2012-05-21
1
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
e
i
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
2
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
3
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
4
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
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
czerwony
zielony
kolor:
zielony
słowo:
czerwony
słowo:
zielony
reakcja:
zielony
Badanie uwagi wykonawczej
testem Stroopa
kolor:
czerwony
reakcja:
czerwony
czerwony
zielony
detekt.
konfli.
uwaga
wykonawcza
kolor:
zielony
słowo:
czerwony
słowo:
zielony
reakcja:
zielony
Badanie uwagi wykonawczej
testem Stroopa
2012-05-21
5
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:
1.
czytanie słowa nie wymaga angażowania uwagi wykonawczej
2.
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
6
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
Teoria Koechlina
sensoryczna
kontekstowa
epizodyczna