İşlemsel bellek türleri, işleyişi ve fizyolojisi



işlemsel hafıza veya araçsal, insanların çevre ile etkileşime girmesini sağlayan prosedürleri, becerileri veya bilişsel veya motor becerileri depolayandır..

Bir tür bilinçdışı uzun süreli hafızadır ve bir şeyleri yapma şeklini yansıtır (motor becerileri). Örneğin: yazmak, bisiklete binmek, araba kullanmak, bir enstrüman çalmak, diğerleri arasında.

Genel olarak, bellek sistemleri iki türe ayrılır: bildirimsel bellek ve bildirimsel olmayan ya da örtük bellek. Birincisi, bilinçli bir öğrenmeden oluşan, sözlü olarak iletilebilecek bilgileri depolayan bilgidir..

Öte yandan, ikinci tür sözlü hale getirilmesi veya görüntülere dönüştürülmesi zor olan bir bellektir. İçinde işlemsel hafıza var. Bu, bir görevin yerine getirilmesi gerektiğinde etkinleştirilir ve öğrenilen işlevler genellikle otomatikleştirilen becerilerdir.

İşlemsel hafızanın ana serebral substratı striatum, bazal ganglionlar, premotor korteks ve serebellum'dur..

Usul hafızanın gelişimi, çocukluk döneminde daha büyük ölçüde ortaya çıkar. Ve günlük deneyimler ve uygulamalar tarafından sürekli olarak değiştirilir. Yetişkinlikte bu tür becerileri edinmenin çocukluktan ziyade daha karmaşık olduğu doğrudur, çünkü ekstra çaba gerektirir..

İşlemsel hafıza kavramı

"Usul hafızası, 10 yaşındaki çocuklara beyzbol oynamayı öğrettiğimde kullandığım bir terimdir. Onlara, topu iyice fırlattıklarında veya sopayı doğru salladıklarında, bu hassas hareket için programı güçlendirdiklerini söylüyorum. Ve tersine, her ne zaman çok kötü yapıyorlarsa o uygunsuz stili pekiştiriyorlar ... " (Eichenbaum, 2003).

Usul hafızası, motor sisteminin edindiği ve kendi devrelerine eklediği alışkanlıklar, beceriler ve motor becerilerden oluşur. Bu tip bir belleğin kazanılması için, becerinin otomatikleştirilmesine izin veren çeşitli eğitim denemelerinin yapılması gereklidir..

Bilgi bilinçsizce ilerler ve sürekli olarak deneyim tarafından modüle edilir. Böylece, yaşamları boyunca tekrarlanan uygulamalara uyum sağlarlar..

Daha ileri aşamalarda, pratik bilişsel veya motor becerileri daha kesin ve daha hızlı hale getirir. Bu bir alışkanlık haline gelir, otomatik olarak çalışan bir davranış.

İşlemsel hafıza türleri

Beyinde farklı konumlarda olan iki tür işlemsel bellek var gibi görünüyor.

Birincisi, alışkanlıkların ve becerilerin kazanılmasını ifade eder. Yani, yazma, yemek yapma, piyano çalma gibi kalıplaşmış davranışsal repertuarlar geliştirme yeteneği ... Bu tür işlemsel bellek, bir hedefe yönelik davranışlarla ilgilidir ve beynin çizgili sistemine yerleştirilir.

İkincisi çok daha basit bir sistemdir. Belirli sensorimotor adaptasyonları, yani reflekslerimizi ayarlama veya şartlandırılmış refleksleri geliştirme anlamına gelir..

Şartlandırılmış reflekslere ek olarak ince ve hassas hareketlerin uygulanmasına izin veren vücut ayarlamaları ile ilgilidir. Serebellar sistemde bulunur.

İşlemsel bellek nasıl çalışır??

İşlemsel hafıza, yürümeyi, konuşmayı veya yemek yemeyi öğrenirken erken oluşmaya başlar. Bu yetenekler, otomatik olarak yapılacak şekilde tekrarlanır ve köklenir. Bu motor aktivitelerin nasıl gerçekleştirileceğini bilinçli bir şekilde düşünmek gerekli değildir.

Bu tür eylemleri yapmayı öğrendiğinizde belirtmek zor. Genellikle erken çocukluk döneminde öğrenilir ve bilinçsiz olmaya devam eder.

Bu becerileri kazanmak eğitim gerektirir, ancak eğitimin her zaman becerinin geliştirilmesini sağlamadığı doğru. Eğitim sayesinde davranış değiştiğinde yordamsal öğrenmenin kazanıldığını söyleyebiliriz..

Anlaşılan, beynimizde işlemsel hafızaların ilk öğrenmelerini, gecikmeli öğrenmelerini ve otomasyonlarını kontrol eden yapılar var..

Beyin substratı

Bir alışkanlık öğrendiğimizde, beynimizin bazal ganglionlar denilen bir alanı aktive edilir. Bazal ganglionlar, tüm beyin ile çoklu bağlantıları olan subkortikal yapılardır..

Spesifik olarak, alt beyin alanları (beyin sapı gibi) ve yüksek alanlar (korteks gibi) arasında bilgi alışverişine izin verirler..

Bu yapı, alışkanlıkların ve yeteneklerin usule dayalı öğrenilmesinde seçici bir rol oynamaktadır. Klasik veya operant koşullandırma gibi diğer bildirimsel olmayan bellek sistemlerine de katılır..

Bazal ganglionlar içerisinde, çizgili çekirdeği denilen bir bölge, alışkanlıkların kazanılmasında göze çarpmaktadır. Bazal ganglionların diğer bölümlerine ek olarak, beyin korteksinin çoğundan bilgi alır..

Çizgi, çizgili birleşimsel ve çizgili sensör motoruna bölünmüştür. Her ikisi de öğrenme ve becerilerin otomatikliği konusunda farklı işlevlere sahiptir..

İşlemsel öğrenmenin ilk aşamaları: ilişkisel çizgi çizme

İşlemsel öğrenmenin erken aşamalarında olduğumuzda, ilişkisel striatum aktive edilir. İlginçtir ki, aktivite eğitim ve öğrenme olduğundan, bu alan etkinliğini azaltmaktadır. Böylece, sürmeyi öğrendiğimizde, ilişkisel flüt aktive edilir..

Örneğin, Miyachi ve ark. (2002), eğer ilişkisel striatum geçici olarak inaktive edilmişse, yeni hareket dizilerinin öğrenilemediği bulunmuştur. Ancak, denekler zaten öğrenilen motor kalıplarını uygulayabilir.

İşlemsel öğrenmenin geç aşamaları: sensorimotor striatal

İşlemsel öğrenmenin sonraki aşamalarında, başka bir yapı etkinleştirilir: sensorimotor striatum. Bu alan, birleştirici flütün karşısındaki bir aktivite düzenine sahiptir, yani, beceri zaten kazanıldığında ve otomatik olduğunda aktive edilir..

Bu yolla, sürüş kabiliyeti yeterince eğitildikten ve zaten otomatik hale geldikten sonra, ilişkisel striatum, duyusal motor striatumun aktivasyonu arttırılırken aktivitesini azaltır..

Ek olarak, sensorimotor striatumun geçici olarak tıkanmasının, öğrenilen dizilerin yürütülmesini önlediği bulunmuştur. Yeni becerilerin öğrenilmesine engel olmamasına rağmen.

Ancak bir adım daha var gibi görünüyor. Bir görev zaten iyi öğrenilmiş ve otomatik hale getirildiğinde, sensorimotor striatal nöronların da cevap veremediği görülmüştür..

Serebral korteks ve işlemsel hafıza

O zaman ne olacak? Görünüşe göre, bir davranış çok iyi öğrenildiğinde, beyin korteksi (korteks) aktive edilir. Daha spesifik olarak, motor ve premotor alanlar.

Her ne kadar bu, öğrenilen hareketler dizisinin ne kadar karmaşık olduğuna da bağlı görünüyor. Böylece, hareketler basitse, korteks ağırlıklı olarak aktive edilir.

Öte yandan, dizi çok karmaşıksa, sensorimotor striatumun bazı nöronları hala aktive olur. Destek olarak aktif hale getirmenin yanı sıra serebral korteksin motor bölgeleri ve premotorları.

Öte yandan, oldukça otomatik işler yaparken dikkat alanını (prefrontal ve parietal) kontrol eden beyin alanlarının aktivitesinde bir azalma olduğu gösterilmiştir. Belirtildiği gibi, motor ve premotor bölgelerinde aktivite artar..

Beyincik ve işlemsel hafıza

Beyincik de işlemsel belleğe katılıyor gibi görünüyor. Özellikle, öğrenilen hareketlerin rafine edilmesine ve daha kesin hale getirilmesine katılır. Yani, motor becerilerimizi gerçekleştirme konusunda bize daha fazla çeviklik kazandırıyor..

Buna ek olarak, yeni motor becerilerin öğrenilmesine ve Purkinje hücreleri aracılığıyla bunları pekiştirilmesine yardımcı oluyor. 

Limbik sistem ve işlemsel hafıza

Diğer bellek sistemlerinde olduğu gibi, limbik sistem de prosedürel öğrenmede önemli bir rol oynamaktadır. Bunun nedeni motivasyon ve duygu süreçleriyle ilgili..

Bu nedenle, motive olduğumuzda veya bir görevi öğrenmekle ilgilendiğimizde, daha kolay öğreniriz ve hafızamızda daha uzun süre kalırız..

Fizyolojik mekanizmalar

Öğrenmeyi kazandığımızda, nöronların bağlantılarının ve yapılarının değiştiği gösterilmiştir..

Bu şekilde, bir dizi süreç aracılığıyla, öğrenilen beceriler, sinir devrelerinin yeniden düzenlenmesine yansıyan, uzun süreli hafızanın bir parçası olmaya başlar. Bazı sinapslar (nöronlar arasındaki bağlantılar) kuvvetlenir ve diğerleri zayıflar, aynı zamanda nöronların dendritik dikenleri boyut olarak değişir, uzar.

Öte yandan, dopaminin varlığı işlemsel hafıza için temeldir. Dopamin, aralarında motivasyon ve ödüllendirme hissini artıran çok işlevli sinir sisteminin nörotransmitteridir. Harekete izin vermenin yanı sıra elbette öğrenme.

Temel olarak, ödüller sayesinde gerçekleşen öğrenmeyi kolaylaştırır, örneğin, yiyecek elde etmek için belirli bir düğmeye basmayı öğrenin.

İşlemsel hafızayı etkileyen bozukluklar

İşlemsel belleğin farklı işlevlerine müdahale eden hem kortikal hem de alt kortikal yapılar kümesi vardır. Bazılarının seçici bir lezyonu motor fonksiyonlarda çeşitli bozukluklar üretir. Felç, apraksi, ataksi, titreme, anormal hareketler veya distoni gibi (Carrillo Mora, 2010).

Birçok çalışma, mevcut hafıza türlerini ve nasıl çalıştıklarını bilmek için hafızayı etkileyen patolojileri analiz etti..

Bu durumda, bazal gangliyonların veya işlerin öğrenilmesi ve yürütülmesinde diğer yapıların zayıf işleyişinin olası sonuçları incelenmiştir..

Bunun için, çeşitli çalışmalarda işlemsel hafızayı biraz etkileyen sağlıklı insanları ve diğerlerini karşılaştıran farklı değerlendirme testleri kullanılır. Veya, işlemsel hafıza hasarı olan ve başka bir hafıza tipine zarar veren diğer hastalar.

Örneğin, Parkinson hastalığında striatumda dopamin açığı var ve bazı hafıza görevlerinin performansında anormallikler gözlendi. Bazal ganglionlar ve beyin korteksi arasındaki bağlantılarda hasar meydana geldiğinde Huntington hastalığında da problemler ortaya çıkabilir..

Ayrıca, bazı beyin yapılarında (örneğin, inme tarafından üretilen), beyin hasarı olan hastalarda da zorluklar olacaktır..

Bununla birlikte, günümüzde bazal gangliyonların hareket öğrenmedeki rolleri tam olarak tartışmalıdır..

Motor öğrenim sırasında, sağlıklı katılımcılarda bazı beyin alanlarının aktive edildiği bulunmuştur. Bazıları dorsolateral prefrontal korteks, ek motor bölgesi, ön kamusal korteks ... ve bazal ganglionlardı..

Bununla birlikte, diğer Parkinson hastalarında, farklı alanlar aktive edildi (beyincik gibi). Ayrıca, çizgi ve bazal ganglionlar etkin değildi. Kortiko-striatal yol hasar gördüğünden dolayı, kortiko-serebellar sistem aracılığıyla kompanzasyon yapıldığı görülmektedir..

Bu hastalığı olan ve Huntington hastalarında hipokampus ve talamo-kortikal yolakların aktivasyonunda artış gözlenmiştir..

Başka bir çalışmada, bazal ganglionları etkileyen inme geçirmiş hastaları değerlendirdi ve sağlıklı katılımcılarla karşılaştırdılar.

Etkilenen hastaların motor sekansları daha yavaş öğrendiklerini, cevap vermeleri daha uzun sürdüğünü ve sağlıklı katılımcılarınkinden daha az hassas olduklarını buldular..

Görünüşte, yazarlar tarafından verilen açıklamalar, bu kişilerin motor sekansını organize ve koordineli elemanlara bölmekte zorlandıklarıdır. Bu nedenle, cevapları düzensiz ve karmaşıklaşmak için daha uzun sürüyor.

değerlendirme

İnsanlarda işlemsel bellek kapasitesini değerlendirmek için çeşitli testler vardır. Çalışmalar sıklıkla hafıza problemleri olan hastalar ile sağlıklı insanlar arasındaki performansı karşılaştıran testleri kullanır..

İşlemsel belleği değerlendirmek için en çok kullanılan görevler:

Hava tahmininde olasılıklı görev

Bu görevde, işlemsel bilişsel öğrenme ölçülür. Katılımcıya farklı geometrik şekillerde dört farklı tip kart sunulmaktadır. Her kart, belirli bir yağmur veya güneş ışığı olasılığını gösterir..

Bir sonraki adımda, konu üç gruplandırılmış kart ile sunulmaktadır. Verileri birlikte dikkate alarak güneş veya yağmur yağma ihtimalinin daha iyi olup olmadığını öğrenmek zorunda kalacak..

Cevabınızdan sonra, denetçi size cevabın doğru olup olmadığını söyleyecektir. Bu nedenle, her denemedeki katılımcı yavaş yavaş hangi harflerin güneş veya yağmurla ilişkili olduğunu belirlemeyi öğrenir..

Parkinson hastalığından muzdarip olanlar gibi bazal ganglionlarda değişiklikler olan hastalar, açık hafızaları bozulmasa da, yavaş yavaş bu görevin öğrenilmesinde başarısız olurlar..

Sıralı reaksiyon süresi testi

Bu görev dizilerin öğrenilmesini değerlendirir. İçinde görsel uyaranlar ekranda gösterilir, genellikle harfler (ABCD ...) Katılımcıya, birinin pozisyonuna bakması talimatı verilir (örneğin, B).

Katılımcı, hedef uyaranın bulunduğu yere bağlı olarak, mümkün olan en kısa sürede dört tuştan birine basmalıdır. Sol orta ve işaret parmakları kullanılır ve sağ işaret ve orta parmaklar kullanılır..

İlk başta pozisyonlar rastgeledir, ancak bir sonraki aşamada belli bir kalıp izlerler. Örneğin: DBCACBDCBA ... Bu yüzden, birkaç denemeden sonra, hasta gerekli hareketleri öğrenmeli ve bunları otomatikleştirmelidir..

Rotary takip görevi

Bu görev dönen plakalı özel bir cihazla gerçekleştirilir. Plakanın bir bölümünde metal bir nokta var. Katılımcı, levhanın izlenmesi gereken dairesel hareketler yaptığını unutmadan, metal noktaya mümkün olduğunca uzun bir çubuk yerleştirmelidir..

Ayna testi

Bu görevde iyi bir el-göz koordinasyonu gereklidir. Bir yıldızın ana hatlarını izlemek gibi belirli bir motor becerisini öğrenme yeteneğini değerlendirin. Ancak, bu görev için katılımcı, yalnızca aynada çizdiği görüntünün yansımasını görebilir..

Başlangıçta hatalar alışkanlıktır, ancak birkaç tekrardan sonra, hareketler el ve aynadaki çizim gözlenerek kontrol edilir. Sağlıklı hastalarda daha az ve daha az hata yapılır.

Rüya ve işlemsel hafıza

İşlemsel hafızanın çevrimdışı bir işlemle birleştirildiği açıkça gösterilmiştir. Yani, araçsal hatıralarımızı motor antremanı arasındaki dinlenme dönemlerinde, özellikle uyku sırasında düzeltiriz.

Bu şekilde, motor görevlerinin dinlenme süresinden sonra değerlendirildiğinde belirgin bir şekilde geliştiği görülmüştür..

Bu, herhangi bir tür bellekle olur. Bir uygulama süresinden sonra, öğrenilenlerin sabit olması için dinlenmenin faydalı olduğu bulunmuştur. Antrenman süresinden hemen sonra dinlenirseniz, bu etkiler artar.

İşlemsel hafıza ve vicdan

İşlemsel hafızanın bilinç ile karmaşık ilişkileri vardır. Geleneksel olarak biz bu hafıza tipini, çaba gerektirmeyen bilinçsiz bir hafıza olarak adlandırırız..

Ancak, deneysel çalışmalar nöronal aktivasyonun gerçekleşecek olan hareketin bilinçli bir planlamasından önce gerçekleştiğini göstermiştir..

Yani, bir hareketi gerçekleştirme için bilinçli arzu aslında bir "yanılsama" dır. Aslında, farklı çalışmalara göre, bazen otomatik hareketlerimizin "farkında olmak" görevin yerine getirilmesini olumsuz etkileyebilir.

Bu şekilde, hareketler dizimizin farkında olduğumuzda, bazen performansta kötüleşir ve daha fazla hata yaparız. Bu nedenle, pek çok yazar, her şeyden önce, zaten iyi bir şekilde oluşturulduklarında, usul hafızasının, onları iyi yapmak için yaptıkları eylemlerin dikkatini veya denetimini gerektirmediğini vurgulamaktadır..  

referanslar

  1. Ashby, F.G., Turner, B.O., ve Horvitz, J.C. (2010). Kortikal ve bazal ganglionlar alışkanlık öğrenme ve otomatisiteye katkı sağlar. Bilişsel bilimlerde trendler, 14 (5), 208-215.
  2. Boyd L.A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motor dizili öbekleme, bazal ganglion felci tarafından bozulmuş. Öğrenme ve hafıza nörobiyolojisi, 35-44.
  3. Carrillo-Mora, P. (2010). Bellek sistemleri: tarihsel inceleme, sınıflandırma ve güncel kavramlar. İlk bölüm: Tarihçe, hafızanın taksonomisi, uzun süreli hafıza sistemleri: anlamsal hafıza. Ruh sağlığı, 33 (1), 85-93.
  4. BİLDİRİMLİ (AÇIK) VE PROSEDÜRAL (UYGULAMALI) BELLEK. (2010). İnsan hafızasından alındı: human-memory.net.
  5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). Uykunun hafıza fonksiyonu. Doğa İncelemeleri Neuroscience, 11 (2), 114-126.
  6. Eichenbaum, H. (2003). Hafızanın bilişsel sinirbilimi. Barcelona: Ariel.
  7. Brown, E.M., ve Morales, J.A. P. (2012). Öğrenmenin ve dilin temelleri (Cilt 247). Editoryal Uoc.
  8. Miyachi, S. ve diğ. (2002) Prosedürel öğrenmenin erken ve geç aşamalarında maymun striatal nöronlarının farklı aktivasyonu. Exp. Brain Res. 146, 122-126.
  9. İşlemsel hafıza. (N.D.). 12 Ocak 2017'de Wikipedia'dan alındı.