La memoria procedimental es un tipo de memoria implícita ( inconsciente , memoria a largo plazo ) que ayuda a realizar determinados tipos de tareas sin ser consciente de estas experiencias previas .
La memoria procedimental guía los procesos que realizamos y, con mayor frecuencia, reside por debajo del nivel de conciencia. Cuando es necesario, los recuerdos de procedimientos se recuperan automáticamente y se utilizan para la ejecución de los procedimientos integrados involucrados en las habilidades cognitivas y motoras , desde atarse los zapatos hasta leer y volar un avión. Se accede a los recuerdos procedimentales y se los utiliza sin necesidad de un control o atención consciente.
La memoria procedimental se crea mediante el aprendizaje procedimental o la repetición de una actividad compleja una y otra vez hasta que todos los sistemas neuronales relevantes trabajan juntos para producir automáticamente la actividad. El aprendizaje procedimental implícito es fundamental para el desarrollo de cualquier habilidad motora o actividad cognitiva.
Historia
La diferencia entre los sistemas de memoria procedimental y declarativa se exploró y comprendió primero con semántica simple . Los psicólogos y filósofos comenzaron a escribir sobre la memoria hace más de dos siglos. La "memoria mecánica" fue notada por primera vez en 1804 por Maine de Biran . William James , en su famoso libro: Los principios de la psicología (1890), sugirió que había una diferencia entre la memoria y el hábito. La psicología cognitiva hizo caso omiso de la influencia del aprendizaje en los sistemas de memoria en sus primeros años, y esto limitó en gran medida la investigación realizada en el aprendizaje procedimental hasta el siglo XX. [1] El cambio de siglo trajo una comprensión más clara de las funciones y estructuras involucradas en los procesos de adquisición, almacenamiento y recuperación de memoria procedimental.
McDougall [ ¿quién? ] (1923) primero hizo la distinción entre memoria explícita e implícita. En la década de 1970, el conocimiento procedimental y declarativo se distinguió en la literatura sobre inteligencia artificial . Los estudios de la década de 1970 se dividieron y avanzaron hacia dos áreas de trabajo: una centrada en estudios con animales y la otra en pacientes amnésicos. La primera evidencia experimental convincente de una disociación entre la memoria declarativa ("saber qué") y la memoria no declarativa o procedimental ("saber cómo") fue de Milner (1962), al demostrar que un paciente severamente amnésico, Henry Molaison , anteriormente conocido como paciente HM, podría aprender una habilidad de coordinación ojo-mano (dibujo en espejo) en ausencia de cualquier recuerdo de haber practicado la tarea antes. Aunque este hallazgo indicó que la memoria no estaba compuesta por un solo sistema ubicado en un lugar en el cerebro, en ese momento, otros estuvieron de acuerdo en que las habilidades motoras son probablemente un caso especial que representa una forma de memoria menos cognitiva. Sin embargo, al refinar y mejorar las medidas experimentales, se ha realizado una extensa investigación con pacientes amnésicos con diferentes ubicaciones y grados de daño estructural. El aumento del trabajo con pacientes amnésicos condujo a la conclusión de que eran capaces de retener y aprender otras tareas además de las habilidades motoras. Sin embargo, estos hallazgos tenían deficiencias en la forma en que se los percibía como pacientes amnésicos que a veces no alcanzaban los niveles normales de rendimiento y, por lo tanto, la amnesia se consideraba estrictamente un déficit de recuperación. Estudios posteriores con pacientes amnésicos encontraron un dominio más amplio de la memoria que funciona normalmente para las habilidades. Por ejemplo, al utilizar una tarea de lectura en espejo, los pacientes amnésicos mostraron un rendimiento a un ritmo normal, aunque no pueden recordar algunas de las palabras que estaban leyendo. En la década de 1980 se descubrió mucho sobre la fisiología anatómica de los mecanismos implicados en la memoria procedimental. Se identificó que el cerebelo , el hipocampo , el neoestriado y los ganglios basales estaban involucrados en las tareas de adquisición de memoria. [2]
Memoria de trabajo
Los modelos de memoria de trabajo se centraron principalmente en la memoria declarativa hasta que Oberauer sugirió que la memoria declarativa y de procedimiento puede procesarse de manera diferente en la memoria de trabajo. [3] Se cree que el modelo de memoria de trabajo se divide en dos subcomponentes; uno es responsable del declarativo, mientras que el otro representa la memoria procedimental. [4] [5] Se considera que estas dos subsecciones son en gran medida independientes entre sí. [6] También se ha determinado que el proceso de selección puede ser de naturaleza muy similar al considerar cualquiera de las modalidades de memoria de trabajo. [7]
Adquisición de habilidad
La adquisición de habilidades requiere práctica . Sin embargo, la mera repetición de una tarea no garantiza la adquisición de una habilidad. La adquisición de habilidades se logra cuando un comportamiento observado ha cambiado debido a la experiencia o la práctica. Esto se conoce como aprendizaje y no es directamente observable. [8] El modelo de procesamiento de la información, que incorpora esta idea de experiencia, propone que las habilidades se desarrollan a partir de la interacción de cuatro componentes centrales para el procesamiento de la información. [8] Estos componentes incluyen: velocidad de procesamiento, la velocidad a la que se procesa la información en nuestro sistema de procesamiento; amplitud del conocimiento declarativo, el tamaño del almacén de información fáctica de un individuo; amplitud de la habilidad de procedimiento, la capacidad de realizar la habilidad real; y capacidad de procesamiento, sinónimo de memoria de trabajo. La capacidad de procesamiento es de importancia para la memoria procedimental porque a través del proceso de procedimentalización un individuo almacena la memoria procedimental. Esto mejora el uso de habilidades al vincular las señales ambientales con las respuestas adecuadas.
Fitts (1954) y sus colegas propusieron un modelo para comprender la adquisición de habilidades . Este modelo propuso la idea de que el aprendizaje era posible mediante la realización de varias etapas. Las etapas involucradas incluyen:
- Fase cognitiva [9] [10]
- Fase asociativa [9] [10]
- Fase autónoma (también llamada fase procesal) [9] [10]
Fase cognitiva
En este punto, en el modelo de Fitts (1954) de adquisición de habilidades, los individuos llegan a comprender de qué se compone una habilidad observada. La atención en este punto del proceso es importante para la adquisición de habilidades. Este proceso implica dividir la habilidad que se desea aprender en partes y comprender cómo estas partes se unen como un todo para el correcto desempeño de la tarea. La forma en que un individuo organiza estas partes se conoce como esquemas . Los esquemas son importantes para dirigir el proceso de adquisición y la forma en que un individuo llega a elegir esquemas se describe mediante metacognición . [9] [10]
Fase asociativa
La fase asociativa del modelo de Fitts (1954) implica la práctica repetida de los individuos hasta que surgen patrones de respuesta. En esta parte del modelo, las acciones de la habilidad se aprenden (o automatizan ) a medida que se eliminan las acciones ineficaces. El sistema sensorial de un individuo adquiere los datos espaciales y simbólicos precisos necesarios para completar la habilidad. La capacidad de diferenciar los estímulos importantes de los que no lo son es crucial en esta etapa del modelo. Se sostiene que cuanto mayor sea la cantidad de estímulos importantes asociados con una tarea, más tiempo llevará completar esta fase del modelo. [9] [10]
Fase autónoma
Ésta es la fase final del modelo de Fitts (1954) e implica perfeccionar la adquisición de habilidades. La capacidad de discriminar estímulos importantes de los que no lo son se hace más rápida y se requiere menos proceso de pensamiento porque la habilidad se ha automatizado. Importante para esta fase del modelo es la experiencia y el conocimiento fáctico almacenado para la habilidad observada. [9] [10]
Visión alternativa: el "ciclo predictivo"
Tadlock (2005) ha propuesto otro modelo para comprender la adquisición de habilidades a través de la memoria procedimental. [11] El modelo es significativamente diferente de la opinión de Fitts de 1954 en que no requiere una comprensión consciente de los componentes de una habilidad. Más bien, solo se requiere que el alumno mantenga en conciencia un concepto del resultado final deseado. Tadlock ha aplicado la vista con éxito a la corrección de la lectura (Scott et al., 2010 [12] ). Las etapas involucradas incluyen:
- Intento
- Fallar
- Analiza implícitamente el resultado
- Decidir implícitamente cómo cambiar el próximo intento para que se logre el éxito
Las etapas se repiten una y otra vez hasta que el alumno construye o remodela la red neuronal para guiar una actividad de manera adecuada y precisa sin un pensamiento consciente. El contexto de este punto de vista es similar a cómo funciona la fisioterapia para ayudar a los pacientes con lesiones cerebrales a recuperar las funciones perdidas. El paciente mantiene el resultado final deseado (p. Ej., Control sobre el movimiento de la mano) mientras realiza intentos repetidos, sin ser consciente de la actividad neural necesaria para hacer que la mano se mueva. El paciente continúa haciendo intentos hasta que se logra el movimiento. En el caso de una lesión cerebral, el progreso realizado depende de la extensión de la lesión y de la "fuerza mental" o "fuerza de voluntad" aplicada por el individuo. La mayoría de las personas con problemas de lectura tienen cerebros que no se ven afectados por una lesión cerebral, pero sí afectados negativamente por un problema indefinido con el aprendizaje temprano en el área de la lectura. Debido a que el cerebro está sano por lo demás, Tadlock ha utilizado métodos altamente estructurados asociados con el ciclo predictivo para remediar con éxito a las personas con problemas de lectura de leves a graves (incluida la dislexia). [ cita requerida ]
La práctica y la ley del poder del aprendizaje.
La práctica puede ser una forma eficaz de aprender nuevas habilidades si se involucra el conocimiento del resultado, más comúnmente conocido como retroalimentación . [13] [14] Existe un fenómeno observado conocido como la ley del poder del aprendizaje , que predice la tasa de adquisición de habilidades durante el tiempo de práctica. La ley del poder del aprendizaje dice que el aprendizaje ocurre a la velocidad más rápida al principio y luego disminuye drásticamente. La velocidad a la que la práctica pierde su capacidad de agudizar la ejecución es independiente de la habilidad que se practica y del tipo de animal que aprende la habilidad. Por ejemplo, los participantes en un estudio de velocidad de lectura dieron el mayor salto en los primeros días del experimento, mientras que los días adicionales de práctica vieron solo una ligera mejora. [15]
La ley del poder del aprendizaje se puede superar si se muestra al sujeto una forma más eficaz de realizar la tarea. A un sujeto de estudio se le mostró una película comparando su desempeño en la tarea, pateando un objetivo lo más rápido posible, con el de una forma conocida de minimizar el tiempo de patear. Aunque el sujeto había alcanzado el límite de su capacidad para mejorar a través de la práctica como lo predijo la ley del poder del aprendizaje, ver la película resultó en un gran avance en su capacidad que desafió la ley del poder del aprendizaje. Ver la película es un ejemplo de aprendizaje por observación , que efectivamente le da al espectador nuevos recuerdos de una técnica a la que recurrir para sus futuras interpretaciones de la tarea. [dieciséis]
Pruebas
Persecución de la tarea del rotor
Un dispositivo que se utiliza para estudiar las habilidades de seguimiento visomotor y la coordinación mano-ojo requiriendo que el participante siga un objeto en movimiento con un cursor [17] o use un lápiz para seguir el objetivo en una pantalla de computadora o un tocadiscos. [18] Con la versión de pantalla de computadora, el participante sigue un punto en una ruta circular como la que se muestra a continuación. [19]
La tarea del rotor de persecución es una simple prueba de seguimiento visual del motor que tiene resultados consistentes dentro de los grupos de edad. [20] Esto muestra una medida de la memoria procedimental y demuestra las habilidades motoras finas del participante . La tarea del rotor de persecución evalúa las habilidades motoras finas que son controladas por la corteza motora ilustrada en la sección verde a continuación.
[21] A continuación, los resultados se calculan mediante el tiempo de entrada y de ausencia del participante en el objeto. Los participantes amnésicos no muestran ningún deterioro en esta tarea motora cuando se prueban en ensayos posteriores. Sin embargo, parece verse afectado por la falta de sueño y el consumo de drogas. [22]
Tarea de tiempo de reacción en serie
Esta tarea implica que los participantes retengan y aprendan habilidades procedimentales que evalúan la memoria específica para la habilidad procedimental-motora. [23] Estas habilidades se miden observando la velocidad y precisión de la capacidad del participante para retener y adquirir nuevas habilidades. El tiempo de reacción es el tiempo que le toma al participante responder a la señal designada que se le presenta. [24] Los participantes con enfermedad de Alzheimer y amnesia demuestran un tiempo de retención prolongado, lo que indica que pueden retener la habilidad y demostrar un desempeño eficaz de la tarea en un momento posterior. [24]
Tarea de rastreo de espejo
Esta tarea analiza la integración de los sentidos de manera más específica, ya que es una prueba motora visual en la que los participantes aprenden una nueva habilidad motora que involucra la coordinación ojo-mano. [21] Se muestra evidencia de la memoria procedimental, ya que los participantes amnésicos pueden aprender y retener esta tarea. Dibujar la imagen es el trabajo de su memoria procedimental; una vez que descubres cómo dibujar la imagen en el espejo, tienes pocas dificultades la segunda vez. Las personas con la enfermedad de Alzheimer no pueden recordar las habilidades adquiridas en una tarea de rastreo en espejo, pero adquieren la capacidad de ejecución de procedimientos independientemente. [24]
Tarea de predicción del tiempo
Específicamente, esta tarea utiliza un análisis experimental de predicción meteorológica. Como tarea de aprendizaje probabilístico, se requiere que el participante indique qué estrategia está utilizando para resolver la tarea. Es una tarea de orientación cognitiva que se aprende de manera procedimental. [24] Está diseñado utilizando estímulos multidimensionales, por lo que a los participantes se les da un juego de tarjetas con formas y luego se les pide que predigan el resultado. Una vez realizada la predicción, los participantes reciben comentarios y hacen una clasificación basada en esos comentarios. [25] Por ejemplo, al participante se le puede mostrar un patrón y luego se le puede pedir que prediga si el patrón indica buen o mal tiempo. El resultado meteorológico real se determinará mediante una regla probabilística basada en cada tarjeta individual. Los participantes amnésicos aprenden esta tarea en el entrenamiento, pero se ven afectados en el control del entrenamiento posterior. [25]
Tarea de reacción de elección
Las tareas de reacción de elección se han utilizado para evaluar la memoria de trabajo. [26] Se ha determinado que es útil para medir la memoria de trabajo procedimental al pedir a los participantes que sigan las reglas de estímulo-reacción. [27]
Pericia
Atencion dividida
Hay varios factores que contribuyen al desempeño excepcional de una habilidad: capacidades de memoria, [28] [29] estructuras de conocimiento, [30] habilidades para resolver problemas, [31] y habilidades de atención. [32] Todos juegan roles clave, cada uno con su propio grado de importancia basado en los procedimientos y habilidades requeridos, el contexto y los objetivos previstos de la actuación. El uso de estas habilidades individualizadas para comparar en qué se diferencian los expertos y los novatos con respecto a las habilidades cognitivas y sensoriomotoras ha proporcionado una gran cantidad de información sobre lo que hace que un experto sea excelente y, a la inversa, qué tipo de mecanismos de los que carecen los novatos. La evidencia sugiere que una condición que a menudo se pasa por alto para la excelencia de las habilidades son los mecanismos de atención involucrados en la utilización efectiva y el despliegue de la memoria procedimental durante la ejecución de habilidades en tiempo real. La investigación sugiere que en las primeras etapas del aprendizaje de habilidades, la ejecución está controlada por un conjunto de pasos procedimentales no integrados que se mantienen en la memoria de trabajo y se atienden uno por uno paso a paso. [33] [34] [35] El problema con esto es que la atención es un recurso limitado. Por lo tanto, este proceso paso a paso de controlar el desempeño de la tarea ocupa la capacidad de atención que a su vez reduce la capacidad del ejecutante para concentrarse en otros aspectos del desempeño, como la toma de decisiones, las habilidades motoras finas, el autocontrol del nivel de energía y " viendo el campo o el hielo o la cancha ". Sin embargo, con la práctica, se desarrolla el conocimiento procedimental, que opera en gran medida fuera de la memoria de trabajo y, por lo tanto, permite que las habilidades se ejecuten de manera más automática. [34] [36] Esto, por supuesto, tiene un efecto muy positivo en el desempeño general al liberar la mente de la necesidad de monitorear de cerca y prestar atención a las habilidades mecánicas más básicas, de modo que se pueda prestar atención a otros procesos. [32]
Asfixia bajo presión
Está bien establecido que las habilidades muy practicadas y sobreaprendidas se realizan automáticamente; se controlan en tiempo real, se apoyan en la memoria procedimental, requieren poca atención y operan en gran medida fuera de la memoria de trabajo . [37] Sin embargo, a veces incluso los artistas experimentados y altamente calificados flaquean en condiciones de estrés. Este fenómeno se conoce comúnmente como asfixia y sirve como una excepción muy interesante a la regla general de que las habilidades bien aprendidas son sólidas y resistentes al deterioro en una amplia gama de condiciones. [38] Aunque no se comprende bien, se acepta ampliamente que la causa subyacente de la asfixia es la presión de desempeño, que se ha definido como un deseo ansioso de desempeñarse muy bien en una situación determinada. [38] La asfixia se asocia con mayor frecuencia con las habilidades motoras, y los casos más comunes de la vida real son los deportes. Es común que los atletas profesionales que están altamente entrenados se ahoguen en el momento y rindan mal. Sin embargo, la asfixia puede ocurrir dentro de cualquier dominio que requiera un alto nivel de desempeño que involucre habilidades cognitivas, verbales o motoras complejas. Las teorías del "autoenfoque" sugieren que la presión aumenta la ansiedad y la autoconciencia sobre el desempeño correcto, lo que a su vez provoca un aumento en la atención prestada a los procesos directamente involucrados en la ejecución de la habilidad. [38] Esta atención al procedimiento paso a paso interrumpe el desempeño automático (procedimentado) bien aprendido. Lo que una vez fue una ejecución de recuperación inconsciente y sin esfuerzo de una memoria procedimental se vuelve lenta y deliberada. [36] [39] [40] [41] La evidencia sugiere que cuanto más automatizada es una habilidad, más resistente es a las distracciones, la presión del desempeño y la consiguiente asfixia. Esto sirve como un buen ejemplo de la relativa durabilidad de la memoria procedimental sobre la memoria episódica. Además de la práctica deliberada y la automatización de habilidades, se ha demostrado que el entrenamiento de la autoconciencia ayuda a reducir el efecto de asfixia bajo presión. [38]
A la altura de la ocasión
Si el atragantamiento con tareas basadas en habilidades u orientadas a la coordinación requiere que la presión de la situación provoque una mayor atención consciente del ejecutante a su proceso de ejecución, entonces lo contrario también puede ser cierto. Un área relativamente inexplorada de la investigación científica es el concepto de "estar a la altura". Un error común es que una persona debe ser un experto para tener un éxito constante bajo presión. Por el contrario, se ha planteado la hipótesis de que el conocimiento implícito mediará solo parcialmente en la relación entre la experiencia y el desempeño. [42] Funciona estrechamente con un control percibido de la tarea y, a menudo, puede superar la experiencia si el ejecutante incorpora la comodidad procesal dentro del dominio. Tradicionalmente, "estar a la altura" o ser "embrague" se ha utilizado en referencia a hazañas deportivas de especial excelencia dada la magnitud del evento, sin embargo, existe una creciente conciencia del fenómeno en nuestra vida cotidiana. La forma en que uno se desempeña en circunstancias que no necesariamente presentan consecuencias inmediatas o graves, pero que requieren que el artista acceda activamente a un mecanismo consciente para actuar en entornos desconocidos o incómodos, es un concepto que puede resultar beneficioso desde el punto de vista educativo en una variedad de disciplinas y actividades. [43]
Ejemplos famosos de asfixia
- Torneo de golf Masters de 1996, Greg Norman perdió ante Nick Faldo
- 1993 final femenina de Wimbledon, Jana Novotná perdió ante Steffi Graf
- En el torneo de golf Masters 2011, Rory McIlroy comenzó el último día primero, pero dejó caer 8 tiros en 3 hoyos en la curva.
- El Tampa Bay Lightning, ganador del Trofeo del Presidente de 2019, fue barrido por el octavo sembrado Columbus Blue Jackets en la ronda 1 de los playoffs de la NHL.
Amnesia inducida por la experiencia
Este fenómeno se basa en la suposición de que reducir o desviar la atención prestada al material que se codifica y almacena reducirá la calidad y cantidad de la recuperación posterior de ese material en una forma explícita y notificable. Por lo tanto, si una habilidad bien aprendida se almacena como una memoria de procedimiento, y su recuperación y ejecución posterior es en su mayoría inconsciente y automática, hay evidencia que muestra que se reducirá el recuerdo explícito de lo que sucedió durante la ejecución. [38] Un ejemplo reciente ilustra muy bien este concepto. Inmediatamente después del gol de Sidney Crosby en tiempo extra contra Estados Unidos, ganando la medalla de oro olímpica de Canadá en 2010 en hockey sobre hielo masculino, un periodista de TSN hizo una entrevista en el hielo con Crosby: "Sid, si puedes, cuéntanos cómo ese gol entró? " Crosby respondió: "Realmente no recuerdo, solo lo disparé, creo que desde aquí. Eso es todo lo que realmente recuerdo. Creo que fue de 5 hoyos, pero, um, realmente no lo vi para ser honesto . " [44]
Influencia genética
Se ha descubierto que la composición genética tiene un impacto en el aprendizaje y el desempeño de habilidades y, por lo tanto, juega un papel en el logro de la experiencia. Utilizando la tarea del rotor de búsqueda, un estudio examinó los efectos de la práctica en gemelos idénticos y fraternos criados en hogares separados. Debido a que los gemelos idénticos comparten el 100% de sus genes, mientras que los gemelos fraternos comparten el 50%, se podría examinar el impacto de la composición genética en el aprendizaje de habilidades. Los resultados de la prueba de la tarea del rotor de persecución se volvieron más idénticos con la práctica a lo largo del tiempo para los gemelos idénticos, mientras que los resultados para los gemelos fraternos se volvieron más dispares con la práctica. En otras palabras, el desempeño de la habilidad de los gemelos idénticos se acercó al 100% idéntico, mientras que el desempeño de la habilidad de los gemelos fraternos se volvió menos idéntico, lo que sugiere que la diferencia del 50% en la composición genética es responsable de la diferencia en el desempeño de las habilidades. El estudio muestra que una mayor práctica conduce a una representación más cercana de la capacidad innata de una persona, también conocida como talento . Por lo tanto, algunas de las diferencias que las personas muestran después de una práctica prolongada reflejan cada vez más su genética. El estudio también confirmó la idea de que la práctica mejora el aprendizaje de habilidades al mostrar que, tanto en los grupos idénticos como en los fraternos, más práctica ayudó a deshacerse de tendencias ineficaces para mejorar la ejecución de una habilidad determinada. [45] [46] Actualmente, el vínculo entre el aprendizaje y la genética se ha limitado al aprendizaje de tareas simples, mientras que no se ha confirmado un vínculo con formas más complejas de aprendizaje, como el aprendizaje de habilidades cognitivas . [47]
Estructuras anatómicas
Estriado y ganglios basales
El estriado dorsolateral está asociado a la adquisición de hábitos y es el principal núcleo celular neuronal vinculado a la memoria procedimental. La conexión de fibras nerviosas aferentes excitadoras ayuda a regular la actividad en el circuito de los ganglios basales. Esencialmente, dos vías de procesamiento de información paralelas divergen del cuerpo estriado. Ambos actuando en oposición entre sí en el control del movimiento, permiten la asociación con otras estructuras funcionales necesarias [48] Una vía es directa mientras que la otra es indirecta y todas las vías trabajan juntas para permitir un circuito de retroalimentación neuronal funcional. Muchos circuitos en bucle se conectan en el cuerpo estriado desde otras áreas del cerebro; incluidos los de la corteza límbica vinculada al centro de la emoción, el estriado ventral vinculado al centro de recompensa y otras regiones motoras importantes relacionadas con el movimiento. [49] El circuito de bucle principal involucrado en la parte de la habilidad motora de la memoria de procedimiento generalmente se llama bucle corteza-ganglio basal-tálamo-corteza. [50]
El cuerpo estriado es único porque carece de las neuronas relacionadas con el glutamato que se encuentran en la mayor parte del cerebro. En cambio, se clasifica por una alta concentración de un tipo especial de célula inhibidora relacionada con GABA conocida como neurona espinosa mediana . [51] Las dos vías paralelas mencionadas anteriormente viajan hacia y desde el cuerpo estriado y están formadas por estas mismas neuronas espinosas medianas especiales. Todas estas neuronas son sensibles a diferentes neurotransmisores y contienen una variedad de receptores correspondientes que incluyen receptores de dopamina ( DRD1 , DRD2 ), receptores muscarínicos (M4) y receptores de adenosina (A2A). Se sabe que las interneuronas separadas se comunican con las neuronas espinosas del estriado en presencia del neurotransmisor acetilcolina del sistema nervioso somático . [52]
La comprensión actual de la anatomía y fisiología del cerebro sugiere que la plasticidad neural estriatal es lo que permite que los circuitos de los ganglios basales se comuniquen entre estructuras y operen funcionalmente en el procesamiento de la memoria procedimental. [53]
Cerebelo
Se sabe que el cerebelo desempeña un papel en la corrección del movimiento y en el ajuste fino de la agilidad motora que se encuentra en habilidades procedimentales como pintar, tocar instrumentos y en deportes como el golf. El daño a esta área puede impedir el reaprendizaje adecuado de las habilidades motoras y, a través de la investigación asociada, se ha relacionado más recientemente con su papel en la automatización del proceso inconsciente utilizado al aprender una habilidad de procedimiento. [54] Nuevos pensamientos en la comunidad científica sugieren que la corteza cerebelosa contiene el santo grial de la memoria, lo que los investigadores conocen como " el engrama " o el lugar biológico donde vive la memoria. Se cree que el rastro de memoria inicial se forma aquí entre las fibras paralelas y la célula de Purkinje y luego viaja hacia otros núcleos cerebelosos para su consolidación. [55]
Sistema límbico
El sistema límbico es un grupo de áreas cerebrales únicas que trabajan juntas en muchos procesos interrelacionados involucrados en la emoción, la motivación, el aprendizaje y la memoria. El pensamiento actual indica que el sistema límbico comparte anatomía con un componente del neostriatum al que ya se le atribuye la tarea principal de controlar la memoria procedimental. Una vez que se pensó que estaba funcionalmente separada, esta sección vital del cerebro que se encuentra en el borde posterior del cuerpo estriado se ha vinculado recientemente a la memoria y ahora se llama zona de división marginal (MrD). [56] Se dice que una proteína de membrana especial asociada con el sistema límbico se concentra en estructuras relacionadas y viaja hacia los núcleos basales. En pocas palabras, la activación de las regiones del cerebro que trabajan juntas durante la memoria de procedimiento puede seguirse debido a esta proteína de membrana asociada al sistema límbico y su aplicación en la investigación molecular e inmunohistoquímica . [57]
Fisiología
Dopamina
La dopamina es uno de los neuromoduladores más conocidos implicados en la memoria procedimental. La evidencia sugiere que puede influir en la plasticidad neuronal en los sistemas de memoria al adaptar el procesamiento cerebral cuando el entorno está cambiando y un individuo se ve obligado a tomar una elección de comportamiento o una serie de decisiones rápidas. Es muy importante en el proceso de "navegación adaptativa", que sirve para ayudar a que diferentes áreas del cerebro respondan juntas durante una nueva situación que tiene muchos estímulos y características desconocidas. [58] Las vías de la dopamina están dispersas por todo el cerebro y esto permite el procesamiento paralelo en muchas estructuras al mismo tiempo. Actualmente, la mayoría de las investigaciones apuntan a la vía de la dopamina mesocorticolímbica como el sistema más relacionado con el aprendizaje de recompensas y el condicionamiento psicológico. [59]
En la sinapsis
Los hallazgos recientes podrían ayudar a explicar la relación entre la memoria procedimental, el aprendizaje y la plasticidad sináptica a nivel de la molécula. Un estudio utilizó animales pequeños que carecen de niveles normales de factores de transcripción de la familia CREB para observar el procesamiento de información en el cuerpo estriado durante varias tareas. Aunque no se comprenden bien, los resultados muestran que la función CREB es necesaria en la sinapsis para vincular la adquisición y el almacenamiento de la memoria procedimental. [60]
Trastornos
Los trastornos han sido importantes para la comprensión de los sistemas de memoria. Las capacidades e inhibiciones de la memoria de los pacientes que padecen diversas enfermedades jugaron un papel importante en el establecimiento de la distinción de que la memoria a largo plazo consta de diferentes tipos de memoria, más específicamente la memoria declarativa y la memoria procedimental. Además, han sido importantes para iluminar las estructuras del cerebro que componen la red neuronal de la memoria procedimental.
Enfermedad de Alzheimer y demencia
Las investigaciones actuales indican que los problemas de memoria de procedimiento en la enfermedad de Alzheimer pueden ser causados por cambios en la actividad enzimática en regiones del cerebro que integran la memoria, como el hipocampo. La enzima específica relacionada con estos cambios se llama acetilcolinesterasa (AchE), que puede verse afectada por una predisposición genética en un receptor cerebral del sistema inmunológico llamado receptor de histamina H1. La misma información científica actual también analiza cómo varían los niveles de neurotransmisores de dopamina , serotonina y acetilcolina en el cerebelo de los pacientes que padecen esta enfermedad. Los hallazgos modernos avanzan la idea de que el sistema de la histamina puede ser responsable de los déficits cognitivos que se encuentran en la enfermedad de Alzheimer y de los posibles problemas de memoria de procedimiento que pueden desarrollarse como resultado de la psicopatología . [61]
Síndrome de Tourette
Esta enfermedad del sistema nervioso central, como muchos otros trastornos relacionados con la memoria de procedimientos, implica cambios en el área del cerebro subcortical asociada conocida como cuerpo estriado. Esta área y los circuitos cerebrales que interactúan estrechamente con ella desde los ganglios basales se ven afectados tanto estructuralmente como a un nivel más funcional en las personas afectadas por el síndrome de Tourette . La literatura actual sobre este tema proporciona evidencia de que existen muchas formas únicas de memoria procedimental. El más relevante para la memoria procedimental y más común en el síndrome de Tourette está relacionado con el proceso de adquisición de habilidades que vincula los estímulos a la respuesta durante la parte de aprendizaje de la memoria procedimental. [62]
Un estudio ha encontrado que las personas con síndrome de Tourette han mejorado el aprendizaje de procedimientos. Se encontró que los sujetos con síndrome de Tourette tenían conocimientos procesales procesados más rápidamente y habilidades procesales aprendidas con mayor precisión que sus contrapartes desarrolladas típicamente. Otro estudio encontró que los sujetos con síndrome de Tourette mostraban un procesamiento más rápido de la gramática basada en reglas que los sujetos desarrollados típicamente. Existen dos posibles explicaciones para estos resultados. Una explicación es que una vez que una persona con síndrome de Tourette ha aprendido un procedimiento, existe un mecanismo que respalda un procesamiento más acelerado. En segundo lugar, debido a que la memoria de procedimiento favorece la secuenciación y la gramática recluta la secuenciación, se observó una mejora del procesamiento gramatical en las personas con síndrome de Tourette debido a la mejora de la memoria de procedimiento. [63]
Virus de inmunodeficiencia humana (VIH)
Los sistemas neuronales utilizados por la memoria de procedimiento suelen ser el objetivo del virus de inmunodeficiencia humana ; siendo el cuerpo estriado la estructura más afectada. [64] Los estudios de resonancia magnética incluso han mostrado irregularidad en la materia blanca y atrofia subcortical de los ganglios basales en estas áreas vitales necesarias tanto para la memoria de procedimiento como para la habilidad motora. [65] La investigación aplicada que utiliza varias tareas de memoria de procedimiento, como la búsqueda de Rotary, el rastreo de la estrella del espejo y las tareas de predicción del clima, ha demostrado que las personas VIH positivas se desempeñan peor que las personas VIH negativas, lo que sugiere que el desempeño general deficiente en las tareas se debe a cambios específicos cerebro causado por la enfermedad. [66]
enfermedad de Huntington
A pesar de ser un trastorno que afecta directamente las áreas estriatales del cerebro que se utilizan en la memoria de procedimientos, la mayoría de las personas con enfermedad de Huntington no presentan los mismos problemas de memoria que otras personas con enfermedades cerebrales relacionadas con el cuerpo estriado. [67] Sin embargo, en etapas más avanzadas de la enfermedad, la memoria de procedimiento se ve afectada por daños en las vías cerebrales importantes que ayudan a las partes internas de la corteza cerebral subcortical y prefrontal a comunicarse. [68]
Trastorno obsesivo compulsivo
Los estudios de neuroimagen muestran que los pacientes con TOC se desempeñan considerablemente mejor en tareas de memoria de procedimiento debido a una notable sobreactivación de las estructuras del cerebro estriado, específicamente el circuito frontoestriatal. Estos estudios sugieren que la memoria de procedimiento en pacientes con TOC mejora inusualmente en las primeras etapas de aprendizaje de la memoria de procedimiento. [69] Los individuos con TOC no tienen un desempeño significativamente diferente en las tareas de la memoria operativa de procedimiento que los controles sanos. [27]
enfermedad de Parkinson
Se sabe que la enfermedad de Parkinson afecta áreas selectivas en el área del lóbulo frontal del cerebro. La información científica actual sugiere que los problemas de rendimiento de la memoria que se muestran notablemente en los pacientes están controlados por circuitos frontoestriatales inusuales. [70] Los pacientes de Parkinson a menudo tienen dificultades con el conocimiento específico de la secuencia que se necesita en el paso de adquisición de la memoria de procedimiento. [71] Más evidencia sugiere que las redes del lóbulo frontal se relacionan con la función ejecutiva y solo actúan cuando se le presentan tareas específicas al paciente. Esto nos dice que los circuitos frontoestriatales son independientes pero capaces de trabajar en colaboración con otras áreas del cerebro para ayudar con varias cosas, como prestar atención o enfocarse. [72]
Esquizofrenia
Los estudios de resonancia magnética han demostrado que los pacientes esquizofrénicos que actualmente no toman medicamentos relacionados tienen un putamen más pequeño; parte del cuerpo estriado que juega un papel muy importante en la memoria procedimental. [73] Otros estudios sobre el cerebro revelan que los esquizofrénicos tienen una comunicación inadecuada de los ganglios basales con el sistema extrapiramidal circundante que se sabe que está estrechamente relacionado con el sistema motor y en la coordinación del movimiento. [74] La creencia más reciente es que los problemas funcionales en el cuerpo estriado de los pacientes esquizofrénicos no son lo suficientemente importantes como para afectar seriamente el aprendizaje de procedimientos, sin embargo, la investigación muestra que la discapacidad será lo suficientemente significativa como para causar problemas para mejorar el desempeño en una tarea entre los intervalos de práctica. [75]
Drogas
En general, la investigación sobre los efectos de las drogas en la memoria de los procedimientos aún es limitada. Esta limitación se debe al hecho de que la memoria de procedimiento es implícita y, por lo tanto, más difícil de probar, a diferencia de la memoria declarativa que es más pronunciada y, por lo tanto, un sistema de memoria más fácil de usar para determinar los efectos de una droga observada.
Alcohol
Si bien los efectos del alcohol se han estudiado inmensamente, incluso con respecto a la memoria, hay investigaciones limitadas que examinan los efectos del alcohol en la memoria procesal. La investigación realizada por Pitel AL et al. sugiere que el alcoholismo afecta la capacidad de adquirir conceptos semánticos. En este estudio, aunque se entendieron los conceptos semánticos, la memoria procedimental a menudo no se automatizó. Una posible razón de este hallazgo es que los alcohólicos utilizan estrategias de aprendizaje deficientes en comparación con los no alcohólicos. [76]
Cocaína
Es evidente que el abuso de cocaína a largo plazo altera las estructuras cerebrales. Las investigaciones han demostrado que las estructuras cerebrales que se ven inmediatamente afectadas por el abuso de cocaína a largo plazo incluyen: hipoperfusión cerebral en el frontal, periventricular y temporal-parietal. [77] Estas estructuras juegan un papel en varios sistemas de memoria. Además, la droga cocaína provoca sus efectos deseables al bloquear los receptores de dopamina DRD1 en el cuerpo estriado, lo que produce un aumento de los niveles de dopamina en el cerebro. [77] Estos receptores son importantes para la consolidación de la memoria de procedimientos. Este aumento de los niveles de dopamina en el cerebro resultante del consumo de cocaína es similar al aumento de los niveles de dopamina en el cerebro que se encuentran en los esquizofrénicos. [78] Los estudios han comparado los déficits de memoria comunes causados por ambos casos para comprender mejor las redes neuronales de la memoria procedimental. Para obtener más información sobre los efectos de la dopamina y su papel en la esquizofrenia, consulte: hipótesis de la esquizofrenia sobre la dopamina . Los estudios con ratas han demostrado que cuando a las ratas se les administran trazas de cocaína, sus sistemas de memoria de procedimiento se ven afectados negativamente. Específicamente, las ratas no pueden consolidar de manera efectiva el aprendizaje de habilidades motoras. [79] Dado que el abuso de cocaína se asocia con un aprendizaje deficiente de procedimientos, la investigación ha demostrado que la abstinencia de cocaína se asocia con una mejora sostenida del aprendizaje de habilidades motoras (Wilfred et al.).
Psicoestimulantes
La mayoría de los psicoestimulantes actúan activando los receptores de dopamina, lo que aumenta la concentración o el placer. El uso de psicoestimulantes se ha generalizado en el mundo médico para tratar afecciones como el TDAH . Se ha demostrado que los psicoestimulantes se utilizan con mayor frecuencia en la actualidad entre los estudiantes y otros grupos demográficos sociales como un medio para estudiar de manera más eficiente o han sido abusados por sus placenteros efectos secundarios. [80] La investigación sugiere que cuando no se abusa de ellos, los psicoestimulantes ayudan en la adquisición del aprendizaje procedimental. Los estudios han demostrado que los psicoestimulantes como la d-anfetamina facilitan tiempos de respuesta más bajos y un mayor aprendizaje de procedimientos en comparación con los participantes de control y los participantes a los que se les ha administrado el antipsicótico haloperidol en tareas de aprendizaje de procedimientos. [81] Si bien las mejoras en la memoria de procedimientos fueron evidentes cuando a los participantes se les administraron trazas de psicoestimulantes, muchos investigadores han encontrado que la memoria de procedimientos se ve obstaculizada cuando se abusa de los psicoestimulantes. [82] Esto introduce la idea de que para un aprendizaje procedimental óptimo, los niveles de dopamina deben estar equilibrados.
Dormir
La práctica es claramente un proceso importante para aprender y perfeccionar una nueva habilidad. Con más de 40 años de investigación, está bien establecido tanto en humanos como en animales que la formación de todas las formas de memoria se mejora enormemente durante el estado cerebral del sueño. Además, en el caso de los humanos, se ha demostrado constantemente que el sueño ayuda en el desarrollo del conocimiento procedimental mediante el proceso continuo de consolidación de la memoria, especialmente cuando el sueño sigue pronto a la fase inicial de adquisición de la memoria. [83] [84] [85] [86] [87] La consolidación de la memoria es un proceso que transforma las memorias nuevas de un estado relativamente frágil a una condición más robusta y estable. Durante mucho tiempo se creyó que la consolidación de las memorias procedimentales se producía únicamente en función del tiempo, [88] [89] pero estudios más recientes sugieren que para ciertas formas de aprendizaje, el proceso de consolidación se potencia exclusivamente durante períodos de dormir. [90] Sin embargo, es importante tener en cuenta que no cualquier tipo de sueño es suficiente para mejorar la memoria de procedimiento y el rendimiento en tareas de procedimiento posteriores. De hecho, dentro del dominio de la habilidad motora, hay evidencia que muestra que no se muestra ninguna mejora en las tareas después de un sueño corto, con movimientos oculares no rápidos (NREM; etapas 2-4), como una siesta. [91] El sueño REM después de un período de sueño de ondas lentas (SWS; etapa combinada 3 y 4 y la forma más profunda de sueño NREM), ha demostrado ser el tipo de sueño más beneficioso para la mejora de la memoria de procedimiento, especialmente cuando tiene lugar inmediatamente después de la adquisición inicial de una habilidad. Entonces, esencialmente, una noche completa (o un día) de sueño ininterrumpido poco después de aprender una habilidad permitirá la mayor consolidación de la memoria posible. Además, si se interrumpe el sueño REM, no se muestra ninguna ganancia en el rendimiento del procedimiento. [92] Sin embargo, se producirá una mejora similar tanto si el sueño después de la práctica fue por la noche como durante el día, siempre que el SWS sea seguido por el sueño REM. También se ha demostrado que la mejora en la memoria es específica del estímulo aprendido (es decir, aprender una técnica de carrera no se trasladará a mejoras en el rendimiento en bicicleta). [93] Se ha encontrado que el rendimiento de los sujetos en la Tarea de prueba Wff 'n, [94] [95] [96] la Torre de Hanoi , [97] y la Tarea de rastreo de espejos [98] mejoran después de los períodos de sueño REM.
Ya sea que una habilidad se aprenda explícitamente (con atención ) o implícitamente, cada una juega un papel en el efecto de consolidación fuera de línea. La investigación sugiere que el conocimiento y la comprensión explícitos de la habilidad que se aprende durante el proceso de adquisición mejora en gran medida la consolidación de los recuerdos de procedimiento durante el sueño. [99] Este hallazgo no es sorprendente, ya que está ampliamente aceptado que la intención y la conciencia en el momento del aprendizaje mejora la adquisición de la mayoría de las formas de memoria.
Idioma
El lenguaje funciona debido a la capacidad del cerebro para recuperar piezas de información de la memoria y luego combinar esas piezas en una unidad más grande y compleja basada en el contexto. La última parte de este proceso se llama unificación. [100] Los resultados de varios estudios proporcionan evidencia que sugiere que la memoria procedimental no solo es responsable de la unificación secuencial, sino también de la preparación sintáctica y el procesamiento gramatical.
Un estudio utilizó pacientes con síndrome de Korsakoff para demostrar que la memoria de procedimiento favorece la preparación sintáctica . Aunque los pacientes de Korsakoff tienen déficits en la memoria declarativa, su memoria no declarativa se conserva, lo que les permite completar con éxito las tareas de preparación sintáctica, como en el estudio. Este resultado prueba que el cebado sintáctico es una función de memoria no declarativa. Estos pacientes también fueron capaces de formar oraciones gramaticales adecuadas, lo que sugiere que la memoria procedimental es responsable del procesamiento gramatical además de la preparación sintáctica. [101]
Los resultados de otro estudio apoyan la hipótesis de que la memoria procedimental está al servicio de la gramática. El estudio involucró una serie de pruebas para dos grupos: un grupo con desarrollo típico (TD) y un grupo con trastorno del desarrollo del lenguaje (DLD). Aquellos con DLD tienen dificultades con el uso correcto de la gramática, debido a deficiencias en la función de la memoria procedimental. En general, el grupo TD se desempeñó mejor en cada tarea y mostró una mejor velocidad en el procesamiento gramatical que el grupo DLD. Por tanto, este estudio muestra que el procesamiento gramatical es una función de la memoria procedimental. [102]
Según un estudio realizado en 2010 por investigadores de la Universidad de Dalhousie , los lenguajes hablados que requieren el uso de palabras auxiliares o sufijos, en lugar del orden de las palabras, para explicar las relaciones sujeto-objeto se basan en la memoria procedimental. Los lenguajes que dependen del orden de las palabras se basan en la memoria a corto plazo para tareas equivalentes. [103]
Ver también
- Automaticidad : la capacidad de hacer cosas sin ocupar la mente con los detalles de bajo nivel requeridos.
- Modelo Dreyfus de adquisición de habilidades
- Memoria explícita
- Kata : patrones de movimientos coreografiados detallados en artes marciales
- Aprendizaje motor : movimientos del organismo que reflejan cambios en la estructura / función del sistema nervioso.
- Memoria muscular : consolidación de una tarea motora en la memoria a través de la repetición
- Neuroplasticidad : capacidad del cerebro para cambiar continuamente a lo largo de la vida.
- Conocimiento procedimental
- Sueño y memoria
- Memoria de trabajo : sistema cognitivo para retener información temporalmente
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