PROCEDURALNI SPOMIN: VRSTE, DELOVANJE IN FIZIOLOGIJA - NEVROPSIHOLOGIJA - 2026

Procesni pomnilnik ali instrumentalni je shranjevanje postopkov, spretnosti ali motorja ali kognitivne sposobnosti, ki omogočajo ljudem , da interakcijo z okoljem.

Je vrsta nezavednega dolgoročnega spomina in odraža način dela (motorične sposobnosti). Na primer: med drugim pisanje, vožnja s kolesom, vožnja z avtomobilom, igranje inštrumenta.

Pomnilniški sistemi so običajno razdeljeni na dve vrsti: deklarativni pomnilnik in nedeklarativni ali implicitni pomnilnik. Prva je tista, ki shranjuje informacije, ki jih je mogoče sporočati verbalno, sestavljeno iz zavestnega učenja.

Po drugi strani je druga vrsta spomin, ki ga je težko verbalizirati ali pretvoriti v slike. Znotraj njega je procesni spomin. Ta se aktivira, ko morate opraviti neko nalogo, naučene funkcije pa so običajno veščine, ki so avtomatizirane.

Glavni možganski substrat za procesni spomin so striatum, bazalni gangliji, premotorna skorja in možganov.

Razvoj procesnega spomina se v večji meri pojavlja v otroštvu. In nenehno ga spreminjajo vsakodnevne izkušnje in prakse. Res je, da je v odraslosti težje pridobiti tovrstne spretnosti kot v otroštvu, saj zahteva dodaten napor.

Koncept procesnega spomina

Proceduralni spomin sestavljajo navade, spretnosti in motorične spretnosti, ki jih motorični sistem pridobi in vključi v lastna vezja. Za pridobitev te vrste pomnilnika je treba opraviti več preizkusov treninga, ki omogočajo avtomatizacijo veščine.

Znanje napreduje nezavedno in ga nenehno modulirajo izkušnje. Tako se skozi življenje prilagajajo ponavljajočim se vajam.

Na bolj naprednih stopnjah praksa naredi kognitivne ali motorične spretnosti natančnejše in hitrejše. To postane navada, vedenje, ki teče samodejno.

Proceduralne vrste spomina

Zdi se, da obstajata dve vrsti procesnega pomnilnika z različnimi glavnimi lokacijami v možganih.

Prva se nanaša na pridobivanje navad in veščin. Se pravi sposobnost razvijanja stereotipnih vedenjskih repertoarjev, kot so pisanje, kuhanje, igranje klavirja … Ta vrsta proceduralnega spomina govori o ciljno usmerjenem vedenju in je nameščena v progastem možganskem sistemu.

Drugi je precej enostavnejši sistem. Nanaša se na specifične senzimotorne prilagoditve, torej na prilagajanje naših refleksov ali razvijanje kondicijskih refleksov.

To so prilagoditve telesa, ki omogočajo izvajanje natančnih in natančnih gibov, pa tudi kondicionirani refleksi. Nahaja se v možganskem sistemu.

Kako deluje procesni pomnilnik?

Proceduralni spomin se začne oblikovati že zgodaj, ko se naučite hoditi, govoriti ali jesti. Takšne spretnosti se ponavljajo in vključujejo tako, da se izvajajo samodejno. Ni treba zavestno razmišljati, kako izvajati takšne motorične aktivnosti.

Težko je povedati, kdaj ste se naučili izvajati tovrstna dejanja. Na splošno se jih naučijo v zgodnjem otroštvu in se še naprej nezavedno izvajajo.

Za pridobitev teh veščin je potreben trening, čeprav res, da usposabljanje ne zagotavlja vedno razvoja veščine. Lahko rečemo, da se je postopkovno učenje pridobilo, ko se vedenje spreminja zahvaljujoč usposabljanju.

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

Možganski substrat

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

Natančneje omogočajo izmenjavo informacij med nižjimi možganskimi območji (na primer možganskim steblom) in višjimi območji (kot je skorja).

Zdi se, da ta struktura igra selektivno vlogo pri postopkovnem učenju navad in veščin. Sodeluje tudi pri drugih nedeklarativnih pomnilniških sistemih, kot so klasično ali operacijsko kondicioniranje.

Znotraj bazalnih ganglijev pri pridobivanju navad izstopa regija, imenovana progasto jedro. Informacije prejema od večine možganske skorje, poleg drugih delov bazalnih ganglijev.

Striatum je razdeljen na asociativni striatum in senzimotorni striatum. Obe imata različne funkcije pri učenju in samodejnosti veščin.

Zgodnja faza procesnega učenja: asociativni striatum

Ko smo v zgodnji fazi procesnega učenja, se aktivira asociativni striatum. Zanimivo je, da se dejavnost usposablja in uči, zato se to področje zmanjšuje. Tako se, ko se učimo vožnje, aktiviramo asociativni striatum.

Na primer v študiji Miyachi et al. (2002) je bilo ugotovljeno, da se, če asociativni striatum začasno inaktivira, novih zaporedja gibov ne bi bilo mogoče naučiti. Vendar pa so preiskovanci lahko izvajali že naučene motorične vzorce.

Pozne faze procesnega učenja: senzimotorni striatum

V kasnejših fazah procesnega učenja se aktivira druga struktura: senzimotorni striatum. To območje ima vzorec aktivnosti, ki je nasproten asociativnemu striatumu, to je, da se aktivira, ko je veščina že pridobljena in je samodejna.

Na ta način, ko je sposobnost vožnje dovolj usposobljena in je že samodejna, asociativni striatum zmanjša svojo aktivnost, medtem ko se aktivira senzimotorni striatum.

Nadalje je bilo ugotovljeno, da začasna blokada senzimotornega striatuma prepreči izvedbo naučenih sekvenc. Čeprav ne prekinja učenja novih veščin.

Vendar se zdi, da je še en korak. Opaženo je bilo, da se nevroni senzimotornega striatuma, ko se naloga že zelo dobro nauči in avtomatizirajo, prenehajo odzivati.

Cerebralna skorja in proceduralni spomin

Kaj se zgodi potem? Kadar se vedenja zelo dobro naučimo, se možganska skorja (korteks) večinoma aktivira. Natančneje motorna in premotorna območja.

Čeprav se zdi, da je to tudi odvisno od tega, kako zapleteno je zaporedje naučenih gibanj. Če so gibi preprosti, se možganska skorja pretežno aktivira.

Če je zaporedje zelo kompleksno, se nekateri nevroni senzimotornega striatuma še naprej aktivirajo. Poleg tega, da aktivirajo motorične in premotorne predele možganske skorje kot podporo.

Po drugi strani pa se je pokazalo, da pri izvajanju visoko avtomatiziranih nalog prihaja do zmanjšanja aktivnosti možganskih področij, ki nadzorujejo pozornost (prefrontalno in parietalno). Medtem ko se, kot rečeno, aktivnost poveča na motoričnem in premotornem področju.

Cerebellum in proceduralni spomin

Cerebellum (modra)

Zdi se, da tudi možganski možganov sodeluje v procesnem spominu. Konkretno sodeluje tako, da natančneje in natančneje nauči gibanja. Se pravi, daje nam večjo okretnost pri izvajanju svojih motoričnih sposobnosti.

Poleg tega pomaga učiti nove motorične sposobnosti in jih utrjevati skozi Purkinjejeve celice.

Limbični sistem in procesni pomnilnik

Tako kot v drugih spominskih sistemih tudi v procesnem učenju igra tudi limbični sistem pomembno vlogo. To je zato, ker je povezano s procesi motivacije in čustvovanja.

Iz tega razloga, ko smo motivirani ali zainteresirani za učenje naloge, se ga lažje naučimo in nam ostane dlje v spominu.

Fiziološki mehanizmi

Pokazalo se je, da se ob pridobitvi učenja spreminjajo povezave in strukture vpletenih nevronov.

Na ta način se skozi vrsto procesov naučene veščine začnejo deliti dolgoročni spomin, ki se odraža v reorganizaciji nevronskih vezij.

Nekatere sinapse (povezave med nevroni) se okrepijo, druge pa oslabijo, hkrati pa se dendritične bodice nevronov spreminjajo v velikosti in se podaljšajo.

Po drugi strani je prisotnost dopamina bistvenega pomena za procesni spomin. Dopamin je nevrotransmiter v živčnem sistemu, ki ima več funkcij, vključno z večjo motivacijo in občutkom nagrade. Poleg tega, da omogoča gibanje in seveda učenje.

V glavnem olajša učenje, ki se pojavi zahvaljujoč nagradam, na primer učenje pritiska na določeno tipko, da dobimo hrano.

Vrednotenje

Obstajajo različni testi, s katerimi lahko ocenimo procesno sposobnost spomina pri ljudeh. Študije pogosto uporabljajo take teste, ki primerjajo uspešnost med bolniki s težavami s spominom in zdravimi ljudmi.

Najbolj uporabljene naloge za oceno procesnega pomnilnika so:

Verjetnostna naloga napovedi vremena

V tej nalogi se meri procesno kognitivno učenje. Udeležencu so predstavljene štiri različne vrste kartic, na katerih se pojavljajo različne geometrijske figure. Vsaka karta predstavlja določeno verjetnost, da bo deževalo ali sijalo.

V naslednjem koraku je tema predstavljena s tremi združenimi karticami. To bo moralo ugotoviti, ali je ob upoštevanju podatkov večja verjetnost, da bo sončno ali deževno.

Po vašem odgovoru vam bo izpraševalec povedal, ali je bil odgovor pravilen ali ne. Zato se udeleženec v vsakem poskusu postopoma nauči prepoznati, katere karte so povezane z večjo verjetnostjo sonca ali dežja.

Bolniki s spremenjenimi bazalnimi gangliji, kot so tisti s Parkinsonovo boleznijo, se te naloge postopoma ne naučijo, čeprav je njihov eksplicitni spomin nedotaknjen.

Sekvenčni preskusni čas reakcije

Ta naloga oceni učenje zaporedij. V njem so na zaslonu predstavljeni vizualni dražljaji, navadno črke (ABCD…) Udeležencu je rečeno, da pogleda položaj enega od njih (na primer B).

Udeleženec mora čim hitreje pritisniti na eno od štirih tipk, odvisno od mesta, kjer je ciljni dražljaj. Uporabljajo se levi srednji in kazalni prst ter desni kazalec in srednji prst.

Sprva so položaji naključni, v naslednji fazi pa sledijo določenemu vzorcu. Na primer: DBCACBDCBA… Pacient naj se po več preskušanjih nauči potrebnih gibov in jih avtomatizira.

Naloga vrtenja lova

Ta naloga se izvaja s posebno napravo, ki ima vrtljivo ploščo. Na enem delu plošče je kovinska pika. Udeleženec mora palico čim dlje postaviti v kovinsko točko, pri čemer ne pozabi, da plošča izvaja krožne gibe, ki jim je treba slediti.

Preskus zrcala

Pri tej nalogi je potrebno dobro usklajevanje rok in oči. Ocenjuje sposobnost učenja specifične motorične spretnosti, na primer izsleditev obrisa zvezde. Toda za to nalogo lahko udeleženec v ogledalu vidi samo odsev slike, ki jo nariše.

Sprva so napake pogoste, vendar po več ponovitvah gibe nadziramo z opazovanjem same roke in risbe v ogledalu. Pri zdravih bolnikih se dela vse manj napak.

Spanje in proceduralni spomin

Na splošno je bilo dokazano, da se procesni pomnilnik utrdi s postopkom zunaj spleta. Se pravi, da svoje instrumentalne spomine popravimo v obdobjih počitka med motoričnimi treningi, zlasti med spanjem.

Tako je bilo ugotovljeno, da se zdi, da se motorične naloge občutno izboljšajo, če jih ocenimo po intervalu počitka.

To se zgodi s katero koli vrsto pomnilnika. Po obdobju prakse se vam zdi koristno počivati, tako da se naučite tega, kar ste se naučili. Ti učinki se izboljšajo s počivanjem tik po treningu.

Proceduralni spomin in zavedanje

Proceduralni spomin ima zapletene odnose z zavestjo. To vrsto spomina tradicionalno imenujemo kot nezavedni spomin, ki ne vključuje napora.

Vendar pa so eksperimentalne študije pokazale, da se aktivacija nevronov zgodi, preden pride do zavestnega načrtovanja gibanja, ki ga je treba izvesti.

Se pravi, da je zavestna želja po izvajanju gibanja pravzaprav "iluzija". Pravzaprav lahko po različnih študijah včasih „zavedanje“ naših samodejnih gibanj negativno vpliva na izvedbo naloge.

Na ta način, ko se zavedamo svojega zaporedja gibov, včasih poslabšamo delovanje in naredimo več napak. Zaradi tega mnogi avtorji predvsem poudarjajo, da procesni spomin, ko je že dobro uveljavljen, ne zahteva pozornosti ali nadzora nad samimi dejanji, da bi jih dobro opravil.

Motnje, ki vplivajo na procesni spomin

Obstaja skupek kortikalnih in podkortikalnih struktur, ki posegajo v različne funkcije procesnega spomina. Selektivna lezija katerega koli od njih povzroči različne motnje v motoričnih funkcijah, kot so paraliza, apraksija, ataksija, tresenje, horeični gibi ali distonija.

Bazalni gangliji

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

V tem primeru so bile preučene možne posledice, ki jih lahko ima okvara bazalnih ganglijev ali drugih struktur na učenje in izvajanje nalog.

Za to so v različnih študijah uporabljeni različni preizkusi vrednotenja, ki primerjajo zdrave ljudi in druge z določenim poslabšanjem procesnega spomina. Ali pacienti s postopkovnimi okvarami spomina in drugi bolniki z okvaro druge vrste spomina.

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

Težave se bodo pojavile tudi pri bolnikih s poškodbo možganov na nekaterih možganskih strukturah (na primer pri možganski kapi).

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

Ugotovljeno je bilo, da se med motoričnim učenjem pri zdravih udeležencih aktivirajo določena področja možganov. Nekateri od njih so bili dorsolateralna prefrontalna skorja, dopolnilno motorično območje, sprednja cingulatna skorja … pa tudi bazalni gangliji.

Toda pri Parkinsonovih bolnikih so se aktivirala drugačna področja (kot je možgan). Poleg tega so bili striatum in bazalni gangliji neaktivni. Kaže, da se kompenzacija zgodi prek kortiko-cerebelarnega sistema, saj je kortiko-strijatalna pot poškodovana.

Pri bolnikih s to boleznijo in s Huntingtonovo opažamo tudi večjo aktivacijo hipokampusa in talamično-kortikalnih poti.

V drugi študiji so ocenili paciente, ki so utrpeli možgansko kap, ki so prizadeli bazalne ganglije in jih primerjali z zdravimi udeleženci.

Ugotovili so, da se prizadeti bolniki motorične sekvence učijo počasneje, da se odzivi vzamejo dlje, odzivi pa so manj natančni kot tisti pri zdravih udeležencih.

Očitno je, da avtorji razlagajo, da imajo ti posamezniki težave z delitvijo motoričnega zaporedja na organizirane in usklajene elemente. Njihovi odzivi so torej neorganizirani in trajajo dlje časa, da se natančno opredelijo.

Reference

1. Ashby, FG, Turner, BO, & Horvitz, JC (2010). Kortikalni in bazalni gangliji prispevajo k učenju navad in samodejnosti. Trendi kognitivnih znanosti, 14 (5), 208–215.
2. Boyd LA, Edwards JD, Siengsukon CS, Vidoni ED, Wessel BD, Linsdell MA (2009). Motnje v sekvenciranju motorja je oslabljeno zaradi kapi bazalnih ganglijev. Nevrobiologija učenja in spomina, 35–44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Pomnilni sistemi: zgodovinski pregled, klasifikacija in trenutni koncepti. Prvi del: Zgodovina, taksonomija spomina, dolgoročni spominski sistemi: semantični pomnilnik. Duševno zdravje, 33 (1), 85–93.
4. IZJAVNA (POJASNILA) IN POSTOPEK (IMPLICIT) SPOMIN. (2010). Pridobljeno iz človeškega spomina: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Pomnilna funkcija spanja. Nature Review Neuroscience, 11 (2), 114–126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Kognitivna nevroznanost spomina. Barcelona: Ariel.
7. Marrón, EM, in Morales, JAP (2012). Osnove učenja in jezika (letnik 247). Uredništvo Uoc.
8. Miyachi, S. et al. (2002) Diferencialna aktivacija opičnih strijatalnih nevronov v zgodnji in pozni fazi procesnega učenja. Izpit možganov Res. 146, 122–126.
9. Proceduralni spomin. (sf). Pridobljeno 12. januarja 2017 iz Wikipedije.