Procedurel hukommelse er en form for ikke -deklarativ (ubevidst) langtidshukommelse , der akkumulerer erfaring med at udføre tidligere handlinger, der sikrer udførelsen af lignende handlinger efterfølgende, dannet og udført på en ubevidst måde (uden for bevidsthedsfeltet).
Procedurel hukommelse styrer de processer, der udføres af mennesker, oftest under grænsen til bevidsthedsniveauet. Når det er nødvendigt, genkalder og udfører procedurehukommelsen automatisk integrerede kognitive og motoriske procedurer , fra at binde snørebånd til at flyve med fly til læsning . Objekter af proceduremæssig hukommelse udføres uden deltagelse af bevidst kontrol og opmærksomhed.
Indholdet af procedurel hukommelse dannes gennem "procedurel læring", gentagelse af en kompleks handling igen og igen, indtil alle de neurale netværk, der er nødvendige for dette , fungerer på en koordineret og automatisk måde, og udfører de nødvendige handlinger. Implicit proceduremæssig læring er nødvendig for dannelse og forbedring af alle motoriske færdigheder og kognitiv aktivitet.
Den indledende forståelse af eksistensen af en forskel mellem proceduremæssige og deklarative hukommelsessystemer dukkede op og blev realiseret på grundlag af den enkleste semantik . Psykologer og filosoffer begyndte at skrive om hukommelse for over to århundreder siden. I 1804 nævnte Maine de Biran første gang "mekanisk hukommelse". William James fremsatte i sin berømte bog, Fundamentals Psychology , forslaget om en væsentlig forskel mellem hukommelse og vane. I sine tidlige år tog kognitiv psykologi ikke højde for virkningerne af læring på hukommelsessystemer, hvilket i høj grad begrænsede forskningen i proceduremæssig læring i det 20. århundrede. [1] Ved århundredskiftet blev forståelsen af de funktioner og strukturer, der er involveret i processerne med at huske, lagre og genkalde procedurehukommelsen meget klarere.
McDougal[ hvem? ] (1923) etablerede først sondringen mellem eksplicit og implicit hukommelse. I 1970'erne blev der skelnet mellem proceduremæssig og deklarativ viden i værker om kunstig intelligens . Forskning i 1970'erne blev identificeret og udført på to områder: det ene fokuserede på dyr og det andet på patienter med hukommelsestab. Det første eksperimentelt overbevisende bevis for en sondring mellem deklarativ ("at vide det") og ikke-deklarativ eller proceduremæssig ("vidende hvordan") hukommelse kom fra Milner (1962), som påviste, at en alvorlig amnesisisk patient, Henry Molaison , tidligere kendt som patient H. M., var i stand til at mestre evnen til hånd-øje-koordination (spejltegning) uden nogen erindring om at have udført en sådan opgave før. Denne opdagelse viste, at hukommelsen ikke bestod af ét system placeret ét sted i hjernen, andre – at motorik formentlig er en særlig form for mindre kognitiv form for hukommelse. Der er udviklet subtile og sofistikerede metoder til eksperimentel måling, ved hjælp af hvilke omfattende undersøgelser er blevet udført på patienter med amnesi med forskellige lokaliteter og grader af strukturel skade. I omfattende undersøgelser af patienter med amnesi viste det sig, at de også var i stand til at huske og mestre andre opgaver end motorik. De opnåede resultater havde dog den ulempe, at patienter med hukommelsestab havde en funktionalitet, der ikke nåede normniveauet, da hukommelsestab er karakteriseret ved en betydelig mangel i tilbagekaldelsesfunktionen, herunder fravær af en væsentlig del af denne. Yderligere undersøgelser af patienter med amnesi afslørede et stort område med normalt fungerende færdighedshukommelse. For eksempel ved spejllæsningsopgaver viste amnesipatienter normal hastighed, selvom de ikke kunne huske betydningen af nogle af de ord, de læste. I 1980'erne blev der gjort en række opdagelser inden for anatomi og fysiologi af mekanismerne for procedurel hukommelse. Således blev deltagelse af cerebellum , hippocampus , striatum og basalganglier i implementeringen af hukommelsesfunktioner afsløret . [2]
I begyndelsen fokuserede modeller af arbejdshukommelse primært på deklarativ information, indtil Oberauer foreslog, at deklarativt og proceduremæssigt indhold kunne behandles forskelligt i arbejdshukommelsen. [3] En arbejdshukommelsesmodel er blevet foreslået, som omfatter to underkomponenter; den ene er ansvarlig for at opbevare deklarative oplysninger, og den anden for procedureoplysninger. [4] [5] Det antages, at disse to undersektioner af hukommelsen stort set er uafhængige af hinanden. [6] Det blev også fundet, at processerne med udvælgelse (søgning, genkaldelse ) og opdatering af information til arbejdshukommelse af enhver modalitet er meget ens. [7]
At mestre færdigheder kræver praktisk læring. Men blot at gentage øvelserne garanterer ikke dette. Færdighedstilegnelse sker, når den tilsyneladende adfærd ændrer sig i den ønskede retning som følge af erfaring eller praksis. Det er kendt, at færdighedslæring i sig selv ikke observeres direkte. [8] En informationsbehandlingsmodel, der inkluderer denne idé om erfaring, antyder, at færdigheder udvikles som et resultat af samspillet mellem fire centrale informationsbehandlingsfaktorer. [8] Disse faktorer omfatter: behandlingshastigheden eller den hastighed, hvormed information behandles af vores ubevidste behandlingssystem, inklusive den sensoriske del; rækken af tilgængelig deklarativ viden, mængden af opbevaring af individets faktuelle oplysninger; række af proceduremæssige færdigheder, evner til at udføre specifikke færdigheder; og computerkraft, som er synonymt med arbejdshukommelse. Proceskapaciteter er vigtige for den proceduremæssige hukommelse, fordi processen med procedurealisering (indlæringsevner), udfyldning af procedurehukommelsen, kræver brug af arbejdshukommelse. Som følge heraf forbedres færdighedernes ydeevne ved at forbinde miljøsignaler med passende reaktioner.
Færdighedstilegnelsesmodellen blev foreslået af Fitts (1954) og kolleger. I overensstemmelse med denne model foregår træningen i flere faser, herunder:
I denne fase af Fitts-modellen for tilegnelse af færdigheder kommer folk til at forstå sammensætningen af den observerede færdighed. Opmærksomhed er afgørende for denne fase. Det er nødvendigt at fremhæve dets komponenter i den mestrede færdighed og forstå, hvordan de kombineres for den korrekte udførelse af opgaven. Den måde, hvorpå en person organiserer disse dele, er kendt som skemaer . Skemaer er vigtige i styringen af færdighedsudviklingsprocessen, og den måde, hvorpå en person kommer til at vælge skemaer, er beskrevet af metakognition [9] [10] og bestemt af metakognitive processer .
Den associative fase af Fitz-modellen involverer gentagelse af handlinger fra individets side, indtil responsmønstre opstår. I denne del af modellen bliver færdighedshandlinger indlærte (eller automatiske ), da ineffektive handlinger elimineres. Det menneskelige sansesystem modtager de præcise rum- og tegndata, der er nødvendige for at fuldføre udviklingen af en færdighed. At udvikle evnen til at skelne vigtige fra ikke-essentielle stimuli er afgørende for denne fase af modellen. Det menes, at jo større antal vigtige stimuli, der er forbundet med en opgave, jo længere tid vil det tage at fuldføre denne fase af modellen. [9] [10]
Dette er den sidste fase af Fitts-modellen, som er færdighedsforbedring. Evnen til at skelne mellem vigtige og uvigtige stimuli opnås hurtigt og kræver en lille mental indsats, fordi færdigheden bliver automatisk. Vigtigt for denne fase af modellen er den akkumulerede erfaring og faktiske viden om den observerede færdighed. [9] [10]
En anden model til at forstå læringsprocessen af procedureel hukommelse blev foreslået af Tadlock (2005). [11] Modellen adskiller sig væsentligt fra Fitts' synspunkt fra 1954 ved, at den ikke kræver en bevidst forståelse af færdighedskomponenter. I stedet behøver den lærende kun at huske konceptet med det ønskede slutresultat. Tadlock har med succes anvendt denne visning til at læse recovery (Scott et al., 2010 [12] ). Tadlock færdighedstræningsmodellen inkluderer følgende trin:
Stadierne gentages, indtil eleven opretter eller genopbygger et neuralt netværk, der giver fuldstændig og nøjagtig kontrol af aktiviteter og ikke kræver bevidst tænkning. Konteksten for denne opfattelse svarer til, hvordan fysioterapi virker for at hjælpe hjerneskadede patienter med at genvinde tabt funktion. Patienten opnår det ønskede slutresultat (f.eks. kontrol af armbevægelser) ved at gentage forsøg uden at være opmærksom på den neurale aktivitet, der kræves for at bevæge armen. Patienten fortsætter med at prøve, indtil bevægelsen er mestret. Ved en hjerneskade afhænger graden af fremskridt af skadens omfang samt den "mentale styrke" eller "viljestyrke", som den enkelte udøver. For de fleste mennesker er læseproblemer ikke relateret til hjerneskade, men til en form for negativ læseproblem i den indledende fase af indlæringen. Fordi hjernen ellers er sund, har Tadlock brugt meget strukturerede prædiktive loop-teknikker til succesfuld behandling af mennesker med milde til svære læseproblemer (herunder ordblindhed ).
Øvelse tilgængeligt under læringsprocessen, med andre ord bruges feedback[13] [14] Learning by doing er kendetegnet ved et mønster kendt som magtloven om læring færdighedstilegnelse over tid. I overensstemmelse med denne lov sker først indlæringen af færdigheder så hurtigt som muligt, og derefter falder hastigheden kraftigt. Samtidig afhænger dette falds karakteristika hverken af den færdighed, der mestres, eller af typen af dyr, der trænes. For eksempel viste deltagere i en læsehastighedsundersøgelse maksimale fremskridt i de første dage af eksperimentet, mens de efterfølgende dage kun viste marginal forbedring. [15] .
Det er muligt at overvinde begrænsningerne ved magtlovslæring, hvis der er en mere effektiv måde at udføre en opgave på, som kan demonstreres for emnet. Et forskningsobjekt fik vist en film, der sammenlignede deres metode til at udføre det hurtigst mulige angreb på et mål med en metode, der reducerede anslagstiden. Selvom, som forudsagt af Power Law of Learning, emnet havde nået grænsen for hans evne til at forbedre sig i praksis, gav det at se denne film ham muligheden for at gå ud over den tidligere eksisterende grænse og følgelig overvinde Power Law of Learning . At se en film er et eksempel på observationslæring, der effektivt giver seeren ny viden om en teknik, som de kan bruge til at udføre opgaver i fremtiden. [16]
En enhed, der bruges til at lære hånd-øje-sporing og hånd-øje-koordinationsfærdigheder deltageren følger et objekt i bevægelse med en markør 17] bruger en stylus til at spore et mål på en computerskærm eller pladespiller. [18] I computerskærmsversionen følger deltageren et punkt på en cirkulær sti som vist nedenfor. [19]
Rotorforfølgelsesopgaven er en simpel ren visuel-motorisk test, der giver ensartede resultater på tværs af aldersgrupper. [20] Testen måler egenskaberne ved procedurel hukommelse og viser også deltagerens finmotoriske færdigheder . Pursuit-rotoropgaven tester finmotorik, som styres af den motoriske cortex , fremhævet med grønt i figuren. [21]
Resultaterne bruges derefter til at beregne, hvornår objektet tændes og slukkes af deltageren. Deltagere med amnesi viser ingen forringelse af denne motoriske opgave, når de testes i senere forsøg. Disse resultater er dog sandsynligvis påvirket af mangel på søvn og stofbrug. [22]
Denne opgave involverer deltagernes evne til at tilegne sig og bevare proceduremæssige færdigheder, som vurderer den specifikke hukommelse af proceduremæssige-motoriske færdigheder. [23] Færdighedslæring måler hastigheden og nøjagtigheden af en deltagers evne til at lære og bevare nye færdigheder. Reaktionstid er den tid, det tager for en deltager at reagere på en stimulus, der præsenteres for ham, som præsenteres for ham som et signal for en reaktion. [24] Deltagere med Alzheimers sygdom og hukommelsestab demonstrerer evnen til at bevare færdigheder i lang tid, som demonstreret ved deres effektive udførelse af tidligere lærte færdigheder, når de løser en opgave på efterfølgende tidspunkter. [24]
Spejlsporingsopgaven er en visuel motorisk test, der bruges til at adressere sensorisk integration på en mere målrettet måde, hvor deltagerne lærer en ny motorisk færdighed, der involverer hånd-øje koordination. [21] Resultaterne af testen viser, at den proceduremæssige hukommelse hos deltagere med amnesi er i stand til at lære og bevare færdighederne til at udføre en sådan opgave. Billedtegning er tilvejebragt ved driften af procedurehukommelsen; så snart der er en forståelse af, hvordan man tegner et billede fra refleksionen i spejlet, opstår der ingen vanskeligheder næste gang. Personer med Alzheimers sygdom kan ikke eksplicit huske de færdigheder, der er erhvervet i opgaven med at tegne fra et spejlbillede, men de opnår evnen til at handle selvstændigt. [24] .
Vejrudsigtsproblemet er et kognitivt orienteret probabilistisk læringsproblem, der løses på en proceduremæssig måde ved hjælp af eksperimentel analyse. I opgaven skal deltageren angive, hvilken strategi han bruger til at løse den. [24] Opgaven blev designet ved hjælp af multidimensionelle stimuli implementeret som et sæt kort med billeder, efter præsentationen af hvilke de bliver bedt om at forudsige, hvordan vejret vil være. Efter at have lavet en vejrudsigt meddeles det faktiske vejr til deltagerne, som danner en feedback, som deltagerne bruger til at klassificere den præsenterede tegning. [25] For eksempel får en deltager vist et kort og bliver derefter bedt om at forudsige, om kortet vil forudsige godt eller dårligt vejr. Det faktiske vejr vil blive bestemt af den sandsynlige regel for hvert enkelt kort. Når de trænes, lærer deltagere med hukommelsestab løsningen på denne opgave, men de har problemer med at kontrollere resultaterne af denne træning senere. [25]
Udvælgelsesopgaver bruges til at evaluere egenskaberne ved arbejdshukommelse. [26] Sådanne opgaver er designet til at estimere reaktionstiden for procedurel arbejdshukommelse, baseret på stimulus-respons regler, som deltagerne bliver bedt om at følge. [27]
Der er flere faktorer, der bidrager til enestående færdighedspræstation: hukommelseskapacitet, [28] [29] vidensstrukturer, [30] problemløsningsevner, [31] og opmærksomhedsevner. [32] De spiller alle nøgleroller, hver med sin egen grad af betydning, bestemt af kravene til procedurer og færdigheder, konteksten og de tilsigtede mål for forestillingen. Brug af disse individuelle evner til at sammenligne forskelle mellem eksperter og nybegyndere med hensyn til både kognitive og sansemotoriske færdigheder gav et væld af information om, hvad der gør en ekspert exceptionel, og omvendt, hvilke mekanismer nytilkomne mangler. Beviser tyder på, at en ofte overset betingelse for færdighedsforbedring er de opmærksomhedsmekanismer, der er involveret i effektiv brug og udrulning af procedurehukommelsen under real-time færdighedsudførelse. Forskning viser, at i de tidlige stadier af færdighedsindlæring styres udførelse af et sæt ikke-integrerede proceduremæssige trin, der lagres i arbejdshukommelsen og udføres trin for trin efter hinanden. [33] [34] [35] Problemet er, at opmærksomhed er en begrænset ressource. Således optager denne trinvise opgavestyringsproces koncentration, hvilket igen reducerer udøverens evne til at fokusere på andre aspekter af præstationen, såsom beslutningstagning, finmotorik, selvovervågning af energiniveauer og " at se isfeltet eller banen." Men med erfaring udvikles procedureviden, der i vid udstrækning opererer uden for arbejdshukommelsen og dermed gør det muligt at udføre færdigheder mere automatisk. [34] [36] Dette har selvfølgelig en yderst positiv effekt på den overordnede præstation, og frigør sindet fra behovet for øget kontrol og opmærksomhed på grundlæggende mekaniske færdigheder, hvilket gør det muligt at være mere opmærksom på andre processer. [32]
Det er velkendt, at meget praktiske, velindlærte færdigheder udføres automatisk; de implementeres i realtid, understøttet af procedurehukommelse, kræver lidt opmærksomhed og fungerer for det meste uden for arbejdshukommelsen . [37] Men nogle gange hænger selv erfarne og højt dygtige kunstnere fast under stress. Dette fænomen omtales almindeligvis som glitch og er en meget interessant undtagelse fra den generelle regel om, at velindlærte færdigheder er pålidelige og modstandsdygtige over for en bred vifte af forringelser. [38] Det er en udbredt opfattelse, selvom det ikke er godt forstået, at hovedårsagen til fiasko er præstationspres, som defineres som et ængsteligt ønske om at præstere meget godt i en given situation. [38] Fejl er oftest forbundet med motoriske færdigheder, og de mest almindelige hændelser i det virkelige liv er i sport. Det er ikke ualmindeligt, at professionelle, veltrænede atleter snubler og præsterer dårligt. Men fejl kan forekomme i ethvert område, der kræver intens præstation, der involverer komplekse kognitive, verbale eller motoriske færdigheder. "Selvfokus"-teorier antyder, at pres øger niveauet af angst og selvbevidsthed om korrekt præstation, hvilket igen forårsager en stigning i opmærksomheden på de processer, der er direkte involveret i udførelsen af en færdighed. [38] Dette fokus på trin-for-trin procedure forstyrrer udførelsen af et velindlært, automatisk (procedurebestemt) program. Hvad der engang var en let og ubevidst genfindelig udførelse fra den proceduremæssige hukommelse, bliver bevidst og langsom. [36] [39] [40] [41] [42] Effekten af fiasko under pres er i overensstemmelse med Yerkes-Dodson-loven , som siger, at de bedste resultater opnås med en gennemsnitlig motivationsintensitet . Der er en vis grænse, ud over hvilken dens yderligere stigning fører til dårligere resultater. Beviser tyder på, at jo mere automatiseret en færdighed er, jo mere modstandsdygtig bliver den over for distraktion, kvalitetspres og efterfølgende fiasko. Dette er et godt eksempel på den større vedholdenhed af proceduremæssig hukommelse frem for episodisk hukommelse. Ud over gennemtænkt praksis og færdighedsautomatisering har selvbevidsthedstræning vist sig at hjælpe med at reducere sandsynligheden for fiasko under pres. [38]
Rising to the occasionHvis fejl i løsningen af problemer, der kræver velindlærte færdigheder og koordinering under presset af situationen, forårsager en øget bevidst opmærksomhed hos udøveren på udførelsen, så kan det modsatte også være tilfældet. Et relativt uudforsket område af videnskabelig forskning er begrebet "på toppen". En almindelig misforståelse er, at en person skal være ekspert for at være konsekvent succesfuld under pres. Tværtimod er det blevet foreslået, at tavs viden kun delvist medierer forholdet mellem erfaring og præstation. [43] Denne viden arbejder tæt sammen med opfattet kontrol over opgaven, hvilket ofte overtrumfer ekspertise, hvis udøveren føler sig proceduremæssigt tilpas inden for domænet. Traditionelt blev "top of the game" eller "clutch" brugt til at henvise til sportslig ekspertise i betragtning af begivenhedens størrelse, men der er en voksende bevidsthed om dens betydning i vores daglige liv. Hvordan en person præsterer under omstændigheder, der ikke nødvendigvis har umiddelbare eller alvorlige konsekvenser, men som kræver, at udøveren aktivt engagerer sig i bevidsthedsmekanismen for at præstere under ukendte eller ubehagelige forhold – et sådant koncept kan være pædagogisk brugbart til forskellige discipliner og aktiviteter. [44]