2010-12-10

1

FUNKCJE WYKONAWCZE

Piotr Jaśkowski

Co to są funkcje wykonawcze?

Funkcje wykonawcze (executive functions,

executive control, cognitive control) oznaczają
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.

Co to są funkcje wykonawcze?

Funkcje wykonawcze:



planowanie, marzenia, stawianie sobie celów



inicjowanie działania



podejmowanie decyzji



sporządzenie planu działania



monitorowanie działania



umiejętność zmiana działania

2010-12-10

2

pola

nadoczodołow

e

i

przyśrodkowe

Anatomia funkcji wykonawczych

•

kora przedczołowa

pola grzbietowo-środkowe

pola nadoczodołowe

i przyśrodkowe

pola grzbietowo-boczne

pola brzuszno-boczne

Anatomia działania

•

SMA (kora

przedruchowa

pola nadoczodołowe

i przyśrodkowe

Syndrom płatów czołowych



Zachowanie na pozór normalne: swobodnie prowadzą
konwersację z lekarzem czy psychologiem, ich poziom

IQ nie odbiega od normy i potrafią bez kłopotów

wykonywać rutynowe zadania. Nie mają też kłopotów

z wykonaniem standardowych testów

neuropsychologicznych badających percepcję, pamięć
czy sprawność ruchową.



Zmiany osobowości: działają impulsywnie i nieod-

powiedzialnie. 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

2010-12-10

3

Przypadek Phineasa Gage’a



brak samokontroli



impulsywność (agresja)



labilność emocjonalna



brak umiejętności społecznych



nieumiejętność planowania



deficyty uwagi i koncentracji

Metody badania funkcji wykonawczych

Test sortowania kart Winsconsin



angażuje:

grzbietowo-boczną korę przedczołową,

okolice bieguna czołowego,

przyśrodkowe i nadoczodołowe PFC

dolne okolice ciemieniowe, potyliczne i skroniowe

Wieża Hanoi



angażuje:

grzbietowo-boczna PFC

brzuszno-boczna PFC po prawej stronie

przednia część zakrętu obręczy

okolice ciemieniowe

móżdżku

Metody badania funkcji wykonawczych

Test Stroopa



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

2010-12-10

4

Teorie procesów wykonawczych

Teorie Shiffrina i Schneidera



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 procesów wykonawczych

Teorie Shiffrina i Schneidera



procesy kontrolne:

odzwierciedlają aktualny stan uwagi, cele i intencje

są powolne

wymagają udziału świadomości

Teorie

procesów

wykonawczych

Teorie Posnera



trzy rodzaje uwagi:

aktywacja - podtrzymywanie umysłu w stanie pobudznia

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

wykonawcza - odpowiedzialna za planowanie,

podejmowanie decyzji, wykrywanie błędów wykonania,
reakcje w nowych sytuacjach oraz powstrzymywanie się
od nawykowych reakcji

2010-12-10

5

Teorie

procesów

wykonawczych

Teorie Posnera



uwaga wykonawcza w teście Stroopa

kolor:

czerwony

reakcja:

czerwony

czerwony

zielony

kolor:

zielony

słowo:

czerwony

słowo:

zielony

reakcja:

zielony

Teorie

procesów

wykonawczych

kolor:

czerwony

reakcja:

czerwony

czerwony

zielony

detekt.

konfli.

uwaga

wykonawcza

kolor:

zielony

słowo:

czerwony

słowo:

zielony

reakcja:

zielony

Teorie

procesów

wykonawczych

Neuronalna baza zjawiska Stroopa



monitorowanie konfliktu

przednia część kory obręczy



Uwaga wykonawcza

grzbietowo-boczna PFC

2010-12-10

6

Teorie

procesów

wykonawczych

Neuronalna baza zjawiska Stroopa



Doświadczenie MacDonalda i wsp.

Cz. I – Instrukcja

czytanie słowa

nazywanie koloru atramentu

Cz. II (kilka sekund później) – Wykonanie zadania

Teorie

procesów

wykonawczych

Neuronalna baza zjawiska Stroopa



Doświadczenie MacDonalda i wsp.

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

Teorie

procesów

wykonawczych

Neuronalna baza zjawiska Stroopa



Doświadczenie MacDonalda i wsp.

Wyniki:

podanie instrukcji aktywuje grzbietowo-boczną PFC,

ale nie angażuje ACC

ACC aktywuje się, gdy próbki są niekompatybilne

2010-12-10

7

Teorie

procesów

wykonawczych

Neuronalna baza zjawiska Stroopa



Doświadczenie Jima Fana i wsp.

Założenia:

ACC powinno kontrolować sytuacje konfliktowe

niezależnie od tego, jakiego rodzaju konflikt wchodzi
w grę.

Zadania:

Stroopa

Eriksena HHSHH

z konfliktem przestrzennym np. zadanie Simona

Dygresja: konflikt przestrzenny wynikający z
przestrzennej lokalizacji cyfr w umyśle (przykład
zadania z konfliktem)

38216

Czy środkowa cyfra w

prezentowanej liczbie jest

parzysta czy nieparzysta?

Warunki - przykłady

18947

53816

warunek zgodny

warunek niezgodny

(=wywołujący konflikt)

bodziec

uruchamiamy wykonawczy

komponent uwagi

Gdy środkowa cyfra jest
parzysta – reaguj PRAWĄ
RĘKĄ

Gdy jest nieparzysta – LEWĄ
RĘKĄ

2010-12-10

8

Teorie

procesów

wykonawczych

Neuronalna baza zjawiska Stroopa



Doświadczenie Jima Fana i wsp.

Wyniki:

we wszystkich zadaniach konfliktowych aktywowała

się przednia część obręczy oraz kora przedczołową po
lewej stronie (BA 10), ale…

obszary objęte aktywacją różniły się znacząco

pomiędzy zadaniami

Teorie

procesów

wykonawczych

Teoria Shallice’a SAS



Większość 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)



SAS buduje nowy związek między bodźcem i
reakcją

Teorie

procesów

wykonawczych

Teoria Shallice’a 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

2010-12-10

9

Teorie procesów wykonawczych

Teoria procesów kaskadowych Koechlina



Założenia:

procesy poznawcze są zorganizowane hierarchicznie

procesy wyższego rzędu są podejmowane na

podstawie informacji o zdarzeniach bardziej
odległych w czasie.

Teorie procesów wykonawczych

Teoria procesów kaskadowych Koechlina



Przykład:

Kontrola czuciowo-motoryczna

S = dzwoni telefon

R = odbieram

Kontrola kontekstowa

S = dzwoni telefon

Kontekst: jestem u kolegi

R = nie odbieram

Teorie procesów wykonawczych

Teoria procesów kaskadowych Koechlina



Przykład:

Kontrola epizodyczna

S = dzwoni telefon

Kontekst: jestem u kolegi

Przeszłe zdarzenie: kolega prosił, żebym odebrał, bo jest

zajęty.

R = odbieram

Kontrola kontekstowa

S = dzwoni telefon

R = nie odbieram

2010-12-10

10

Empiryczne testowanie teorii kaskadowej

Badany reaguje na kolor.

Kontrola czuciowo-ruchowa

Brak kontroli

Empiryczne testowanie teorii kaskadowej

W zadaniu T1 badany reaguje na wielkość liter; w zadaniu T2 na samo- i spółgłoski.
Kolor określa zadanie

Kontrola czuciowo-ruchowa

Kontrola kontekstowa

Empiryczne testowanie teorii kaskadowej

Badani reagowali na kolor. W części (i) związek między kolorem i reakcją był stały; w części
(ii) zmieniał się od bloku do bloku.

Kontrola czuciowo-ruchowa

Kontrola epizodyczna

2010-12-10

11

Empiryczne testowanie teorii kaskadowej

Badani reagowali na kolor. W części (i) związek między kolorem i reakcją był stały; w części
(ii) zmieniał się od bloku do bloku.

sensoryczna

kontekstowa

epizodyczna