MEMORIA PROCEDURALE: TIPOLOGIE, FUNZIONAMENTO E FISIOLOGIA - NEUROPSICOLOGIA - 2026

La memoria procedurale o strumentale è l'archiviazione di procedure, abilità o abilità motorie o cognitive che consentono alle persone di interagire con l'ambiente.

È un tipo di memoria inconscia a lungo termine e riflette il modo di fare le cose (capacità motorie). Ad esempio: scrivere, andare in bicicletta, guidare un'auto, suonare uno strumento, tra gli altri.

I sistemi di memoria sono generalmente divisi in due tipi: memoria dichiarativa e memoria non dichiarativa o implicita. Il primo è quello che immagazzina informazioni che possono essere comunicate verbalmente, consistenti nell'apprendimento cosciente.

D'altra parte, il secondo tipo è un ricordo difficile da verbalizzare o trasformare in immagini. Al suo interno c'è la memoria procedurale. Questo viene attivato quando è necessario eseguire un'attività e le funzioni apprese sono generalmente abilità automatizzate.

Il principale substrato cerebrale per la memoria procedurale è lo striato, i gangli della base, la corteccia premotoria e il cervelletto.

Lo sviluppo della memoria procedurale si verifica in misura maggiore durante l'infanzia. Ed è continuamente modificato dalle esperienze e dalle pratiche quotidiane. È vero che in età adulta è più difficile acquisire questo tipo di abilità che nell'infanzia, poiché richiede uno sforzo in più.

Concetto di memoria procedurale

La memoria procedurale consiste in abitudini, abilità e abilità motorie che il sistema motorio acquisisce e incorpora nei propri circuiti. Affinché questo tipo di memoria possa essere acquisito, è necessario fornire diverse prove di formazione che consentano di automatizzare l'abilità.

La conoscenza progredisce inconsciamente ed è continuamente modulata dall'esperienza. Pertanto, si adattano per tutta la vita alla pratica ripetuta.

Nelle fasi più avanzate, la pratica rende le abilità cognitive o motorie più precise e veloci. Questa diventa un'abitudine, un comportamento che viene eseguito automaticamente.

Tipi di memoria procedurale

Sembrano esserci due tipi di memoria procedurale, con diverse posizioni principali nel cervello.

Il primo si riferisce all'acquisizione di abitudini e abilità. Cioè, la capacità di sviluppare repertori comportamentali stereotipati come scrivere, cucinare, suonare il pianoforte … Questo tipo di memoria procedurale riguarda comportamenti diretti a uno scopo ed è alloggiato nel sistema striato del cervello.

Il secondo è un sistema molto più semplice. Si riferisce a specifici adattamenti sensomotori, cioè aggiustando i nostri riflessi o sviluppando riflessi condizionati.

Si tratta di regolazioni del corpo, che consentono l'esecuzione di movimenti fini e precisi, nonché riflessi condizionati. Si trova nel sistema cerebellare.

Come funziona la memoria procedurale?

La memoria procedurale inizia a formarsi presto quando impari a camminare, parlare o mangiare. Tali abilità vengono ripetute e radicate in un modo che viene fatto automaticamente. Non è necessario pensare consapevolmente a come eseguire tali attività motorie.

È difficile dire quando hai imparato a fare questo tipo di azioni. Generalmente vengono apprese durante la prima infanzia e continuano ad essere eseguite inconsciamente.

L'acquisizione di queste abilità richiede formazione, anche se è vero che la formazione non garantisce sempre lo sviluppo dell'abilità. Possiamo dire che l'apprendimento procedurale è stato acquisito quando il comportamento cambia grazie alla formazione.

Apparentemente, ci sono strutture nel nostro cervello che controllano l'apprendimento iniziale dei ricordi procedurali, il loro apprendimento tardivo e la loro automazione.

Substrato cerebrale

Quando apprendiamo un'abitudine, viene attivata un'area del nostro cervello chiamata gangli della base. I gangli della base sono strutture sottocorticali che hanno più connessioni con l'intero cervello.

In particolare, consentono lo scambio di informazioni tra le aree cerebrali inferiori (come il tronco cerebrale) e le aree superiori (come la corteccia).

Questa struttura sembra giocare un ruolo selettivo nell'apprendimento procedurale di abitudini e abilità. Partecipa anche ad altri sistemi di memoria non dichiarativa, come il condizionamento classico o operante.

All'interno dei gangli della base, una regione chiamata nucleo striato spicca nell'acquisizione delle abitudini. Riceve informazioni dalla maggior parte della corteccia cerebrale, oltre ad altre parti dei gangli della base.

Lo striato è diviso in striato associativo e striato sensomotorio. Entrambi hanno funzioni diverse nell'apprendimento e nell'automaticità delle abilità.

Prime fasi dell'apprendimento procedurale: striato associativo

Quando siamo nelle prime fasi dell'apprendimento procedurale, viene attivato lo striato associativo. È interessante notare che, poiché l'attività è formazione e apprendimento, quest'area diminuisce la sua attività. Quindi, quando stiamo imparando a guidare, lo striato associativo viene attivato.

Ad esempio, in uno studio di Miyachi et al. (2002), si è riscontrato che, se lo striato associativo fosse temporaneamente inattivato, non sarebbe stato possibile apprendere nuove sequenze di movimenti. Tuttavia, i soggetti potrebbero eseguire schemi motori già appresi.

Fasi avanzate dell'apprendimento procedurale: striato sensomotorio

Nelle fasi successive dell'apprendimento procedurale, viene attivata un'altra struttura: lo striato sensomotorio. Quest'area ha uno schema di attività opposto allo striato associativo, cioè si attiva quando l'abilità è già stata acquisita ed è automatica.

In questo modo, una volta che la capacità di guidare è stata sufficientemente allenata ed è già automatica, lo striato associativo riduce la sua attività mentre aumenta l'attivazione dello striato sensomotorio.

Inoltre, è stato riscontrato che un blocco temporaneo dello striato sensomotorio impedisce l'esecuzione delle sequenze apprese. Anche se non interrompe l'apprendimento di nuove abilità.

Tuttavia, sembra esserci un ulteriore passaggio. È stato osservato che quando un'attività è già molto ben appresa e automatizzata, anche i neuroni dello striato sensomotorio smettono di rispondere.

Corteccia cerebrale e memoria procedurale

Cosa succede allora? Apparentemente, quando un comportamento è appreso molto bene, la corteccia cerebrale (corteccia) viene principalmente attivata. Nello specifico le zone motore e premotore.

Anche se questo sembra dipendere anche dalla complessità della sequenza di movimenti appresi. Quindi, se i movimenti sono semplici, la corteccia è prevalentemente attivata.

D'altra parte, se la sequenza è molto complessa, alcuni neuroni dello striato sensomotorio continuano ad attivarsi. Oltre ad attivare le regioni motorie e premotorie della corteccia cerebrale come supporto.

D'altra parte, è stato dimostrato che c'è una diminuzione dell'attività delle aree cerebrali che controllano l'attenzione (prefrontale e parietale) quando eseguiamo compiti altamente automatizzati. Mentre, come detto, l'attività aumenta nelle zone motorie e premotorie.

Cervelletto e memoria procedurale

Cervelletto (blu)

Anche il cervelletto sembra partecipare alla memoria procedurale. Nello specifico, partecipa raffinando e rendendo più precisi i movimenti appresi. Cioè, ci dà più agilità durante l'esecuzione delle nostre capacità motorie.

Inoltre, aiuta ad apprendere nuove capacità motorie e a consolidarle attraverso le cellule di Purkinje.

Sistema limbico e memoria procedurale

Come in altri sistemi di memoria, il sistema limbico gioca un ruolo importante nell'apprendimento procedurale. Questo perché è correlato ai processi di motivazione ed emozione.

Per questo motivo, quando siamo motivati ​​o interessati ad apprendere un compito, lo impariamo più facilmente e rimane nella nostra memoria più a lungo.

Meccanismi fisiologici

È stato dimostrato che, quando acquisiamo l'apprendimento, le connessioni e le strutture dei neuroni coinvolti cambiano.

In questo modo, attraverso una serie di processi, le abilità apprese iniziano a far parte della memoria a lungo termine, che si riflette in una riorganizzazione dei circuiti neurali.

Alcune sinapsi (connessioni tra neuroni) si rafforzano e altre si indeboliscono, mentre le spine dendritiche dei neuroni cambiano di dimensione, allungandosi.

D'altra parte, la presenza di dopamina è essenziale per la memoria procedurale. La dopamina è un neurotrasmettitore nel sistema nervoso che ha molteplici funzioni, tra cui l'aumento della motivazione e dei sentimenti di ricompensa. Oltre a consentire il movimento e, naturalmente, l'apprendimento.

Facilita principalmente l'apprendimento che avviene grazie a ricompense, ad esempio, imparare a premere un determinato pulsante per ottenere cibo.

Valutazione

Esistono vari test con cui valutare la capacità di memoria procedurale negli esseri umani. Gli studi utilizzano spesso tali test per confrontare le prestazioni tra pazienti con problemi di memoria e persone sane.

Le attività più utilizzate per valutare la memoria procedurale sono:

Attività di previsione meteorologica probabilistica

In questo compito, viene misurato l'apprendimento cognitivo procedurale. Il partecipante viene presentato con quattro diversi tipi di carte in cui compaiono diverse figure geometriche. Ogni carta rappresenta una certa probabilità che piova o splenda.

Nella fase successiva, l'argomento viene presentato con tre carte raggruppate. Questo dovrà scoprire se, prendendo insieme i dati, è più probabile che sia soleggiato o piovoso.

Dopo la tua risposta, l'esaminatore ti dirà se la risposta era corretta o meno. Pertanto, il partecipante a ciascuna prova impara gradualmente a identificare quali carte sono associate a una maggiore probabilità di sole o pioggia.

I pazienti con anomalie dei gangli della base, come quelli con malattia di Parkinson, non riescono ad apprendere gradualmente questo compito, anche se la loro memoria esplicita è intatta.

Test del tempo di reazione sequenziale

Questa attività valuta l'apprendimento delle sequenze. In esso, gli stimoli visivi sono presentati su uno schermo, di solito lettere (ABCD…). Al partecipante viene detto di guardare la posizione di uno di essi (ad esempio, B).

Il partecipante deve premere uno dei quattro tasti a seconda di dove si trova lo stimolo target, il più rapidamente possibile. Vengono utilizzati il ​​medio e l'indice sinistro e l'indice e il medio destro.

All'inizio le posizioni sono casuali, ma nella fase successiva seguono un certo schema. Ad esempio: DBCACBDCBA… Quindi, dopo diversi tentativi, il paziente dovrebbe imparare i movimenti necessari e automatizzarli.

Attività di inseguimento rotante

Questo compito viene svolto con un dispositivo speciale dotato di una piastra rotante. In una parte del piatto c'è una punta di metallo. Il partecipante deve posizionare un'asta nella punta metallica il più a lungo possibile, senza dimenticare che la piastra esegue movimenti circolari che devono essere seguiti.

Prova dello specchio

In questo compito è necessaria una buona coordinazione occhio-mano. Valuta la capacità di apprendere una specifica abilità motoria, come tracciare il contorno di una stella. Tuttavia, per questo compito il partecipante può solo vedere il riflesso dell'immagine che disegna in uno specchio.

All'inizio gli errori sono comuni, ma dopo diverse ripetizioni, i movimenti vengono controllati osservando la mano stessa e il disegno nello specchio. Nei pazienti sani vengono commessi sempre meno errori.

Sonno e memoria procedurale

È stato ampiamente dimostrato che la memoria procedurale viene consolidata attraverso un processo off-line. Cioè, fissiamo i nostri ricordi strumentali nei periodi di riposo tra gli allenamenti motori, specialmente durante il sonno.

Pertanto, è stato osservato che i compiti motori sembrano migliorare notevolmente se valutati dopo un intervallo di riposo.

Questo accade con qualsiasi tipo di memoria. Dopo un periodo di pratica, è stato trovato utile riposare in modo che ciò che hai imparato faccia presa. Questi effetti vengono potenziati riposando subito dopo il periodo di allenamento.

Memoria e consapevolezza procedurali

La memoria procedurale ha relazioni complesse con la coscienza. Tradizionalmente ci riferiamo a questo tipo di memoria come una memoria inconscia che non implica sforzo.

Tuttavia, studi sperimentali hanno dimostrato che l'attivazione neuronale avviene prima che si verifichi la pianificazione cosciente del movimento da eseguire.

Cioè, il desiderio cosciente di eseguire un movimento è in realtà un '"illusione". Infatti, secondo diversi studi, a volte “essere consapevoli” dei nostri movimenti automatici può influire negativamente sull'esecuzione del compito.

In questo modo, quando diventiamo consapevoli della nostra sequenza di movimenti, a volte peggioriamo le prestazioni e commettiamo più errori. Per questo molti autori sottolineano soprattutto che la memoria procedurale, quando è già ben consolidata, non necessita di attenzione o supervisione delle azioni stesse per poterle svolgere bene.

Disturbi che influenzano la memoria procedurale

Esiste un insieme di strutture sia corticali che sottocorticali che intervengono in diverse funzioni della memoria procedurale. Una lesione selettiva di uno qualsiasi di essi produce vari disturbi nelle funzioni motorie, come paralisi, aprassia, atassia, tremori, movimenti coreici o distonie.

Gangli della base

Molti studi hanno analizzato le patologie che colpiscono la memoria con l'obiettivo di conoscere i tipi di ricordi esistenti e come funzionano.

In questo caso, sono state esaminate le possibili conseguenze che un malfunzionamento dei gangli della base o di altre strutture può avere sull'apprendimento e sullo svolgimento dei compiti.

Per questo, nei vari studi vengono utilizzati diversi test di valutazione che mettono a confronto persone sane e altre con qualche compromissione della memoria procedurale. Oppure, pazienti con disturbi della memoria procedurale e altri pazienti con disturbi di un altro tipo di memoria.

Ad esempio, nella malattia di Parkinson è presente un deficit di dopamina nello striato e sono state osservate anomalie nell'esecuzione di determinati compiti di memoria. Possono comparire problemi anche nella malattia di Huntington, dove sono presenti danni alle connessioni tra i gangli della base e la corteccia cerebrale.

Le difficoltà sorgeranno anche nei pazienti con danni cerebrali ad alcune delle strutture cerebrali coinvolte (ad esempio, quello prodotto da un ictus).

Tuttavia, oggi il ruolo esatto dei gangli della base nell'imparare a muoversi è alquanto controverso.

È stato scoperto che, durante l'apprendimento motorio, alcune aree del cervello vengono attivate in partecipanti sani. Alcuni di loro erano la corteccia prefrontale dorsolaterale, l'area motoria supplementare, la corteccia cingolata anteriore … così come i gangli della base.

Tuttavia, nei pazienti con Parkinson sono state attivate altre diverse aree (come il cervelletto). Inoltre, i gangli striato e della base erano inattivi. Sembra che la compensazione avvenga attraverso il sistema cortico-cerebellare, poiché la via cortico-striatale è danneggiata.

In pazienti con questa malattia e con Huntington è stata anche osservata una maggiore attivazione dell'ippocampo e delle vie talamo-corticali.

In un altro studio, hanno valutato i pazienti che avevano subito un ictus che interessava i gangli della base e li hanno confrontati con partecipanti sani.

Hanno scoperto che i pazienti affetti apprendono le sequenze motorie più lentamente, impiegano più tempo per fornire risposte e le risposte sono meno accurate di quelle dei partecipanti sani.

Apparentemente, le spiegazioni fornite dagli autori sono che questi individui hanno problemi a dividere la sequenza motoria in elementi organizzati e coordinati. Pertanto, le loro risposte sono disorganizzate e richiedono più tempo per essere elaborate.

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