手続き型記憶の種類、機能および生理学



手続き型メモリ または器械は人々が環境と相互に作用することを可能にする手順、技能または認知または運動技能を保存するものである.

それは一種の無意識の長期記憶であり、それはもののやり方(運動能力)を反映しています。例えば:ライティング、自転車に乗る、車を運転する、楽器を演奏するなど.

一般に、メモリシステムは、宣言型メモリと非宣言型または暗黙的メモリの2種類に分けられます。 1つ目は、意識的な学習からなる、口頭で伝達できる情報を格納するものです。.

一方、2番目のタイプは、言語化やイメージへの変換が困難なメモリです。その中には手続き記憶があります。これは、タスクを実行する必要があるときに有効になります。習得した機能は通常、自動化されたスキルです。.

手続き記憶の主要な脳基質は線条体、大脳基底核、運動前野および小脳である。.

手続き型記憶の発達は、子供の頃より大きく発生します。そしてそれは日々の経験や慣習によって絶えず修正されています。それは余分な努力を必要とするので、成人期には幼年期よりもこの種のスキルを習得することがより複雑であることは事実です。.

手続き型メモリの概念

「手続き型記憶は、10歳の子供に野球をするように教えるときに使用する用語です。彼らがボールをうまく投げるかバットを正しく振る度に、彼らはその正確な動きのためのプログラムを強化すると彼らに言います。そして逆に、彼らがそれをひどくする度に、彼らはその不適切なスタイルを強化します... " (Eichenbaum、2003).

手続き記憶は、運動システムが習得し、それ自身の回路に組み込む習慣、技能および運動技能からなる。この種の記憶を獲得するためには、技能を自動化することを可能にするいくつかの訓練試行が与えられることが必要である。.

知識は無意識のうちに進み、経験によって絶えず調整されています。したがって、彼らは繰り返し練習に彼らの生涯を通して適応します.

より高度な段階では、プラクティスは認知または運動スキルをより正確かつ迅速にします。これは習慣、自動的に実行される動作になります.

手続き型メモリの種類

2つのタイプの手続き型記憶があり、脳内の主な場所は異なります.

1つ目は習慣やスキルの習得です。つまり、書くこと、料理すること、ピアノを弾くことなどのステレオタイプの行動レパートリーを開発する能力...この種の手続き型記憶は、目標を目的とした行動に関するものであり、脳の線条体系に宿っています。.

二つ目は、はるかに単純なシステムです。それは、特定の感覚運動適応、すなわち、私たちの反射神経を調節すること、または条件付き反射神経を発達させることを指します。.

それは身体の調整についてであり、条件付き反射に加えて、細かく正確な動きの実行を可能にします。それは小脳系に位置しています.

手続き型メモリの仕組み?

あなたが歩く、話す、または食べることを学ぶにつれて、手続き型記憶は早く形成され始めます。そのような能力は、それらが自動的に行われるように繰り返され、根づいています。意識的にそのような運動活動を実行する方法を考える必要はありません.

あなたがこれらのタイプの行動を実行することを学んだときに指摘するのは難しいです。彼らは一般的に幼児期の間に学び、無意識のうちにあり続けます.

これらのスキルを習得するにはトレーニングが必要ですが、トレーニングによってスキルが確実に向上するとは限りません。訓練によって行動が変わったときに手続き型学習が習得されたと言える.

明らかに、手続き型記憶の初期学習、それらの学習の遅れ、およびそれらの自動化を制御する構造が私たちの脳にあります.

脳基質

習慣を学ぶと、脳の大脳基底核という領域が活性化します。大脳基底核は、脳全体と複数のつながりを持つ皮質下構造です。.

具体的には、それらはより低い脳領域(脳幹など)とより高い領域(皮質など)との間の情報交換を可能にします。.

この構造は習慣や能力の手続き型学習において選択的な役割を果たすようです。また、古典的またはオペラント条件付けなど、他の非宣言型メモリシステムにも参加します。.

大脳基底核内では、習慣の獲得において横紋核と呼ばれる領域が際立っています。それは大脳基底核の他の部分に加えて、大脳皮質の大部分から情報を受け取ります.

線条は線条連合と線条感覚運動に分けられる。どちらもスキルの学習と自動化において異なる機能を持っています.

手続き型学習の第一段階:連想的ストレイト

手続き型学習の初期段階にあるとき、連想線条体が活性化されます。興味深いことに、活動はトレーニングと学習であるため、この分野では活動が減少しています。したがって、私たちが運転することを学んでいるとき、連想フルートは活性化されます.

例えば、宮内らによる研究では。 (2002)、連想線条体が一時的に不活性化されたならば、動きの新しいシーケンスが学ぶことができないことがわかった。しかし、被験者はすでに学んだ運動パターンを実行することができます.

手続き型学習の後期段階:感覚運動線条体

手続き型学習の後期段階では、別の構造が活性化されます:感覚運動線条体。この領域は連想フルートとは反対の活動パターンを持っています。つまり、スキルがすでに習得されていて自動である場合にアクティブになります。.

このようにして、運転能力が十分に訓練されて既に自動であると、連想線条体はその活動を減少させる一方、感覚運動線条体の活性化は増加する。.

さらに、感覚運動線条体の一時的な閉塞は、学習されたシーケンスが実行されるのを妨げることが分かった。新しいスキルの習得を妨げるものではありませんが.

しかし、もう1つステップがあるようです。課題がすでに十分に学習され自動化されている場合、感覚運動線条体ニューロンも反応しないことが観察されている.

大脳皮質と手続き記憶

その後どうなりますか?明らかに、行動が非常によく習得されると、大脳皮質(皮質)が活性化されます。より具体的には、モーターとプレモーターの分野.

これは習得した一連の動きがどれほど複雑かにも依存するようです。したがって、動きが単純であれば、大脳皮質が主に活性化されます。.

他方、配列が非常に複雑である場合、感覚運動線条体のいくつかのニューロンは依然として活性化されている。運動領域と大脳皮質のプレモーターをサポートとして活性化することに加えて.

一方、高度に自動化されたタスクを実行すると、注意を制御する脳領域(前頭前野と頭頂)の活動が低下することが示されています。述べたように、活動は運動と運動前野の領域で増加します.

小脳と手続き記憶

小脳も手続き記憶に参加しているようです。特に、学んだ動きを洗練し、より正確にすることに参加しています。それはそれが私たちの運動能力を実行することになると、それは私たちにもっと敏捷性を与えます.

さらに、それは新しい運動能力を習得し、プルキンエ細胞を通してそれらを統合するのを助けます. 

辺縁系と手続き型記憶

他の記憶システムと同様に、辺縁系は手続き型学習において重要な役割を果たしています。それは動機や感情のプロセスに関連しているからです.

この理由で、私たちが仕事を学ぶことに動機を与えられるか、興味を持っているとき、私たちはそれをより簡単に学び、私たちの記憶にもっと長くとどまる.

生理的メカニズム

我々が学習を習得すると、関与するニューロンの接続と構造が変化することが示されている.

このようにして、一連のプロセスを通して、学んだスキルは長期記憶の一部となり始め、神経回路の再編成に反映されます。ニューロンの樹状突起棘のサイズが変化すると同時に、特定のシナプス(ニューロン間の結合)が強化され、他のシナプスが弱くなります。.

一方で、ドーパミンの存在は手続き記憶のための基本です。ドーパミンは、神経系の神経伝達物質であり、その中には動機を高め、感覚を豊かにするという複数の機能があります。動き、そしてもちろん、学習を許可することに加えて.

例えば、食べ物を得るために特定のボタンを押すことを学ぶなど、報酬のおかげで起こる学習を主に促進します.

手続き型記憶に影響を与える障害

手続き型メモリのさまざまな機能に介入する皮質構造と皮質下構造の両方があります。それらのうちのいくつかの選択的病変は運動機能に様々な障害を引き起こす。麻痺、失行症、運動失調、振戦、舞踏運動、またはジストニアのように(Carrillo Mora、2010年).

既存の記憶の種類とそれらがどのように機能するかを知るために、多くの研究が記憶に影響を与える病理学を分析しました.

この場合、大脳基底核または他の構造の機能低下が課題の学習および実行においてもたらす可能性のある影響が調べられている。.

このために、様々な研究において、健康な人々と他のものとを手続き記憶の何らかの影響と比較するために異なる評価テストが使用されている。または、手続き型記憶障害を持つ患者と他のタイプの記憶への障害を持つ他の患者.

例えば、パーキンソン病では、線条体にドーパミンの欠乏があり、そしてある種の記憶課題の遂行における異常が観察されている。大脳基底核と大脳皮質との間の結合に損傷が生じるハンチントン病にも問題が現れる可能性があります.

含まれる脳構造のいくつかにおいて脳損傷を有する患者にも困難があるだろう(例えば、脳卒中によって生じる)。.

しかし、今日では運動の学習において大脳基底核が果たす正確な役割はやや物議を醸しています。.

運動学習中に、健康な参加者において特定の脳領域が活性化されることが見出された。それらのうちのいくつかは、背側前頭前野、補足運動野、前帯状皮質...ならびに大脳基底核であった。.

しかし、他のパーキンソン病患者では、異なる領域が活性化されていました(小脳など)。さらに、線条体および大脳基底核は不活性であった。皮質 - 線条体経路が損傷しているので、代償は皮質 - 小脳系を通して与えられるように思われる。.

海馬および視床皮質経路の活性化の増加が、この疾患を有する患者およびハンチントンを有する患者において観察されている。.

別の研究では、脳幹神経節に影響を与えた脳卒中を患った患者を評価し、健常者と比較しました。.

彼らは、冒された患者は運動シーケンスをよりゆっくりと学び、答えを出すのにより長い時間を要し、そしてこれらは健康な参加者のそれらより正確ではないことを発見した。.

明らかに、著者らによる説明は、これらの個人は運動シーケンスを組織化され調整された要素に分けることに問題があるということです。このように、彼らの反応は解体されており、そして詳述するのにより長い時間がかかる。.

評価

人間の手続き型記憶容量を評価するためのテストはいくつかあります。研究では、記憶障害のある患者と健康な人とのパフォーマンスを比較するこのようなテストがよく使われます.

手続き型メモリを評価するために最もよく使われるタスクは、

天気予報の確率的タスク

このタスクでは、手続き型認知学習が測定されます。参加者には、幾何学的図形の異なる4種類のカードが提示されます。各カードは雨や日照の一定の確率を表します.

次のステップでは、被験者に3つのグループ化されたカードが提示されます。彼は、データを考慮に入れると、日光や雨が降る可能性が高いかどうかを確認する必要があります。.

あなたの答えの後に、試験官は答えが正しかったかどうかあなたに言うでしょう。したがって、各試験の参加者は、どの文字が太陽または雨に関連している可能性が最も高いかを識別することを徐々に学びます。.

そのようなパーキンソン病を患っているものなど、大脳基底核に変化を有する患者は、彼らの明示的な記憶は損なわれていないが、この課題の段階的学習に失敗する.

逐次反応時間テスト

このタスクはシーケンスの学習を評価します。その中では、視覚的な刺激がスクリーン上に表示され、通常は文字(ABCD ...)です。参加者はそれらのうちの1つの位置を見るように指示されます(例えば、B).

対象となる刺激がどこにあるかに応じて、参加者はできるだけ早く4つのキーのうちの1つを押す必要があります。左の中指と人差し指が使用され、右の人差し指と中指が使用されます.

最初は位置はランダムですが、次の段階では特定のパターンに従います。例えば:DBCACBDCBA ...だから、いくつかの試験の後、患者は必要な動きを学び、それらを自動化するべきです.

ロータリーの追跡作業

この作業は回転板を備えた特別な装置で行われます。プレートの一部に金属製の先端があります。参加者は、プレートが追従しなければならない円形の動きをすることを忘れずに、できるだけ長く金属製のポイントにロッドを配置する必要があります。.

ミラーテスト

この作業では、目と手の調整が必要です。星の輪郭をなぞるなど、特定の運動能力を習得する能力を評価します。ただし、このタスクでは、参加者は自分が鏡で描いた画像の反射を見ることしかできません。.

初めはエラーは習慣的ですが、何度か繰り返した後、動きは手と鏡の中の絵を観察することによって制御されます。健康な患者さんでは、間違いが少なくなっています.

夢と手続きの記憶

手続き型メモリはオフラインプロセスを通じて統合されることが十分に実証されています。つまり、私たちは運動トレーニングの合間の休息期間、特に睡眠中の楽器の記憶を修正します。.

このように、休憩期間後に評価すると運動課題は著しく改善されるように見えることが観察されています.

これはどんな種類のメモリでも起こります。ある期間の練習の後、学んだことが修正されるように休むことが有益であることがわかっています。あなたがトレーニング期間の直後に休んでいるならば、これらの効果は高められます.

手続き的記憶と良心

手続き型記憶は意識と複雑な関係を持っています。伝統的に我々は努力を伴わない無意識の記憶としてこのタイプの記憶を参照します.

しかしながら、実験的研究は、ニューロンの活性化が起こりそうな動きの意識的な計画の前に起こることを示した。.

つまり、運動を実行したいという意識的な欲求は、実際には「錯覚」です。実際、さまざまな調査によると、自動移動を「認識」していると、タスクの実行に悪影響を及ぼす場合があります。.

このようにして、私たちが自分たちの動きのシーケンスに気づくと、パフォーマンスが悪化し、間違いを犯すことがあります。この理由から、多くの著者は何よりも手続き的記憶がすでに十分に確立されている場合、それらを適切に行うために注意または行動の監督を必要としないことを強調しています.  

参考文献

  1. G.、Turner、B.O.、およびHorvitz、J.C(2010)。習慣学習および自動性への皮質および大脳基底核の寄与認知科学の動向、14(5)、208-215.
  2. Boyd L.A.、エドワーズJ.D.、Siengsukon C.S.、Vidoni E.D.、Wessel B.D.、Linsdell M.A. (2009)。運動シーケンスチャンキングは大脳基底核脳卒中によって損なわれます。学習と記憶の神経生物学、35-44.
  3. Carrillo-Mora、P.(2010)。記憶システム歴史的総説、分類および現在の概念第1部:歴史、記憶の分類学、長期記憶システム:意味記憶。メンタルヘルス、33(1)、85〜93.
  4. 宣言的(明示的)および手続き的(暗黙的)メモリ。 (2010)。人間の記憶からの検索:human-memory.net.
  5. Diekelmann、S.、&Born、J.(2010)。睡眠の記憶機能。自然レビューNeuroscience、11(2)、114-126.
  6. Eichenbaum、H.(2003)。記憶の認知神経科学バルセロナ:アリエル.
  7. Brown、E. M.、&Morales、J. A. P.(2012)。学習と言語の基礎(Vol。247)社説の編集.
  8. ミヤチ、S。 (2002)手続き学習の初期と後期におけるサル線条体ニューロンの示差的活性化。 Exp。Brain Res。146、122-126.
  9. 手続き型メモリ(S.F.)。 2017年1月12日、ウィキペディアから取得.