Funkcje wykonawcze

2012-05-21

FUNKCJE WYKONAWCZE

Patrycja Rusiak i Piotr Jaśkowski

Co to są funkcje wykonawcze?

executive functions, executive control, cognitive
control

system, którego zadaniem jest kontrolowanie
innych funkcji poznawczych
oznacza to, że system ten ma dostęp do
wewnętrznych reprezentacji i może na nich
operować w sposób celowy

ograniczenie myśli i reakcji zgodnie z przyjętymi
celami

Funkcje wykonawcze

zaliczamy do nich min.:

planowanie, marzenia i ambicje
stawianie sobie celów i ich realizacja
inicjowanie działania

podejmowanie decyzji
sporządzenie planu działania
monitorowanie działania
umiejętność zmiana działania

Funkcje wykonawcze a mózg

kora przedczołowa w płatach
czołowych:

pola grzbietowo-środkowe BA9

pola nadoczodołowe i przyśrodkowe
BA10, BA11, BA14

pola brzuszno-boczne BA45 i BA 47

pole grzbietowo-boczne BA46

pola

nadoczodołow

przyśrodkowe

Kora przedczołowa

kora przedczołowa

pola grzbietowo-środkowe

pola nadoczodołowe

i przyśrodkowe

pola grzbietowo-boczne

pola brzuszno-boczne

Kora przedczołowa

ma liczne połączenia z innymi strukturami mózgu, dzięki
czemu pełni rolę nadzorczą, koordynuje i integruje
czynności innych struktur:

korą przedruchową

jądrami podstawy

móżdżkiem

wzgórzem

przyśrodkową korą skroniową

korą obręczy

jądrem migdałowatym

podwzgórzem

jądrami pnia mózgu

2012-05-21

Anatomia działania

SMA (kora

przedruchowa

pola nadoczodołowe

i przyśrodkowe

Syndrom płatów czołowych

zachowanie na pozór normalne:

pacjenci swobodnie prowadzą konwersację z
lekarzem czy psychologiem
ich poziom IQ nie odbiega od normy

potrafią bez kłopotów wykonywać rutynowe
zadania
nie mają też kłopotów z wykonaniem
standardowych testów neuropsychologicznych
badających percepcję, pamięć czy sprawność
ruchową

Syndrom płatów czołowych

obserwuje się zmiany osobowości:

działanie impulsywne i nieodpowiedzialne
zaburzona zdolność do organizowania sobie życia

działanie „zorientowane na bodźce”

nie są zdolni do podejmowania działań zmierzających
do realizacji ustalonych celów i ustalenia środków,
za pomocą których mogliby te cele osiągnąć
trudności te są szczególnie w odniesieniu do
złożonych zadań, które wymagają zmiany strategii lub
muszą być rozciągnięte w czasie

Przypadek Phineasa Gage’a

stał się „kapryśny, folgujący
sobie w największych
bezeceństwach, czego ongi nie
miał w zwyczaju; wobec swych
kompanów przejawiał
największą obojętność i ze
zniecierpliwienia reagował na
wszelkie narzucane mu
ograniczenia lub rady, jeśli nie
były w zgodzie z jego
oczekiwaniami” dr Harlow

Przypadek Phineasa Gage’a

brak samokontroli

impulsywność (agresja)

labilność emocjonalna

brak umiejętności społecznych

nieumiejętność planowania

deficyty uwagi i koncentracji

Metody neuropsychologiczne

testy do badania funkcji wykonawczych
i wyniki badań neuroobrazowania:

test sortowania kart z Wisconsin

wieża Hanoi

test Stroopa

2012-05-21

karty z różną liczbą oczek, kształtem figur i kolorów

zadanie: posortuj karty zgodnie z nieznaną regułą
np. według koloru

u pacjentów z uszkodzeniem płatów czołowych
często dochodzi do perseweracji (uporczywe
powtarzanie czynności)

angażuje:

grzbietowo-boczną korę przedczołową

okolice bieguna czołowego

przyśrodkowe i nadoczodołowe PFC

dolne okolice ciemieniowe, potyliczne i skroniowe

Test sortowania kart z
Wisconsin

sprawdza zdolność planowania i podejmowania decyzji

podstawka z 3 pionowymi prętami, na których ułożone
są 3 pierścienie

należy przekładać po 1 pierścieniu tak,
aby osiągnąć ustalony przez badacza,
wynik końcowy (ważna jest liczba
kroków)

angażuje:

grzbietowo-boczna PFC

brzuszno-boczna PFC po prawej stronie

przednia część zakrętu obręczy

okolice ciemieniowe

móżdżku

Wieża Hanoi

nazwij kolor, jakim
napisany jest wyraz
angażuje:

różne rejony PFC
(szczególnie:
grzbietowo-boczna)

przednia część zakrętu
obręczy

czarny

czerwony

zielony

niebieski

fioletowy

żółty

pomarańczowy

różowy

czarny

szary

czerwony

zielony

niebieski

czerwony

Test Stroopa

Teorie funkcji wykonawczych

teoria Shiffrina i Schneidera

teoria uwagi wykonawczej Posnera
teoria Shallice’a

teoria pamięci operacyjnej Baddeleya
teoria Koechlina

czasem wykonujemy działania całkowicie automatycznie na
skutek treningu np. prowadzenie samochodu, ale gdy
jesteśmy w sytuacji nieznanej, nowej, zaskakującej musimy
zawiesić „automatycznego pilota”

procesy automatyczne:

nabywane są dzięki długiej praktyce

nie angażują świadomości

wymagają małych zasobów uwagi

są łatwe i znane

mogą być wykonywane równolegle

wykorzystują proste procesy poznawcze

wyzwalane są przez zewnętrzne bodźce

Teorie Shiffrina i Schneidera

procesy kontrolne:

inaczej wolicjonalne, intencjonalne
odzwierciedlają aktualny stan uwagi, cele i
intencje

są powolne
wymagają udziału świadomości

Teorie Shiffrina i Schneidera

2012-05-21

Teorie Shiffrina i Schneidera

według tej teorii, działanie polega na
subtelnej grze 2 poziomów sterowania:

procesy kontrolne wymagają stałego
zaangażowania uwagi i są stosunkowo powolne,
a ich udział powinien być ograniczony
procesy automatyczne są niewydolne w nowych
sytuacjach, ale w wyuczonych sytuacjach nie
mobilizują tyle energii

trzy rodzaje mechanizmów:

aktywacja - podtrzymywanie umysłu w stanie
pobudzenia podczas wykonywania jakiegoś zadania
poznawczego
uwaga orientacyjna - kierowanie uwagi, czy to
wolicjonalnie czy mimowolnie, w stronę lub na obiekt
istotny z punktu widzenia aktualnych celów lub ze
względu na jego bezwzględną wagę
uwaga wykonawcza - odpowiedzialna za planowanie,
podejmowanie decyzji, wykrywanie błędów
wykonania, reakcje w nowych sytuacjach oraz
powstrzymywanie się od nawykowych reakcji

Teoria Posnera

kiedy docierają bodźce sugerujące sprzeczne
działania to wybór reakcji wymaga
zaangażowania uwagi wykonawczej

do badania uwagi wykonawczej stosuje się:

zadania Eriksena
zadanie Stroopa

Teoria Posnera

zadania Eriksena

uwaga nie ogniskuje się wyłącznie na celu, ale także na
dysktraktorach

w warunku niekongruentnym pojawia się konflikt, którą
ręką odpowiedzieć, co wymaga zaangażowania uwagi
wykonawczej

zadanie Stroopa

konflikt wynika ze współzawodniczenia dwóch zadań: kolor
czcionki (reakcja kontrolowana) vs. nazwa koloru (czytanie
= proces automatyczny)

aby wykonać zadanie tj. nazwać kolor czcionki, należy
przełamać tendencję odpowiadania zgodnie z wynikiem
automatycznego czytania, co wymaga udziału uwagi

kolor:

czerwony

reakcja:

czerwony

zielony

kolor:

zielony

słowo:

czerwony

słowo:

zielony

reakcja:

zielony

Badanie uwagi wykonawczej
testem Stroopa

kolor:

czerwony

reakcja:

czerwony

zielony

detekt.

konfli.

uwaga

wykonawcza

kolor:

zielony

słowo:

czerwony

słowo:

zielony

reakcja:

zielony

Badanie uwagi wykonawczej
testem Stroopa

2012-05-21

Badanie uwagi wykonawczej
testem Stroopa

podczas wykonania testy konieczne jest
powstrzymanie się od nawykowej,
automatycznej reakcji tj. czytania

neuronalna baza zjawiska Stroopa – rożne
obszary kory przedczołowej, szczególnie:

przednia część kory obręczy (ACC) – odpowiada za
monitorowanie konfliktu
grzbietowo-boczna kora przedczołowa (PFC) –
odpowiada za działanie uwagi wykonawczej

Badanie uwagi wykonawczej

MacDonald i wsp. (2000)

zadanie: (1) przeczytaj słowa lub (2) nazywanie koloru atramentu

procedura: podawano instrukcję i kilka sekund później badany
wykonywał zadanie

założenia:

czytanie słowa nie wymaga angażowania uwagi wykonawczej

nazywanie atramentu powinno angażować uwagę wykonawczą,
więc zaraz po otrzymaniu instrukcji badany powinien
mobilizować grzbietowo-boczną PFC

wyniki:

podanie instrukcji aktywuje grzbietowo-boczną PFC, ale nie angażuje
ACC
ACC aktywuje się, gdy próbki są niekompatybilne

Fan i wsp. (2003)

zadania: test Stroopa, test Eriksena HHSHH oraz
test z konfliktem przestrzennym (np. obiekt po
prawej stronie, a reakcja lewą ręką)

wynik: niezależnie od sytuacji konfliktowej
aktywowała się przednia część obręczy oraz kora
przedczołowa po lewej stronie (BA10)

Badanie uwagi wykonawczej

w większości czynności uruchamiany jest
jeden z istniejących procesów
automatycznych

kiedy sytuacja jest nowa, wymaga złożonych
decyzji lub nowego planu działania,
konieczne jest uruchomienie nadzorczego
systemu aktywującego (SAS)

buduje nowy związek między bodźcem i reakcją
odpowiada za kontrolę czynności celowych

Teoria Shallice’a SAS

kiedy uruchamia się SAS?

jadąc do pracy, zawsze tą samą drogą,
uruchamiamy procesy automatyczne, ale gdy
przypomnimy sobie, że powinniśmy zrobić
zakupy, konieczna jest restrukturyzacja plany i
wtedy uruchamia się SAS
ale, gdy tylko się zamyślimy to zamiast do sklepu
dotrzemy do pracy – bez uwagi włączy się plan
automatyczny

Teoria Shallice’a SAS

trzy etapy SAS:

stadium 1

konstrukcja nowych przejściowych planów działania

ustalenie celów

wygenerowanie schematów

stadium 2

przygotowanie nowych schematów działania

stadium 3

weryfikacja i ocena schematu

przyjęcie do lub rezygnacja z realizacji

na bazie informacji z pamięci
epizodycznej i długoterminowych
strategii

Teoria Shallice’a SAS

2012-05-21

Teoria Koechlina

teoria procesów kaskadowych

założenia:

istnieje wiele procesów wykonawczych, które
można rozłożyć na proste procedury, które
realizują wybrane działania
mechanizmy kontroli poznawczej są
zorganizowane hierarchicznie
są one uruchamiane na podstawie informacji o
zdarzeniach bardziej odległych w czasie

Koechlin i Summerfield (2007)

kontrola czuciowo-motoryczna np. kiedy dzwoni
telefon rutynowo podnosimy słuchawkę

jej rola istotna, gdy mamy konflikt reakcji
motorycznej
kora przedruchowa

S = dzwoni telefon

R = odbieram

Teoria Koechlina

kontrola kontekstowa - rodzaj kontroli
poznawczej, zależy od chwilowego kontekstu, np.
telefon dzwoni, gdy jesteśmy u znajomych

tylna część kory przedczołowej

S = dzwoni telefon

Kontekst: jestem u kolegi

R = nie odbieram

Teoria Koechlina

kontrola epizodyczna – rodzaj kontroli
poznawczej, zależy od przeszłych zdarzeń, np.
dzwoni telefon i mimo, że jestem w gościach to go
odbieram, bo wcześniej dostałem takie
pozwolenie

przednia część kory przedczołowej bocznej

S = dzwoni telefon

Kontekst: jestem u kolegi

Przeszłe zdarzenie: kolega prosił, żebym odebrał, bo
jest zajęty.

R = odbieram

Teoria Koechlina

sensoryczna

kontekstowa

epizodyczna