MEMÒRIA PROCEDIMENTAL: TIPUS, FUNCIONAMENT I FISIOLOGIA - NEUROPSICOLOGIA - 2025

La memòria procedimental o instrumental és la que emmagatzema procediments, habilitats o destreses motores o cognitives que permeten a les persones interactuar amb el medi ambient.

És un tipus de memòria a llarg termini inconscient, i reflecteix la forma de fer les coses (habilitats motores). Per exemple: escriure, anar en bicicleta, conduir un cotxe, tocar un instrument, entre d'altres.

Generalment els sistemes de memòria es divideixen en dos tipus: la memòria declarativa i la memòria no declarativa o implícita. La primera és aquella que emmagatzema informació que pot ser comunicada verbalment, consistint en un aprenentatge conscient.

D'altra banda, el segon tipus és una memòria que és difícil de verbalitzar o transformar en imatges. Dins d'ella es troba la memòria procedimental. Aquesta s'activa quan es necessita executar una tasca, i les funcions apreses solen ser habilitats que es van automatitzant.

El substrat cerebral principal de la memòria procedimental és l'estriat, ganglis basals, escorça premotora i cerebel.

El desenvolupament de la memòria procedimental es presenta en major mesura en la infància. I es modifica contínuament per les experiències i pràctiques diàries. És cert que en l'edat adulta és més complicat adquirir aquest tipus d'habilitats que a la infantesa, ja que requereix un esforç extra.

Concepte de memòria procedimental

La memòria procedimental consisteix en hàbits, destreses i habilitats motores que el sistema motor adquireix i incorpora als seus propis circuits. Perquè s'adquireixi aquest tipus de memòria és necessari que es donin diversos assajos d'entrenament que permetin que l'habilitat es vagi automatitzant.

El coneixement progressa de manera inconscient, i es va modulant contínuament per l'experiència. Així, es van ajustant durant tota la vida a la pràctica repetida.

En fases més avançades, la pràctica fa que les destreses cognitives o motores siguin més precises i ràpides. Això es transforma en un hàbit, una conducta que s'executa de manera automàtica.

Tipus de memòria procedimental

Semblen haver-hi dos tipus de memòria procedimental, amb diferents localitzacions principals al cervell.

La primera es refereix a l'adquisició d'hàbits i destreses. És a dir, la capacitat de desenvolupar repertoris conductuals estereotipats com escriure, cuinar, tocar el piano… Aquest tipus de memòria procedimental es tracta de conductes dirigides a una meta, i s'allotja en el sistema estriat de cervell.

La segona és un sistema molt més simple. Es refereix a adaptacions sensoriomotores específiques, és a dir ajustar els nostres reflexos o desenvolupar reflexos condicionats.

Es tracta d'ajustos corporals, permetent una execució de moviments fins i precisos, a més de reflexos condicionats. Es localitza en el sistema cerebelar.

Com funciona la memòria procedimental?

La memòria procedimental es comença a formar aviat a mesura que s'aprèn a caminar, parlar o menjar. Tals habilitats es repeteixen i s'arrelen de manera que es fan de forma automàtica. No cal pensar de forma conscient com realitzar aquestes activitats motores.

Resulta difícil assenyalar quan vas aprendre a fer aquest tipus d'accions. Generalment s'aprenen durant la primera infància i es segueixen executant inconscientment.

Adquirir aquestes habilitats requereix entrenament, encara que és cert que no sempre l'entrenament assegura que es desenvolupi l'habilitat. Podem dir que s'ha adquirit un aprenentatge procedimental quan el comportament canvia gràcies a l'entrenament.

A l'sembla, hi ha estructures del nostre cervell que controlen l'aprenentatge inicial de memòries procedimentals, el seu aprenentatge tardà i la seva automatització.

substrat cerebral

Quan aprenem un hàbit, s'activa una àrea del nostre cervell anomenada ganglis basals. Els ganglis basals són estructures subcorticals que posseeixen múltiples connexions amb tot el cervell.

En concret, permeten l'intercanvi d'informació entre àrees cerebrals inferiors (com el tronc cerebral) i àrees superiors (com l'escorça).

Aquesta estructura sembla exercir una funció selectiva en l'aprenentatge procedimental d'hàbits i habilitats. També participa en altres sistemes de memòria no declaratius, com el condicionament clàssic o operant.

Dins dels ganglis basals, destaca en l'adquisició d'hàbits una regió anomenada nucli estriat. Aquesta rep informació de la major part de l'escorça cerebral, a més d'altres parts dels ganglis basals.

El estriat es divideix en estriat associatiu i estriat sensoriomotor. Tots dos posseeixen funcions diferents en l'aprenentatge i l'automaticitat de les habilitats.

Primeres etapes de l'aprenentatge procedimental: estriat associatiu

Quan estem en les primeres etapes d'un aprenentatge procedimental, s'activa l'estriat associatiu. Curiosament, a mesura que l'activitat es va entrenant i aprenent, aquesta zona va disminuint la seva activitat. Així, quan estem aprenent a conduir, l'estriat associatiu està activat.

Per exemple, en un estudi de Miyachi et al. (2002), es va trobar que, si es inactivaba de manera temporal l'estriat associatiu, no es podien aprendre noves seqüències de moviments. No obstant això, els subjectes sí podien executar patrons motors ja apresos.

Etapes tardanes de l'aprenentatge procedimental: estriat sensoriomotor

En etapes més tardanes de l'aprenentatge procedimental, passa a activar una altra estructura: l'estriat sensoriomotor. Aquesta àrea posseeix un patró d'activitat oposat a l'estriat associatiu, és a dir, s'activa quan l'habilitat ja s'ha adquirit i és automàtica.

D'aquesta manera, una vegada que l'habilitat de conduir s'ha entrenat prou i ja és alguna cosa automàtic, l'estriat associatiu redueix la seva activitat alhora que s'incrementa l'activació de l'estriat sensoriomotor.

A més, s'ha comprovat que un bloqueig temporal de l'estriat sensoriomotor impedeix executar les seqüències apreses. Tot i que no interromp l'aprenentatge d'habilitats noves.

No obstant això, sembla haver un pas més. S'ha observat que quan una tasca ja està molt ben apresa i automatitzada, també deixen de respondre les neurones de l'estriat sensoriomotor.

Còrtex cerebral i memòria procedimental

Què passa llavors? A l'sembla, quan una conducta està molt ben apresa, s'activa majorment el còrtex (escorça) cerebral. Més específicament les àrees motores i premotoras.

Encara que això sembla dependre també del complexa que sigui la seqüència de moviments apresa. Així, si els moviments són simples, s'activa predominantment el còrtex.

En canvi, si la seqüència és molt complexa, algunes neurones de l'estriat sensoriomotor se segueixen activant. A més d'activar-se com a suport les regions motores i premotoras de l'escorça cerebral.

D'altra banda, s'ha demostrat que es produeix una diminución en l'activitat de les àrees cerebrals que controlen l'atenció (prefrontals i parietals) en executar tasques molt automatitzades. Mentre que, com es va esmentar, l'activitat augmenta en les àrees motores i premotoras.

Cerebel i memòria procedimental

Cerebel (blau)

El cerebel també sembla participar en la memòria procedimental. En concret, participa refinant i fent més precisos els moviments apresos. És a dir, ens dóna més agilitat a l'hora d'executar les nostres habilitats motores.

A més, ajuda a aprendre habilitats motores noves ja consolidar-les a través de les cèl·lules de Purkinje.

Sistema límbic i memòria procedimental

A l'igual que en altres sistemes de memòria, el sistema límbic exerceix un important paper en l'aprenentatge procedimental. Això és perquè es relaciona amb processos de motivació i d'emoció.

Per aquest motiu, quan estem motivats o interessats en aprendre una tasca, l'aprenem amb més facilitat i roman més temps en la nostra memòria.

mecanismes fisiològics

S'ha demostrat que, quan vam adquirir un aprenentatge, les connexions i estructures de les neurones implicades canvien.

D'aquesta manera, a través d'una sèrie de processos, les habilitats apreses comencen a formar part de la memòria a llarg termini, reflectint-se en una reorganització dels circuits neuronals.

Es enforteixen certes sinapsis (connexions entre neurones) i altres es debiliten, a el mateix temps que les espines dendrítiques de les neurones canvien de grandària, allargant-se.

D'altra banda, és fonamental per a la memòria procedimental la presència de dopamina. La dopamina és un neurotransmissor de el sistema nerviós que posseeix múltiples funcions, entre elles, augmentar la motivació i la sensació de recompensa. A més de permetre el moviment, i per descomptat, l'aprenentatge.

Principalment facilita l'aprenentatge que es produeix gràcies a recompenses, per exemple, aprendre a pressionar un botó determinat per obtenir menjar.

avaluació

Existeixen diverses proves amb què avaluar la capacitat de memòria procedimental en humans. Els estudis solen utilitzar aquestes proves comparant l'exercici entre pacients amb problemes de memòria i persones sanes.

Les tasques més utilitzades per avaluar la memòria procedimental són:

Tasca probabilística de predicció de el temps

En aquesta tasca es mesura l'aprenentatge cognitiu procedimental. Se li presenta a l'participant quatre tipus de targetes diferents on apareixen figures geomètriques diferents. Cada targeta representa certa probabilitat que plogui o que faci sol.

En el següent pas, se li presenta a l'subjecte tres targetes agrupades. Aquest haurà d'esbrinar si, tenint en compte les dades conjuntament, hi ha més probabilitat que faci sol o pluja.

Després de la seva resposta, l'examinador li dirà si la resposta ha estat correcta o no. Pel que, el participant en cada assaig va aprenent gradualment a identificar quines cartes s'associen amb més probabilitat de sol o de pluja.

Els pacients amb alteracions en els ganglis basals, com aquells que pateixen malaltia de Parkinson, fallen en l'aprenentatge gradual d'aquesta tasca, encara que la seva memòria explícita estigui intacta.

Test de temps de reacció seqüencial

Aquesta tasca avalua l'aprenentatge de seqüències. En ella, es presenten uns estímuls visuals en una pantalla, normalment lletres (ABCD…) Se li indica a l'participant que s'ha de fixar en la posició d'una d'elles (per exemple, la B).

El participant haurà de pressionar una de quatre tecles depenent d'on es trobi l'estímul objectiu, el més ràpid possible. S'utilitzen els dits mig i índex esquerres, i els índex i mig drets.

A del principi les posicions són aleatòries, però en la següent fase segueixen cert patró. Per exemple: DBCACBDCBA… De manera que, després de diversos assajos, el pacient hauria d'aprendre els moviments necessaris i automatitzar-los.

Tasca de persecució rotatòria

Aquesta tasca es porta a terme amb un aparell especial que posseeix un plat que va girant. En una part de l'plat hi ha un punt de metall. El participant ha de situar una vareta en el punt de metall durant el major temps possible, sense oblidar que el plat realitza moviments circulars que cal seguir.

Prova de el mirall

En aquesta tasca es requereix una bona coordinació ull-mà. Avalua la capacitat per aprendre una habilitat motora concreta, com traçar el contorn d'una estrella. No obstant això, per a aquesta tasca el participant només pot veure el reflex de la imatge que dibuixa en un mirall.

A el principi els errors són habituals, però després de diverses repeticions, es van controlant els moviments a través d'observar la pròpia mà i el dibuix al mirall. En pacients sans, cada vegada es cometen menys errors.

Somni i memòria procedimental

S'ha demostrat àmpliament que la memòria procedimental es consolida a través d'un procés off-line. És a dir, fixem les nostres memòries instrumentals en períodes de descans entre entrenaments motors, sobretot durant el son.

D'aquesta manera, s'ha observat que les tasques motores semblen millorar notablement quan s'avaluen després d'un interval de descans.

Això passa amb qualsevol tipus de memòria. Després d'un període de pràctica, s'ha trobat que és beneficiós descansar perquè el que s'ha après es fixi. Aquests efectes es potencien si es descansa just després de el període d'entrenament.

Memòria procedimental i consciència

La memòria procedimental posseeix relacions complexes amb la consciència. Tradicionalment ens referim a aquest tipus de memòria com una memòria inconscient que no implica esforç.

No obstant això, els estudis experimentals han comprovat que es dóna una activació neuronal abans que sorgeixi una planificació conscient el moviment que es va a realitzar.

És a dir, el desig conscient d'executar un moviment és en realitat una "il·lusió". De fet, segons diferents estudis, de vegades "ser conscient" dels nostres moviments automàtics pot afectar de manera negativa a l'execució de la tasca.

D'aquesta manera, quan ens fem conscients de la nostra seqüència de moviments, de vegades empitjorem en l'acompliment i cometem més errors. Per això, molts autors destaquen sobretot que la memòria procedimental, quan està ja molt establerta no requereix atenció ni supervisió dels propis actes per fer-los bé.

Trastorns que afecten la memòria procedimental

Hi ha un conjunt d'estructures tant corticals com subcorticals que intervenen en diferents funcions de la memòria procedimental. Una lesió selectiva d'alguna d'elles produeix diversos trastorns en les funcions motores, com paràlisi, apràxia, atàxia, tremolors, moviments coreica, o distonies.

ganglis basals

Molts estudis han analitzat les patologies que afecten la memòria amb l'objectiu de conèixer els tipus de memòries existents i com funcionen.

En aquest cas, s'han examinat les possibles conseqüències que pot tenir un mal funcionament dels ganglis basals o altres estructures en l'aprenentatge i execució de tasques.

Per a això, en els diversos estudis s'utilitzen diferents proves d'avaluació comparant persones sanes i altres amb alguna afectació de la memòria procedimental. O bé, pacients amb danys en la memòria procedimental i altres pacients amb danys en un altre tipus de memòria.

Per exemple, en la malaltia de Parkinson hi ha un dèficit de dopamina en l'estriat i s'han observat anormalitats en l'acompliment en certes tasques de memòria. També poden aparèixer problemes en la malaltia de Huntington, on es donen danys en les connexions entre els ganglis basals i l'escorça cerebral.

Igualment sorgiran dificultats en pacients amb danys cerebrals en algunes de les estructures cerebrals implicades (per exemple, el produït per un ictus).

No obstant això, avui dia el paper exacte que exerceixen els ganglis basals en l'aprenentatge de el moviment és una cosa controvertit.

S'ha trobat que, durant un aprenentatge motor, s'activen certes àrees cerebrals en els participants sans. Algunes d'elles eren el còrtex prefrontal dorsolateral, l'àrea motora suplementària, l'escorça cingulada anterior… així com els ganglis basals.

No obstant això, en els pacients amb Parkinson s'activaven altres zones diferents (com el cerebel). A més, l'estriat i ganglis basals estaven inactius. Sembla ser que es dóna una compensació a través del sistema cortico-cerebelar, ja que la via cortico-estriatal està danyada.

En pacients amb aquesta malaltia i amb Huntington també s'ha observat una major activació de l'hipocamp i de les vies tàlem-corticals.

En un altre estudi, van avaluar a pacients que havien patit un accident cerebrovascular que afectava els ganglis basals i els van comparar amb participants sans.

Van trobar que els pacients afectats aprenen les seqüències motores més lentament, triguen més a donar les respostes i aquestes són menys precises que les dels participants sans.

A l'sembla, les explicacions que donen els autors és que aquests individus tenen problemes per dividir la seqüència motora en elements organitzats i coordinats. Així, les seves respostes són desorganitzades i triguen més a elaborar-les.

referències

1. Ashby, FG, Turner, BO, & Horvitz, JC (2010). Cortical and basal ganglia contributions to habit learning and automaticity. Trends in cognitive sciences, 14 (5), 208-215.
2. Boyd LA, Edwards JD, Siengsukon CS, Vidoni ED, Wessel BD, Linsdell MA (2009). Motor sequenced chunking is impaired by basal ganglia stroke. Neurobiology of learning and memory, 35-44.
3. Carrillo-Mora, P. (2010). Sistemes de memòria: ressenya històrica, classificació i conceptes actuals. Primera part: Història, taxonomia de la memòria, sistemes de memòria de llarg termini: la memòria semàntica. Salut mental, 33 (1), 85-93.
4. Declarative (EXPLICIT) & procedural (implicit) MEMORY. (2010). Obtingut de The human memory: human-memory.net.
5. Diekelmann, S., & Born, J. (2010). The memory function of sleep. Nature Reviews Neuroscience, 11 (2), 114-126.
6. Eichenbaum, H. (2003). Neurociència cognitiva de la memòria. Barcelona: Ariel.
7. Marró, EM, & Morales, JAP (2012). Fonaments de l'aprenentatge i de l'llenguatge (Vol. 247). Editorial Uoc.
8. Miyachi, S. et al. (2002) Differential activation of monkey striatal neurons in the early and batega stages of procedural learning. Exp. Brain Res. 146, 122-126.
9. Procedural memory. (Sf). Recuperat el 12 de gener de 2017, de Wikipedia.