Memoria procedimental: tipos, funcionamiento y fisiología
La memoria procedimental o instrumental es la que almacena procedimientos, habilidades o destrezas motoras o cognitivas que permiten a las personas interactuar con el medio ambiente.
Es un tipo de memoria a largo plazo inconsciente, y refleja la forma de hacer las cosas (habilidades motoras). Por ejemplo: escribir, montar en bicicleta, conducir un coche, tocar un instrumento, entre otras.
El sustrato cerebral principal de la memoria procedimental es el estriado, ganglios basales, corteza premotora y cerebelo.
El desarrollo de la memoria procedimental se presenta en mayor medida en la infancia. Y se modifica continuamente por las experiencias y prácticas diarias. Es cierto que en la edad adulta es más complicado adquirir este tipo de habilidades que en la niñez, ya que requiere un esfuerzo extra.
Tipos de memoria procedimental
Parecen haber dos tipos de memoria procedimental, con diferentes localizaciones principales en el cerebro.
La primera se refiere a la adquisición de hábitos y destrezas. Es decir, la capacidad de desarrollar repertorios conductuales estereotipados como escribir, cocinar, tocar el piano… Este tipo de memoria procedimental se trata de conductas dirigidas a una meta, y se aloja en el sistema estriado del cerebro.
La segunda es un sistema mucho más simple. Se refiere a adaptaciones sensoriomotoras específicas, es decir ajustar nuestros reflejos o desarrollar reflejos condicionados.
Se trata de ajustes corporales, permitiendo una ejecución de movimientos finos y precisos, además de reflejos condicionados. Se localiza en el sistema cerebelar.
¿Cómo funciona la memoria procedimental?
La memoria procedimental se empieza a formar tempranamente a medida que se aprende a caminar, hablar o comer. Tales habilidades se repiten y se arraigan de forma que se hacen de forma automática. No es necesario pensar de forma consciente cómo realizar tales actividades motoras.
Resulta difícil señalar cuándo aprendiste a realizar este tipo de acciones. Generalmente se aprenden durante la primera infancia y se siguen ejecutando inconscientemente.
Adquirir estas habilidades requiere entrenamiento, aunque es cierto que no siempre el entrenamiento asegura que se desarrolle la habilidad. Podemos decir que se ha adquirido un aprendizaje procedimental cuando el comportamiento cambia gracias al entrenamiento.
Al parecer, existen estructuras de nuestro cerebro que controlan el aprendizaje inicial de memorias procedimentales, su aprendizaje tardío y su automatización.
Sustrato cerebral de la memoria procedimental
Cuando aprendemos un hábito, se activa un área de nuestro cerebro llamada ganglios basales. Los ganglios basales son estructuras subcorticales que poseen múltiples conexiones con todo el cerebro.
En concreto, permiten el intercambio de información entre áreas cerebrales inferiores (como el tronco cerebral) y áreas superiores (como la corteza).
Esta estructura parece desempeñar una función selectiva en el aprendizaje procedimental de hábitos y habilidades. También participa en otros sistemas de memoria no declarativos, como el condicionamiento clásico u operante.
Dentro de los ganglios basales, destaca en la adquisición de hábitos una región llamada núcleo estriado. Ésta recibe información de la mayor parte de la corteza cerebral, además de otras partes de los ganglios basales.
El estriado se divide en estriado asociativo y estriado sensoriomotor. Ambos poseen funciones diferentes en el aprendizaje y la automaticidad de las habilidades.
Primeras etapas del aprendizaje procedimental: estriado asociativo
Cuando estamos en las primeras etapas de un aprendizaje procedimental, se activa el estriado asociativo. Curiosamente, a medida que la actividad se va entrenando y aprendiendo, esta zona va disminuyendo su actividad. Así, cuando estamos aprendiendo a conducir, el estriado asociativo está activado.
Por ejemplo, en un estudio de Miyachi et al. (2002), se encontró que, si se inactivaba de manera temporal el estriado asociativo, no se podían aprender nuevas secuencias de movimientos. Sin embargo, los sujetos sí podían ejecutar patrones motores ya aprendidos.
Etapas tardías del aprendizaje procedimental: estriado sensoriomotor
En etapas más tardías del aprendizaje procedimental, pasa a activarse otra estructura: el estriado sensoriomotor. Ésta área posee un patrón de actividad opuesto al estriado asociativo, es decir, se activa cuando la habilidad ya se ha adquirido y es automática.
De esta forma, una vez que la habilidad de conducir se ha entrenado suficientemente y ya es algo automático, el estriado asociativo reduce su actividad a la vez que se incrementa la activación del estriado sensoriomotor.
Además, se ha comprobado que un bloqueo temporal del estriado sensoriomotor impide ejecutar las secuencias aprendidas. Aunque no interrumpe el aprendizaje de habilidades nuevas.
Sin embargo, parece haber un paso más. Se ha observado que cuando una tarea ya está muy bien aprendida y automatizada, también dejan de responder las neuronas del estriado sensoriomotor.
Córtex cerebral y memoria procedimental
¿Qué sucede entonces? Al parecer, cuando una conducta está muy bien aprendida, se activa mayormente el córtex (corteza) cerebral. Más específicamente las áreas motoras y premotoras.
Aunque esto parece depender también de lo compleja que sea la secuencia de movimientos aprendida. Así, si los movimientos son simples, se activa predominantemente el córtex.
En cambio, si la secuencia es muy compleja, algunas neuronas del estriado sensoriomotor se siguen activando. Además de activarse como apoyo las regiones motoras y premotoras de la corteza cerebral.
Por otra parte, se ha demostrado que se produce una diminución en la actividad de las áreas cerebrales que controlan la atención (prefrontales y parietales) cuando ejecutamos tareas muy automatizadas. Mientras que, como se mencionó, la actividad aumenta en las áreas motoras y premotoras.
Cerebelo y memoria procedimental
El cerebelo también parece participar en la memoria procedimental. En concreto, participa refinando y haciendo más precisos los movimientos aprendidos. Es decir, nos da más agilidad a la hora de ejecutar nuestras habilidades motoras.
Además, ayuda a aprender habilidades motoras nuevas y a consolidarlas a través de las células de Purkinje.
Sistema límbico y memoria procedimental
Al igual que en otros sistemas de memoria, el sistema límbico ejerce un importante papel en el aprendizaje procedimental. Esto es porque se relaciona con procesos de motivación y de emoción.
Por este motivo, cuando estamos motivados o interesados en aprender una tarea, la aprendemos con más facilidad y permanece más tiempo en nuestra memoria.
Mecanismos fisiológicos
Se ha demostrado que, cuando adquirimos un aprendizaje, las conexiones y estructuras de las neuronas implicadas cambian.
De esta forma, a través de una serie de procesos, las habilidades aprendidas comienzan a formar parte de la memoria a largo plazo, reflejándose en una reorganización de los circuitos neuronales.
Se fortalecen ciertas sinapsis (conexiones entre neuronas) y otras se debilitan, al mismo tiempo que las espinas dendríticas de las neuronas cambian de tamaño, alargándose.
Por otro lado, es fundamental para la memoria procedimental la presencia de dopamina. La dopamina es un neurotransmisor del sistema nervioso que posee múltiples funciones, entre ellas, aumentar la motivación y la sensación de recompensa. Además de permitir el movimiento, y por supuesto, el aprendizaje.
Principalmente facilita el aprendizaje que se produce gracias a recompensas, por ejemplo, aprender a presionar un botón determinado para obtener comida.
Sueño y memoria procedimental
Se ha demostrado ampliamente que la memoria procedimental se consolida a través de un proceso off-line. Es decir, fijamos nuestras memorias instrumentales en periodos de descanso entre entrenamientos motores, sobre todo durante el sueño.
De esta manera, se ha observado que las tareas motoras parecen mejorar notablemente cuando se evalúan tras un intervalo de descanso.
Esto ocurre con cualquier tipo de memoria. Después de un periodo de práctica, se ha encontrado que es beneficioso descansar para que lo aprendido se fije. Estos efectos se potencian si se descansa justo después del periodo de entrenamiento.
Memoria procedimental y conciencia
La memoria procedimental posee relaciones complejas con la conciencia. Tradicionalmente nos referimos a este tipo de memoria como una memoria inconsciente que no implica esfuerzo.
Sin embargo, los estudios experimentales han comprobado que se da una activación neuronal antes de que surja una planificación consciente del movimiento que se va a realizar.
Es decir, el deseo consciente de ejecutar un movimiento es en realidad una “ilusión”. De hecho, según distintos estudios, a veces “ser consciente” de nuestros movimientos automáticos puede afectar de manera negativa a la ejecución de la tarea.
De esta forma, cuando nos hacemos conscientes de nuestra secuencia de movimientos, a veces empeoramos en el desempeño y cometemos más fallos. Por eso, muchos autores destacan sobre todo que la memoria procedimental, cuando está ya muy establecida no requiere atención ni supervisión de los propios actos para hacerlos bien.
Referencias
- Boyd L.A., Edwards J.D., Siengsukon C.S., Vidoni E.D., Wessel B.D., Linsdell M.A. (2009). Motor sequenced chunking is impaired by basal ganglia stroke. Neurobiology of learning and memory, 35-44.
- DECLARATIVE (EXPLICIT) & PROCEDURAL (IMPLICIT) MEMORY. (2010). Obtenido de The human memory: human-memory.net.
- Diekelmann, S., & Born, J. (2010). The memory function of sleep. Nature Reviews Neuroscience, 11(2), 114-126.