundamenteel voor het procedurele geheugen. Dopamine is een neurotransmitter van het zenuwstelsel die meerdere functies heeft, waaronder het verhogen van de motivatie en het belonen van sensatie. Naast het toestaan van beweging en natuurlijk leren.
Voornamelijk vergemakkelijkt het leren dat optreedt dankzij beloningen, bijvoorbeeld leren om op een bepaalde knop te drukken om voedsel te verkrijgen.
Stoornissen die van invloed zijn op het procedurele geheugen
Er is een set van zowel corticale als subcorticale structuren die tussenkomen in verschillende functies van het procedurele geheugen. Een selectieve laesie van sommige van hen veroorzaakt verschillende stoornissen in motorische functies. Zoals verlamming, apraxie, ataxie, tremoren, choreische bewegingen of dystonie (Carrillo Mora, 2010).
Veel studies hebben de pathologieën geanalyseerd die van invloed zijn op het geheugen om de soorten bestaande herinneringen te kennen en hoe ze werken.
In dit geval zijn de mogelijke gevolgen van een slecht functioneren van de basale ganglia of andere structuren bij het leren en uitvoeren van taken onderzocht..
Hiervoor worden in de verschillende onderzoeken verschillende evaluatietests gebruikt om gezonde mensen en anderen te vergelijken met enige aantasting van het procedurele geheugen. Of, patiënten met procedurele geheugenbeschadiging en andere patiënten met schade aan een ander type geheugen.
Bij de ziekte van Parkinson is er bijvoorbeeld een tekort aan dopamine in het striatum en zijn abnormaliteiten in de uitvoering van bepaalde geheugentaken waargenomen. Problemen kunnen ook optreden bij de ziekte van Huntington, waar schade optreedt in de verbindingen tussen de basale ganglia en de hersenschors.
Er zullen ook problemen zijn bij patiënten met hersenbeschadiging in sommige van de betrokken hersenstructuren (bijvoorbeeld die veroorzaakt door een beroerte).
Tegenwoordig is de precieze rol die de basale ganglia spelen bij het leren van beweging echter enigszins controversieel.
Gebleken is dat tijdens motorisch leren bepaalde hersengebieden worden geactiveerd bij gezonde deelnemers. Sommigen van hen waren de dorsolaterale prefrontale cortex, het aanvullende motorgebied, de cortex anterior cingulate ... evenals de basale ganglia.
Bij andere Parkinson-patiënten werden echter verschillende gebieden geactiveerd (zoals het cerebellum). Bovendien waren de gestreepte en basale ganglia inactief. Het lijkt erop dat compensatie wordt gegeven via het cortico-cerebellaire systeem, omdat de cortico-striatale route is beschadigd.
Verhoogde activering van de hippocampus en thalamo-corticale routes is waargenomen bij patiënten met deze ziekte en met Huntington..
In een andere studie evalueerden ze patiënten die een beroerte hadden gehad die de basale ganglia trof en vergeleken ze met gezonde deelnemers.
Ze ontdekten dat getroffen patiënten motorische trajecten langzamer leren, meer tijd nodig hebben om antwoorden te geven en deze zijn minder precies dan die van gezonde deelnemers.
Blijkbaar is de uitleg van de auteurs dat deze individuen problemen hebben met het delen van de motorische volgorde in georganiseerde en gecoördineerde elementen. Daarom zijn hun antwoorden ongeorganiseerd en duurt het langer om uit te werken.
evaluatie
Er zijn verschillende tests om de procedurele geheugencapaciteit bij mensen te evalueren. Studies gebruiken vaak dergelijke tests die de prestaties vergelijken tussen patiënten met geheugenproblemen en gezonde mensen.
De taken die het meest worden gebruikt om het procedurele geheugen te evalueren, zijn:
Probabilistische taak van weersvoorspelling
In deze taak wordt procedureel cognitief leren gemeten. De deelnemer krijgt vier verschillende soorten kaarten met verschillende geometrische figuren te zien. Elke kaart vertegenwoordigt een bepaalde kans op regen of zonneschijn.
In de volgende stap krijgt het onderwerp drie gegroepeerde kaarten. Hij zal moeten uitzoeken of, als we de gegevens samen in aanmerking nemen, er een betere kans is op zon of regen.
Na uw antwoord zal de onderzoeker u vertellen of het antwoord juist is of niet. Daarom leert de deelnemer in elke proef geleidelijk om te identificeren welke letters waarschijnlijk worden geassocieerd met zon of regen.
Patiënten met veranderingen in de basale ganglia, zoals die lijden aan de ziekte van Parkinson, falen in het geleidelijk leren van deze taak, hoewel hun expliciete geheugen intact is.
Sequentiële reactietijdtest
Deze taak evalueert het leren van reeksen. Hierin worden visuele stimuli weergegeven op een scherm, meestal letters (ABCD ...) De deelnemer krijgt de opdracht om naar de positie van één van hen te kijken (bijvoorbeeld B).
De deelnemer moet op een van de vier toetsen drukken, afhankelijk van waar de doelstimulus is, zo snel mogelijk. De linker midden- en wijsvingers worden gebruikt en de rechter wijsvinger en middelvinger.
Aanvankelijk zijn de posities willekeurig, maar in de volgende fase volgen ze een bepaald patroon. Bijvoorbeeld: DBCACBDCBA ... Dus na verschillende onderzoeken moet de patiënt de nodige bewegingen leren en deze automatiseren.
Roterende achtervolgtaak
Deze taak wordt uitgevoerd met een speciaal apparaat dat een roterende plaat heeft. In een deel van de plaat bevindt zich een metalen punt. De deelnemer moet zo lang mogelijk een stok in het metalen punt plaatsen, zonder te vergeten dat de plaat cirkelvormige bewegingen maakt die moeten worden gevolgd.
Mirror-test
In deze taak is goede oog-handcoördinatie vereist. Evalueer de vaardigheid om een specifieke motorische vaardigheid te leren, zoals het traceren van de contouren van een ster. Voor deze taak kan de deelnemer echter alleen de weerspiegeling zien van het beeld dat hij in een spiegel tekent.
In het begin zijn de fouten gewoon, maar na verschillende herhalingen worden de bewegingen gecontroleerd door de hand en de tekening in de spiegel te observeren. Bij gezonde patiënten worden er steeds minder fouten gemaakt.
Droom en procedurele herinnering
Er is ruimschoots aangetoond dat procedureel geheugen wordt geconsolideerd via een off-line proces. Dat wil zeggen, we repareren onze instrumentale herinneringen in periodes van rust tussen motorische training, vooral tijdens de slaap.
Op deze manier is waargenomen dat motorische taken aanzienlijk lijken te verbeteren na beoordeling van een rustinterval.
Dit gebeurt met elk type geheugen. Na een periode van oefenen, is gebleken dat het gunstig is om te rusten, zodat het geleerde vastligt. Deze effecten worden versterkt als u vlak na de trainingsperiode uitrust.
Procedureel geheugen en geweten
Procedurisch geheugen heeft complexe relaties met bewustzijn. Traditioneel noemen we dit type geheugen een onbewuste herinnering die geen inspanning vereist.
Experimentele studies hebben echter aangetoond dat neuronale activering plaatsvindt vóór een bewuste planning van de beweging die zal plaatsvinden..
Dat wil zeggen, het bewuste verlangen om een beweging uit te voeren is eigenlijk een "illusie". Sterker nog, volgens verschillende studies kan het "zich bewust zijn" van onze automatische bewegingen soms een negatieve invloed hebben op de uitvoering van de taak.
Op deze manier, wanneer we ons bewust worden van onze volgorde van bewegingen, worden we soms slechter tijdens de uitvoering en maken we meer fouten. Om deze reden benadrukken veel auteurs vooral dat het procedurele geheugen, wanneer het al goed ingeburgerd is, geen aandacht of toezicht op iemands acties vereist om ze goed te doen.
referenties
- Ashby, F.G., Turner, B. O., & Horvitz, J.C. (2010). Corticale en basale ganglia bijdragen aan het leren van de gewoonte en automatisering. Trends in cognitieve wetenschappen, 14 (5), 208-215.
- Boyd L.A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E.D., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motor-opeenvolgend chunking wordt aangetast door basale ganglia-beroerte. Neurobiologie van leren en geheugen, 35-44.
- Carrillo-Mora, P. (2010). Geheugensystemen: historische beoordeling, classificatie en huidige concepten. Eerste deel: Geschiedenis, taxonomie van geheugen, lange-termijn geheugensystemen: semantisch geheugen. Geestelijke gezondheid, 33 (1), 85-93.
- VERKLAREND (EXPLICIET) & PROCEDURE (IMPLICIET) GEHEUGEN. (2010). Teruggeplaatst uit Het menselijk geheugen: human-memory.net.
- Diekelmann, S., & Born, J. (2010). De geheugenfunctie van slaap. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
- Eichenbaum, H. (2003). Cognitieve neurowetenschap van het geheugen. Barcelona: Ariel.
- Brown, E. M., & Morales, J. A. P. (2012). Grondbeginselen van leren en taal (Deel 247). Redactie Uoc.
- Miyachi, S. et al. (2002) Differentiële activering van striatale neuronen van apen in de vroege en late stadia van procedureel leren. Exp. Brain Res. 146, 122-126.
- Procedureel geheugen. (N.D.). Opgehaald op 12 januari 2017, van Wikipedia.