动物行为学实验手册 | 学习记忆系列之程序性记忆
程序性记忆是日常生活的一部分。这是一个认知过程，使我们能够在不注意的情况下执行复杂的行为。想想你早上如何阅读、系鞋带、穿衣服、做三明治和开车上班。所有这些动作都是程序性记忆的例子。
程序性记忆是一种长期内隐记忆，涉及意识意识无法获得的技能的编码、存储和检索。这种记忆系统是通过反复和渐进的程序学习发展起来的。
通过这种方式，程序记忆对程序进行编码，这些程序是经过精细调整的运动模式、行为和运动技能。这与陈述性记忆或情节相反，后者对应于可口头描述和有意识地回忆的事实。
最终，一旦所有协作的神经系统协同工作以产生所需的结果，程序学习就会使程序自动化。因为程序性记忆是沿着将感觉输入与运动联系起来的简单反射通路形成的，所以它们不同于陈述性记忆。与陈述性记忆相比，程序性记忆：
倾向于无限期地持续下去
不太容易受到情绪调节的影响
相对耐腐烂和老化影响
啮齿动物程序记忆的行为分析
在本节中，我们将看到行为神经科学家使用哪些行为分析来测试啮齿动物和人类的程序记忆。
发光的径向臂迷宫
在设计用于测试程序记忆的标准径向臂迷宫的照明变体中，灯放置在每个装有食物的径向臂的入口处，而未照明的臂没有食物。通过这种方式，老鼠学会了迷宫上的灯光和食物的存在之间的一致关联，因此不需要陈述性记忆来区分手臂或之前输入过的手臂。相反，老鼠会根据光和奖励之间的关联学习程序习惯。
在此版本中，海马病变会破坏标准径向臂迷宫中的迷宫性能，但不会破坏照明版本。另一方面，纹状体损伤会损害光照版本的迷宫性能，但对标准迷宫性能几乎没有影响。
双H水迷宫
所述双H迷宫是由三个并联臂相交的中央走廊的充水迷宫。在设计上类似于Morris水迷宫，一个逃生平台被淹没在迷宫的一个角落。这个迷宫是灵活的，因为它允许实验者选择是否要测试啮齿动物的程序性或陈述性记忆作为训练阶段使用的策略。基本上，实验者可以根据他们决定每次试验的起始位置来改变大鼠的导航策略。
在程序范式中，迷宫评估学习模式，例如左右选择，或获取逃生平台的位置。当研究人员从相同的起始位置启动任务时，会评估程序模式，以便动物可以逐渐学习程序模式以到达平台位置。这个迷宫非常适合研究由于神经退行性疾病或药物引起的程序性记忆中断。
反应时间测试
反应时间测试是涉及序列的程序性记忆任务，这些序列涉及作为行为时间组织基础的皮质纹状体和皮质-小脑过程。
最常见的是，这可能涉及在显示视觉提示时选择适当的反应，并且由此产生的反应时间反映程序过程（即解释刺激、从记忆中检索信息和启动肌肉反应）。在这些任务中，可以通过改变顺序运动的数量和强制执行的时间精确度来调整复杂性。
例如，在五选择串行反应时间任务（5-CSRTT）是一种类型的操作性条件室具有与5个孔/孔的平台。一只老鼠暴露在光线下，它必须快速识别光线来自哪个孔，才能获得糖奖励。在每次试验之间，有一个短暂的停顿，预计鼠标会抑制任何反应。在这个短时间间隔内的反应被认为是抑制控制的失败，或者换句话说，是冲动的迹象。该装置可以修改为具有任意数量的孔/孔径来执行任务。
结论
程序性记忆是无意识日常活动中极其重要的记忆系统，更广泛地说，是与世界互动的能力。对逐渐习得的习惯的记忆和对事实的记忆由不同的神经基质支持，两者都容易受到人类几种常见神经退行性疾病的影响。
啮齿类动物不具备一些支持高级视觉运动技能和灵巧性的皮层特化，但它们确实具有用于运动控制的基本神经结构。因此，人类疾病的啮齿动物模型为了解疾病和药物如何影响程序性记忆提供了一个有见地的窗口。可以使用照明径向臂迷宫和双 H 迷宫在啮齿动物中有效评估基于逐步响应的学习和程序记忆性能。
在人类中，追踪转子、连续反应时间、镜像星追踪和天气预报任务允许仔细的实验控制，并且都是广泛使用的程序学习和记忆评估。因此，这些任务对由常见神经退行性疾病和某些药物引起的潜在皮层下神经系统的破坏很敏感。对于后者，作用于多巴胺能和内源性大麻素系统的药物由于这些系统对纹状体可塑性的中介作用，可以破坏或增强程序记忆。
概括
程序性记忆是一种长期内隐记忆，涉及意识意识无法获得的技能的编码、存储和检索
程序性记忆可以分为三种主要类型：认知、运动和知觉，它们由不同的神经系统支持。
认知程序记忆涉及决策和行动的学习序列。它依赖于基底神经节、小脑、额叶和顶叶区域。
运动程序记忆参与运动技能的逐渐学习。该系统由基底神经节和小脑支持。
知觉程序记忆支持视觉空间技能的逐步学习，例如阅读单词的镜像。该系统依赖于皮质区域和双侧梭形区域。
程序性和陈述性记忆由不同的神经系统支持。
纹状体是形成行为习惯的关键结构，逐渐编码启动任务的运动行为序列。
基底神经节对于运动序列学习、决策制定、习惯形成和基于奖励的学习很重要。
小脑参与正在进行的运动的感觉运动协调和运动模式的自动化。
海马体在早期程序记忆中被招募，并在获得高阶序列表示中发挥重要作用。
使用照明径向臂迷宫、双 H 水迷宫和系列反应时间测试在啮齿动物中评估程序记忆
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