אוטומטיות (למידה)

אוטומטיות היא השלב המתקדם ביותר בתהליך הלמידה של רכישת מיומנות או יכולת כלשהי.
פעולה אוטומטית מתבצעת באופן מהיר ומדויק באמצעות במאמץ מנטלי מזערי.
תהליכים עיבוד מידע אוטומטיים אינם מכוונים או נשלטים באופן רצוני, הם יעילים ביותר ומתרחשים מחוץ למודעות של האדם.
בהתאם לכך, פעולות אוטומטיות אינן דורשות הפעלת קשב.
עם זאת, האוטומטיות של פעולה מסוימת נרכשת באופן הדרגתי על ידי למידה ואימון. על כן ישנו רצף של מידת האוטומטיות בהתאם לרמת המיומנות שהושגה בתחום הרלוונטי.
אפקט סטרופ מדגים כיצד שתי מיומנויות שונות של אותו האדם יכולות להיות ברמת אוטומטיות שונה.
פעולות אוטומטיות שונות עשויות לבוא לידי ביטוי במצבי הכרה מעורפלת כמו בסהרוריות (מחלת ירח) ובמצבים פתולוגיים אחרים כמו אירוע מוחי ואפילפסיה, שבהם עלול אדם ללכת ולבצע פעולות שגרתיות אוטומטיות אחרות בלא להיות מודע לכך. במשפט הפלילי ישנה הגנה של התנהגות בלתי-מודעת (אוטומטיזם, ) שעומדת לזכותו של מי שפעל באוטומטיות במצב הכרה לקוי.
תופעה אחרת של אוטומטיות, נפשית, מופיעה לעיתים אצל הסובלים מדיסוציאציה. לעיתים חווים חולים אלו מחשבות אוטומטיות שמוחם הורגל בהם כ"מישהו" או "משהו" ששולט במחשבתם, ופעולות פיזיות אוטומטיות כנשלטות בידי גורם זר. תופעות אלו נחקרו בידי הפסיכיאטרים ז'טאן ז'טיאן דה קלרמבו  וויקטור קנדינסקי.

התפתחות האוטומטיות

תהליכים אוטומטיים מתפתחים מתוך התנסויות תדירות ועקביות של האדם, באופן המשקף את סדרי העולם שמסביבו ומסייע להתמודד עם עומס קוגניטיבי.
פעולת הלמידה אינה אוטומטית. היא דורשת השקעה של מאמץ מנטלי מתמשך ומכוון.
בעוד שביצוע של פעולות חדשות מצריך לרוב הפעלה של קשב מלא, ביצוע של מטלות מוכרות מצריך פחות משאבי קשב.
ביצוע ראשוני של פעולה מסוימת על סמך חיקוי או הנחיות יכול להיות איטי ומביך. שלב זה של תהליך הלמידה מצריך משאבי קשב רבים ולכן האדם העוסק בו לא יהיה פנוי לעבד ולהגיב לגירויים אחרים בסביבה. 
דפוסי מחשבה והתנהגות החוזרים על עצמם בתדירות גבוהה, הופכים להיות יעילים יותר משום שהם מצריכים פחות ופחות הפעלה של הקשב המודע.
לכן ככל שהפעולה מתורגלת יותר, כך היא מצריכה פחות משאבים קוגניטיביים. כתוצאה מכך היא מתבצעת באופן שוטף יותר ומאפשרת ביצוע של פעולות נוספות במקביל.
לדוגמה, האוטומטיות באה לידי ביטוי בנהיגה. בשלבי הלמידה הראשונים על הנהג להתרכז באופן מודע בכל פעולה ובכל אירוע שמתרחש בכביש. עם הניסיון הנהיגה נעשית אוטומטית עד כדי כך שלעיתים נוסעים כברת דרך שבסופה לפעמים לא זוכרים את הנסיעה, כאילו כלל לא הייתה תשומת לב לנעשה בכביש ולתפעול הרכב.
כאשר הפעולה או המחשבה הופכות להיות אוטומטיות לגמרי, הן אינן זקוקות כלל להפעלה של קשב מודע.
שינון הוא אחת הדרכים שבהן ניתן להגיע לאוטומציה.

מנגנונים פיזיולוגיים ועצביים

קליפת המוח הקדם-מצחית חיונית לפעולת הזיכרון לטווח קצר.
המידע שמוחזק בזיכרון לטווח קצר יכול במסגרת תהליך של התגבשות לעבור לזיכרון לטווח ארוך, ממנו יוכלו להישלף שוב לזיכרון לטווח הקצר לצורך שימוש עתידי.
תהליכי עיבוד המידע המתרחשים במאגר הזיכרון לטווח קצר קובעים האם הוא יגיע אל מאגר הזיכרון לטווח ארוך, או יתפוגג וייעלם.
המוח הקטן מעורב בלימוד ובשימוש בתנועה מוטורית עד לשלב של רכישת מיומנות אוטומטית.
ככל שהתנהגות נלמדת כלשהי נהיית יותר אוטומטית היא מועברת לגרעיני הבסיס.
במהלך ביצוע של התנהגויות מורכבות גרעיני הבסיס מקבלים מידע אודות הגירויים הנוכחים בסביבה והתגובות של האדם אליהם. בתחילה הם משמשים כצופים פסיביים בלבד. במידה ומתרחשת חזרתיות של אותה ההתנהגות הם מתחילים להשתלט על רוב ההיבטים הקשורים להפעלה שלה ובכך לפנות משאבים קוגניטיביים לצרכים אחרים.
מבנים גבוהים של מערכת העצבים כמו קליפת המוח הקדם-מצחית וההסינגוליט קורטקס הקדמי קשורים לתיווך של תפקודים ניהוליים מודעים המצריכים מאמץ קוגניטיבי, כמו תכנון, בקרה, הצבת יעדים ועוד. לעומתם, אזורים נמוכים יותר כמו האמיגדלה וההיפוקמפוס מגיבים לרמזים רגשיים ונחשבים לאוטומטיים יותר.