Yürütme işlevleri - Executive functions

İle karıştırılmamalıdır değil Yürütme (hükümet) .
Benzer terimler için, bkz. Uyarlanabilir davranış ve Öz kontrol .
nöropsikoloji
Konular
beyin fonksiyonları
İnsanlar
testler

Yürütücü işlevler (toplu olarak yürütücü işlev ve bilişsel kontrol olarak adlandırılır ), davranışın bilişsel kontrolü için gerekli olan bir dizi bilişsel süreçtir : seçilen hedeflere ulaşılmasını kolaylaştıran davranışların seçilmesi ve başarıyla izlenmesi. Yürütücü işlevler, dikkat kontrolü , bilişsel engelleme , engelleyici kontrol , çalışma belleği ve bilişsel esneklik gibi temel bilişsel süreçleri içerir . Üst düzey yürütücü işlevler, birden fazla temel yürütücü işlevin aynı anda kullanılmasını gerektirir ve planlama ve akıcı zekayı içerir (örneğin, akıl yürütme ve problem çözme ).

Yürütücü işlevler, bireyin yaşamı boyunca yavaş yavaş gelişir ve değişir ve bir kişinin yaşamı boyunca herhangi bir zamanda geliştirilebilir. Benzer şekilde, bu bilişsel süreçler, bireyi etkileyen çeşitli olaylardan olumsuz etkilenebilir. Yürütücü işlevleri ölçmek için hem nöropsikolojik testler (örneğin, Stroop testi ) hem de derecelendirme ölçekleri (örneğin, Yürütücü İşlevlerin Davranış Derecelendirme Envanteri ) kullanılır. Genellikle nörolojik ve psikiyatrik bozuklukları teşhis etmek için daha kapsamlı bir değerlendirmenin parçası olarak yapılırlar.

Edimsel ve klasik koşullandırma ile ilişkili olan bilişsel kontrol ve uyaran kontrolü , bir bireyin ortaya çıkan davranışlarının kontrolü üzerinde rekabet eden karşıt süreçleri (sırasıyla içsel ve dışsal veya çevresel) temsil eder; özellikle, uyarıcıya dayalı davranışsal tepkileri geçersiz kılmak için engelleyici kontrol gereklidir (davranışın uyarıcı kontrolü). Prefrontal korteks yürütücü işlevler yalnızca gerekli, ama yeterli değildir; örneğin, kaudat çekirdek ve subtalamik çekirdek de inhibitör kontrole aracılık etmede bir role sahiptir.

Bağımlılık , dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu , otizm ve bir dizi diğer merkezi sinir sistemi bozukluklarında bilişsel kontrol bozulur . Belirli bir ödüllendirici uyaranla ilişkili uyaran güdümlü davranışsal tepkiler, kişinin bir bağımlılıktaki davranışına hükmetme eğilimindedir.

nöroanatomi

Tarihsel olarak, yürütücü işlevlerin frontal lobların prefrontal bölgeleri tarafından düzenlendiği görülmüştür, ancak durumun gerçekten böyle olup olmadığı hala devam eden bir tartışma konusudur. Prefrontal lob lezyonları üzerinde nesnelerin genelde yürütücü işlevler ve tersi yardımcısı bozukluklarına atıfta rağmen bir yorum için endikasyonları bulunamadı hassasiyet değil için özgüllük frontal lob işleyişine yürütücü işlev önlemler. Bu, sağlam yönetici işlevler için hem frontal hem de frontal olmayan beyin bölgelerinin gerekli olduğu anlamına gelir. Muhtemelen ön lobların temel olarak tüm yürütücü işlevlere katılması gerekir, ancak ilgili tek beyin yapısı bunlar değildir.

Nörogörüntüleme ve lezyon çalışmaları, prefrontal korteksin belirli bölgeleri ve ilişkili alanlar ile en sık ilişkilendirilen işlevleri tanımlamıştır.

  • Dorsolateral prefrontal korteks (DLPFK) "on-line" terimi, biliş ve davranış farklı boyutlarını entegre edilen bilgilerin işlem ile ilgilenmektedir. Bu alanın sözel ve tasarım akıcılığı, seti sürdürme ve değiştirme yeteneği , planlama, tepki engelleme, çalışma belleği, organizasyon becerileri, akıl yürütme, problem çözme ve soyut düşünme ile ilişkili olduğu bulunmuştur .
Dorsolateral prefrontal ve orbitofrontal korteksi gösteren beynin yandan görünümü
  • Anterior singulat korteks (ACC) duygusal sürücüler, deneyim ve bütünleşme katılır. İlişkili bilişsel işlevler, uygunsuz tepkilerin, karar vermenin ve motive edilmiş davranışların engellenmesini içerir. Bu alandaki lezyonlar apati , abulia veya akinetik mutizm gibi düşük dürtü durumlarına yol açabilir ve ayrıca yiyecek veya içecek gibi temel ihtiyaçlar için düşük dürtü durumlarına ve muhtemelen sosyal veya mesleki faaliyetlere ve cinsiyete olan ilginin azalmasına neden olabilir.
  • Orbitofrontal korteks (OFK) süregelen davranış ve sosyal olarak uygun davranışları izleme, dürtü kontrolü önemli bir rol, setin bakım oynar. Orbitofrontal korteks, duyusal uyaranlara dayalı ödüllerin değerini temsil etmede ve öznel duygusal deneyimleri değerlendirmede de rollere sahiptir. Lezyonlar disinhibisyona, dürtüselliğe, agresif patlamalara, cinsel rasgele cinsel ilişkiye ve antisosyal davranışlara neden olabilir.

Ayrıca Alvarez ve Emory, incelemelerinde şunları belirtmektedir: "Ön lobların kortikal, subkortikal ve beyin sapı bölgeleriyle çoklu bağlantıları vardır. Engelleme, düşünme esnekliği, problem çözme, planlama gibi 'üst düzey' bilişsel işlevlerin temeli dürtü kontrolü, kavram oluşturma, soyut düşünme ve yaratıcılık genellikle çok daha basit, "alt düzey" biliş ve davranış biçimlerinden ortaya çıkar.Bu nedenle, yürütücü işlev kavramı, çeşitli ve dağınık bir yapıyı temsil eden anatomik yapıları içerecek kadar geniş olmalıdır. merkezi sinir sisteminin bir parçası."

Beyincik de bazı icracı işlevleri yapma ile ilgili görünmektedir.

varsayımsal rol

Yürütme sisteminin, öğrenilmiş şemaların veya belirlenmiş davranışların yeniden üretilmesiyle açıklanabilecek bazı 'otomatik' psikolojik süreçlerimizin etki alanı dışındaki yeni durumları ele almada yoğun bir şekilde yer aldığı düşünülmektedir . Psikologlar Don Norman ve Tim Shallice , optimal performans için rutin davranış aktivasyonunun yeterli olmayacağı beş tür durumu özetlediler:

  1. Planlama veya karar vermeyi içerenler
  2. Hata düzeltme veya sorun gidermeyi içerenler
  3. Yanıtların iyi prova edilmediği veya yeni eylem dizileri içerdiği durumlar
  4. Tehlikeli veya teknik olarak zor durumlar
  5. Güçlü bir alışılmış tepkinin üstesinden gelmeyi veya ayartmaya direnmeyi gerektiren durumlar.

Bir baskın tepkisi anında olan bir yanıt takviye (pozitif veya negatif) kullanılabilir ya da daha önce bu yanıt ile ilişkili olmuştur.

Yürütücü işlevler genellikle, aksi takdirde dış çevredeki uyaranlar tarafından otomatik olarak ortaya çıkarılabilecek olan önceden belirlenmiş tepkileri geçersiz kılmak gerektiğinde çağrılır. Örneğin, lezzetli bir parça çikolatalı kek gibi potansiyel olarak ödüllendirici bir uyaran sunulduğunda , bir kişi bir ısırık almak için otomatik tepkiye sahip olabilir. Bununla birlikte, bu tür davranışların içsel planlarla çeliştiği durumlarda (diyet sırasında çikolatalı kek yememeye karar vermek gibi), yürütücü işlevler bu yanıtı engellemek için devreye girebilir.

Bu güçlü tepkilerin bastırılması normalde uyarlanabilir olarak kabul edilse de, kültürel beklentiler doğru ve yanlış duygularının önüne geçtiğinde veya yaratıcı dürtüler yürütücü engellemeler tarafından geçersiz kılındığında bireyin ve kültürün gelişimi için sorunlar ortaya çıkar.

Tarihi bakış açısı

Yürütücü işlevler ve bunların sinirsel temelleri üzerine yapılan araştırmalar son yıllarda önemli ölçüde artmasına rağmen, içinde yer aldığı teorik çerçeve yeni değildir. 1940'larda İngiliz psikolog Donald Broadbent , "otomatik" ve "kontrollü" süreçler arasında bir ayrım yaptı ( 1977'de Shiffrin ve Schneider tarafından daha tam olarak karakterize edilen bir ayrım ) ve yürütücü işlevlerin yakından ilişkili olduğu seçici dikkat kavramını tanıttı. . 1975 yılında ABD'li psikolog Michael Posner , "Dikkat ve bilişsel kontrol" başlıklı kitap bölümünde "bilişsel kontrol" terimini kullandı.

1980'lerde Michael Posner, Joaquin Fuster , Tim Shallice ve meslektaşları (ve daha sonra Trevor Robbins , Bob Knight , Don Stuss ve diğerleri) gibi etkili araştırmacıların çalışmaları, yürütücü işlevlere ilişkin son araştırmaların temellerinin çoğunu oluşturdu. Örneğin, Posner odaklama sorumludur dikkat sisteminin, ayrı bir "yürütme" dal olduğunu önerdi dikkat ortamının seçilen yönleri üzerinde. İngiliz nöropsikolog Tim Shallice de benzer şekilde, dikkatin, planlar veya niyetler temelinde zamanlama davranışı lehine otomatik tepkileri geçersiz kılabilen bir "denetim sistemi" tarafından düzenlendiğini öne sürdü. Bu dönem boyunca, bu kontrol sisteminin beynin en ön kısmında, prefrontal kortekste (PFC) barındırıldığı konusunda bir fikir birliği ortaya çıktı .

Psikolog Alan Baddeley , işleyen bellek modelinin bir parçası olarak benzer bir sistem önermişti ve bilginin kısa süreli bellekte (örneğin, zihinsel aritmetik yapıyor ).

Gelişim

Daha fazla bilgi: Fiziksel egzersizin nörobiyolojik etkileri § Bilişsel kontrol ve hafıza

Yürütücü işlevler, olgunluğa ulaşan son zihinsel işlevler arasındadır. Bu, bir kişinin yaşamının üçüncü on yılına kadar tamamen miyelinli olmayan prefrontal korteksin gecikmiş olgunlaşmasından kaynaklanmaktadır . Yürütücü işlevlerin gelişimi, yeni beceriler, stratejiler ve farkındalık biçimleri ortaya çıktığında, hamlelerde ortaya çıkma eğilimindedir. Bu hücumların beynin ön bölgelerindeki olgunlaşma olaylarını yansıttığı düşünülmektedir. Dikkat kontrolünün bebeklik döneminde ortaya çıktığı ve erken çocukluk döneminde hızla geliştiği görülmektedir. Bilişsel esneklik, hedef belirleme ve bilgi işleme genellikle 7-9 yaşlarında hızla gelişir ve 12 yaşına kadar olgunlaşır. Yürütücü kontrol tipik olarak ergenliğin başlangıcındaki bir geçiş döneminden kısa bir süre sonra ortaya çıkar. Yürütücü işlevlerin ortaya çıktığı tek bir aşama dizisi olup olmadığı veya farklı ortamların ve erken yaşam deneyimlerinin insanları farklı dizilerde geliştirmeye yönlendirip yönlendirmediği henüz açık değildir.

Erken çocukluk

Engelleme kontrolü ve çalışma belleği, problem çözme gibi daha karmaşık yürütücü işlevlerin gelişmesini mümkün kılan temel yürütücü işlevler olarak hareket eder. Engelleme kontrolü ve çalışma belleği, 7 ila 12 aylık bebeklerde gözlenen ilk belirtilerle birlikte, ortaya çıkan en erken yürütücü işlevler arasındadır. Daha sonra okul öncesi yıllarda, çocuklar, genellikle 3 ila 5 yaşları arasında, engelleme ve işleyen bellek görevlerinde performans artışı sergilerler. Ayrıca bu süre zarfında bilişsel esneklik, hedefe yönelik davranış ve planlama gelişmeye başlar. Bununla birlikte, okul öncesi çocuklar tam olarak olgun yönetici işlevlere sahip değildirler ve ortaya çıkan bu yeteneklerle ilgili hatalar yapmaya devam ederler - genellikle yeteneklerin yokluğundan değil, özellikle belirli stratejileri ne zaman ve nasıl kullanacaklarını bilme farkındalıklarından yoksun oldukları için. bağlamlar.

ergenlik öncesi

Ergenlik öncesi çocuklar yürütücü işlevlerde belirli büyüme atakları sergilemeye devam ederler, bu da bu gelişimin belirli işlevlerin ön olgunlaşmasıyla birlikte doğrusal bir şekilde meydana gelmediğini düşündürür. Ergenlik öncesi dönemde, çocuklar sözel çalışma belleğinde büyük artışlar gösterirler; hedefe yönelik davranış (12 yaş civarında potansiyel bir sıçrama ile); tepki engelleme ve seçici dikkat; ve stratejik planlama ve organizasyon becerileri. Ek olarak, 8-10 yaşları arasında özellikle bilişsel esneklik yetişkin seviyelerine uymaya başlar. Bununla birlikte, çocukluk gelişimindeki örüntülere benzer şekilde, ergenlik öncesi dönemdeki yürütücü işlevler sınırlıdır, çünkü bu yürütücü işlevleri, devam eden ketleyici kontrolün gelişiminin bir sonucu olarak birden çok bağlamda güvenilir bir şekilde uygulamazlar.

Gençlik

Engelleyici kontrol gibi birçok yürütücü işlev çocukluk ve ergenlik öncesi dönemde başlayabilir. Ancak, farklı beyin sistemlerinin daha iyi entegre olduğu dönem ergenlik dönemidir. Bu zamanda, gençlik, engelleyici kontrol gibi yürütücü işlevleri daha verimli ve etkili bir şekilde uygular ve bu süre boyunca gelişir. Engelleyici kontrolün çocuklukta ortaya çıkması ve zamanla gelişmesi gibi, planlama ve hedefe yönelik davranış da ergenlik boyunca devam eden büyüme ile uzun bir zaman süreci gösterir. Aynı şekilde, 15 yaşında potansiyel bir sıçrama ile dikkat kontrolü gibi işlevler, çalışma belleği ile birlikte bu aşamada gelişmeye devam eder.

yetişkinlik

Yetişkinlikte beyinde meydana gelen en büyük değişiklik, prefrontal korteksteki nöronların sürekli miyelinleşmesidir. 20-29 yaşlarında, yürütücü işlev becerileri zirveye ulaşır ve bu yaştaki insanların en zorlu zihinsel görevlerden bazılarına katılmalarını sağlar. Bu beceriler daha sonraki yetişkinlikte azalmaya başlar. Çalışma belleği ve uzamsal yayılma, düşüşün en kolay görüldüğü alanlardır. Bununla birlikte, bilişsel esneklik, geç bir bozulma başlangıcına sahiptir ve normal işleyen yetişkinlerde genellikle 70 yaşına kadar azalmaya başlamaz. Bozulmuş yürütücü işlevsellik, yaşlılarda işlevsel düşüşün en iyi yordayıcısı olarak bulunmuştur.

Modeller

Yukarıdan aşağıya engelleyici kontrol

Kolaylaştırıcı veya genişletici kontrol mekanizmalarının yanı sıra, birçok yazar tepki kontrolü, hafıza, seçici dikkat, zihin teorisi , duygu düzenleme ve empati gibi sosyal duygular alanındaki engelleyici mekanizmaları tartışmıştır . Bu konu üzerine yakın zamanda yapılan bir inceleme, aktif engellemenin, psikolojinin/bilişsel kontrolün bazı alanlarında geçerli bir kavram olduğunu ileri sürmektedir.

Çalışan bellek modeli

Etkili bir model, Baddeley'in üç alt sistemi düzenleyen merkezi bir yürütme sisteminden oluşan çok bileşenli çalışma belleği modelidir: sözlü bilgiyi koruyan fonolojik döngü; görsel ve mekansal bilgileri koruyan görsel-uzaysal eskiz defteri; ve kısa süreli ve uzun süreli belleği bütünleştiren, zamansal ve uzamsal olarak sıralanmış bölümlerde çok sayıda etki alanından sınırlı miktarda bilgiyi tutan ve yöneten daha yakın zamanda geliştirilmiş epizodik tampon.

Araştırmacılar, biofeedback ile güçlendirilmiş gevşemenin çocuklarda hafıza ve inhibisyon üzerinde önemli olumlu etkilerini bulmuşlardır. Biofeedback, insanların yürütücü işlev becerilerini geliştirmek ve kontrol etmek için vücutlarını kontrol etmeyi ve düzenlemeyi öğrenebilecekleri bir zihin-beden aracıdır. Birinin süreç araştırmacılarını ölçmek için kalp atış hızlarını ve/veya solunum hızlarını kullanın. Biofeedback-rahatlama, müzik terapisi, sanat ve diğer farkındalık aktivitelerini içerir.

Yürütücü işlev becerileri, çocukların akademik başarısı ve sosyal duygusal gelişimi dahil olmak üzere birçok nedenden dolayı önemlidir. Araştırmacılar, “Çocukların Yürütücü İşlev Becerilerini Geliştirmek İçin Farklı Müdahalelerin Etkinliği: Bir Dizi Meta-Analiz” çalışmasına göre, yürütücü işlev becerilerini geliştirmenin mümkün olduğunu bulmuşlardır. Araştırmacılar, çocuklarda yürütücü işlev becerilerinin gelişimini destekleyen farklı müdahalelerin kapsayıcı etkinliğini bulmak için önceki çalışmaların birleşik etkilerine bakan bir meta-analitik çalışma yürüttüler. Müdahaleler arasında bilgisayarlı ve bilgisayarsız eğitim, fiziksel egzersiz, sanat ve farkındalık egzersizleri yer aldı. Ancak araştırmacılar, sanat etkinliklerinin veya fiziksel etkinliklerin yürütücü işlev becerilerini geliştirebileceği sonucuna varamadılar.

Denetleyici dikkat sistemi (SAS)

Başka bir kavramsal model, denetleyici dikkat sistemidir (SAS). Bu modelde çekişme çizelgeleme, bireyin yerleşik şemalarının rutin durumlara otomatik olarak yanıt verdiği, yeni durumlarla karşılaştığında yürütücü işlevlerin kullanıldığı süreçtir. Bu yeni durumlarda, dikkat kontrolü, yeni şemalar oluşturmaya, bu şemaları uygulamaya ve daha sonra bunların doğruluğunu değerlendirmeye yardımcı olmak için çok önemli bir unsur olacaktır.

Kendi kendini düzenleyen model

Russell Barkley , kendi kendini düzenlemeye dayanan, yaygın olarak bilinen bir yönetici işlev modeli önerdi . Öncelikle davranışsal engellemeyi inceleyen çalışmadan türetilmiştir, yürütme işlevlerini dört ana yetenekten oluşan olarak görür. Bir öğe, bireylerin müdahale eden bilgilere direnmesine izin veren çalışan bellektir. İkinci bir bileşen, hedefe yönelik davranışlara ulaşmak için duygusal tepkilerin yönetimidir. Üçüncüsü, öz-yönetimli konuşmanın içselleştirilmesi, kural tarafından yönetilen davranışı kontrol etmek ve sürdürmek ve problem çözme planları oluşturmak için kullanılır. Son olarak, bilgi analiz edilir ve kişinin hedeflerine ulaşması için yeni davranışsal tepkilerde sentezlenir. Yeni bir hedefe ulaşmak veya bir hedefi değiştirmek için kişinin davranışsal tepkisini değiştirmek, öz-düzenleme ve önceki bilgi ve deneyimlere erişme dahil olmak üzere yürütücü işlevlerin bir birleşimini gerektiren daha üst düzey bir beceridir.

Bu modele göre, insan beyninin yürütme sistemi, hedeflere ve geleceğe yönelik davranışların zamanlar arası organizasyonunu sağlar ve günlük amaca yönelik görevler için eylem ve stratejileri koordine eder. Esasen, bu sistem, özellikle hedeflere ve daha genel olarak geleceğe yönelik eylem ve problem çözmeyi sürdürmek için insanların davranışlarını kendi kendilerini düzenlemelerine izin verir. Bu nedenle, yürütücü işlev açıkları, bir kişinin zaman içinde hedeflerine ulaşmak ve geleceği öngörmek ve hazırlamak için öz düzenlemeye girme yeteneği için ciddi sorunlar yaratır.

Çocuklara öz düzenleme stratejilerini öğretmek, onların engelleyici kontrollerini ve bilişsel esnekliklerini geliştirmenin bir yoludur. Bu beceriler, çocukların duygusal tepkilerini yönetmelerini sağlar. Bu müdahaleler, çocuklara sınıf etkinlikleri sırasında bunları uygulamak için gerekli adımları sağlayan yürütme işleviyle ilgili becerilerin öğretilmesini ve çocukları eyleme geçmeden önce eylemlerini nasıl planlayacakları konusunda eğitmeyi içerir. Yönetici işlev becerileri, beynin durumları nasıl planladığı ve tepki gösterdiğidir. Yeni öz-düzenleme stratejileri sunmak, çocukların yeni bir şey uygulayarak yürütücü işlev becerilerini geliştirmelerini sağlar. Ayrıca farkındalık uygulamalarının çocukların öz düzenlemelerinde önemli ölçüde etkili bir müdahale olduğu sonucuna varılmıştır. Bu, biofeedback ile geliştirilmiş rahatlamayı içerir. Bu stratejiler, çocukların yürütücü işlev becerilerinin gelişimini destekler.

Problem çözme modeli

Yürütücü işlevlerin başka bir modeli, yürütücü işlevlerin (a) bir sorunu temsil etmek, (b) stratejileri seçip sıralayarak bir çözüm planlamak, (c) için farklı aşamalarda çalışan alt işlevlerden oluşan bir makro yapı olarak kabul edildiği bir problem çözme çerçevesidir. Stratejileri belirli kurallara göre gerçekleştirmek için kısa süreli bellekte tutar ve ardından (d) sonuçları hata tespiti ve hata düzeltme ile değerlendirir.

Lezak'ın kavramsal modeli

Yürütücü işlevler konusunda en yaygın kavramsal modellerden biri Lezak'ın modelidir. Bu çerçeve, küresel yönetici işlev ihtiyaçlarını karşılamak için birlikte çalışarak dört geniş irade, planlama, amaçlı eylem ve etkili performans alanı önermektedir. Bu model, belirli yürütücü işlev bileşenlerini belirlemeye ve değerlendirmeye yardımcı olmak için klinisyenlere ve araştırmacılara genel olarak çekici gelse de, belirgin bir teorik temelden ve nispeten az doğrulama girişiminden yoksundur.

Miller ve Cohen'in modeli

2001'de Earl Miller ve Jonathan Cohen, bilişsel kontrolün prefrontal korteksin (PFC) birincil işlevi olduğunu ve kontrolün kazanımı artırarak uygulandığını iddia ettikleri "Bir bütünleştirici prefrontal korteks işlevi teorisi" makalelerini yayınladılar . dış ortamın görev veya hedefle ilgili unsurları tarafından devreye giren duyusal veya motor nöronlar . Önemli bir paragrafta şunu savunuyorlar:

PFC'nin bilişsel kontrolde belirli bir işleve hizmet ettiğini varsayıyoruz: hedefleri ve bunları başarmanın araçlarını temsil eden faaliyet kalıplarının aktif olarak sürdürülmesi. Beynin geri kalanının çoğu boyunca yanlılık sinyalleri sağlarlar ve yalnızca görsel süreçleri değil, aynı zamanda diğer duyusal modaliteleri ve ayrıca yanıt yürütme, hafıza geri çağırma, duygusal değerlendirme, vb.'den sorumlu sistemleri etkilerler. Bu önyargı sinyallerinin toplam etkisi, Belirli bir görevi gerçekleştirmek için gerekli girdiler, dahili durumlar ve çıktılar arasında uygun eşleştirmeleri oluşturan yollar boyunca sinirsel aktivite akışını yönlendirir.

Miller ve Cohen, görsel sahnelerin algısını renkler, bireyler veya nesneler gibi çoklu temsiller arasındaki rekabet açısından kavramsallaştıran daha önceki bir görsel dikkat teorisinden açıkça yararlanır. Seçici görsel dikkat, bu rekabeti belirli seçilmiş özellikler veya temsiller lehine 'önyargılı' hale getirir. Örneğin, yoğun bir tren istasyonunda kırmızı önlük giyen bir arkadaşınızı beklediğinizi düşünün. Arkadaşınızı tanımlama umuduyla kırmızı nesneleri aramak için dikkatinizin odağını seçici olarak daraltabilirsiniz. Desimone ve Duncan, beynin bunu kırmızı renge yanıt veren nöronların kazanımını seçici olarak artırarak başardığını, böylece bu nöronlardan gelen çıktının bir aşağı akış işleme aşamasına ulaşmasının ve bunun sonucunda davranışı yönlendirmesinin daha olası olduğunu savunuyorlar . Miller ve Cohen'e göre, bu seçici dikkat mekanizması aslında sadece bilişsel kontrolün özel bir durumudur - önyargının duyusal alanda meydana geldiği bir durum. Miller ve Cohen'in modeline göre, PFC, girdi (duyusal) veya çıktı (yanıt) nöronların yanı sıra bellek veya duygu ile ilgili düzenekler üzerinde kontrol uygulayabilir . Bilişsel kontrol karşılıklı PFC aracılık bağlantısı ile duyusal ve motorlu korteks ve ile limbik sistem . Yaklaşımları içinde, bu nedenle, "bilişsel kontrol" terimi, göreve uygun yanıt vermeyi teşvik etmek için önyargılı bir sinyalin kullanıldığı herhangi bir duruma uygulanır ve böylece kontrol, seçici dikkat , hata gibi çok çeşitli psikolojik yapıların önemli bir bileşeni haline gelir. izleme, karar verme , hafıza engelleme ve tepki engelleme.

Miyake ve Friedman'ın modeli

Miyake ve Friedman'ın yürütücü işlevler teorisi, yürütücü işlevlerin üç yönü olduğunu öne sürer: güncelleme, engelleme ve değiştirme. Bu teorik çerçevenin temel taşı, yürütücü işlevlerdeki bireysel farklılıkların hem birliği (yani ortak EF becerileri) hem de her bileşenin çeşitliliğini (örneğin, kaymaya özgü) yansıttığı anlayışıdır. Başka bir deyişle, güncelleme, engelleme ve değiştirme yönleri birbiriyle ilişkilidir, ancak her biri ayrı bir varlık olarak kalır. Birincisi, güncelleme, kişinin çalışan hafızasındaki içeriklerin sürekli olarak izlenmesi ve hızlı bir şekilde eklenmesi veya silinmesi olarak tanımlanır. İkincisi, engelleme, kişinin belirli bir durumda baskın olan tepkilerin yerine geçme kapasitesidir. Üçüncüsü, yer değiştirme, kişinin farklı görevler veya zihinsel durumlar arasında geçiş yapmak için bilişsel esnekliğidir.

Miyake ve Friedman ayrıca yürütücü işlevlerle ilgili mevcut araştırmaların bu beceriler hakkında dört genel sonuç ortaya koyduğunu öne sürüyorlar. İlk sonuç, yürütücü işlevlerin birlik ve çeşitlilik yönleridir. İkincisi, son çalışmalar, ikiz çalışmalarda gösterildiği gibi, kişinin EF becerilerinin çoğunun genetik olarak kalıtsal olduğunu göstermektedir. Üçüncüsü, yürütücü işlevlerin net ölçümleri, DEHB gibi normal ve klinik veya düzenleyici davranışlar arasında ayrım yapabilir. Son olarak, boylamsal çalışmalar, EF becerilerinin gelişim boyunca nispeten istikrarlı olduğunu göstermektedir.

Banich'in "kontrol kademesi" modeli

2009'daki bu model, diğer modellerden teorileri bütünleştirir ve bir hedefe ulaşmak için dikkat kümelerini sürdürmeye dahil olan ardışık bir beyin bölgeleri dizisini içerir. Sırayla model, arka dorsolateral prefrontal korteksin (DLPFC), orta DLPFC'nin ve arka ve ön dorsal ön singulat korteksin (ACC) katılımını varsayar .

Makalede kullanılan bilişsel görev, Stroop görevinde , çelişen renk ve sözcük yanıtları arasından, özellikle "yeşil" kelimesinin kırmızı mürekkeple yazdırıldığı bir uyaran arasından bir yanıt seçmektir . Posterior DLPFC, beynin mevcut hedefe ulaşması için uygun bir dikkat seti veya kurallar oluşturur. Stroop görevi için bu, beynin kelime anlama ile ilgili olanları değil, renk algısıyla ilgili alanlarını etkinleştirmeyi içerir. Sözcüğün anlamsal algısının çoğu insan için basıldığı renkten daha belirgin olması gibi, önyargıları ve alakasız bilgileri ortadan kaldırır.

Ardından, orta DLPFC, hedefi gerçekleştirecek gösterimi seçer. Görevle ilgili bilgiler, görevdeki diğer bilgi kaynaklarından ayrılmalıdır. Örnekte bu, kelimeye değil mürekkebin rengine odaklanmak anlamına gelir.

Arka dorsal anterior singulat korteks (ACC) kaskadda bir sonraki sıradadır ve yanıt seçiminden sorumludur. Stroop görevi katılımcısının "yeşil" (yazılı kelime ve yanlış cevap) veya "kırmızı" (yazı tipi rengi ve doğru cevap) söyleyeceğine karar burada verilir.

Yanıtın ardından, ön dorsal ACC, yanıtın doğru veya yanlış olup olmadığına karar vererek yanıt değerlendirmesine dahil olur. Bir hata olasılığı daha yüksek olduğunda bu bölgedeki etkinlik artar.

Bu modelde yer alan alanlardan herhangi birinin etkinliği, kendisinden önce gelen alanların verimliliğine bağlıdır. DLPFC yanıt üzerinde çok fazla kontrol uygularsa, ACC daha az aktivite gerektirecektir.

Bilişsel tarzda bireysel farklılıkları kullanan son çalışmalar, bu model için heyecan verici bir destek göstermiştir. Araştırmacılar, katılımcılara, yönlü bir kelimenin konumu veya anlamsal anlamının dikkate alınması gereken Stroop görevinin işitsel bir versiyonunu tamamlamalarını sağladı. Daha sonra, uzamsal veya anlamsal bilgilere (farklı bilişsel stiller) karşı güçlü bir önyargıya sahip olan katılımcılar, göreve katılmaları için işe alındı. Tahmin edildiği gibi, uzamsal bilgiye karşı güçlü bir önyargıya sahip olan katılımcılar, anlamsal bilgiye dikkat etmekte daha fazla zorluk yaşadılar ve ACC'den artan elektrofizyolojik aktivite ortaya çıkardılar. Benzer bir aktivite örüntüsü, uzamsal bilgiye katılmaya çalıştıklarında sözlü bilgilere karşı güçlü bir önyargısı olan katılımcılar için de bulundu.

Değerlendirme

Yürütücü işlevlerin değerlendirilmesi, çeşitli kaynaklardan veri toplamayı ve zaman ve ortamlardaki eğilimleri ve kalıpları aramak için bilgileri sentezlemeyi içerir. Standart nöropsikolojik testlerin yanı sıra davranış kontrol listeleri , gözlemler , görüşmeler ve çalışma örnekleri gibi başka önlemler de kullanılabilir ve kullanılmalıdır . Bunlardan, yürütücü işlevlerin kullanımına ilişkin sonuçlar çıkarılabilir.

Gelişim boyunca yürütücü işlevleri ölçen birkaç farklı araç türü (örneğin, performansa dayalı, öz bildirim) vardır. Bu değerlendirmeler, bir dizi klinik popülasyon için tanısal bir amaca hizmet edebilir.

Deneysel kanıt

Psikolog Paul W. Burgess'in "süreç-davranış uyumu" eksikliği olarak adlandırdığı şeyden dolayı, yürütme sistemini tanımlamak geleneksel olarak oldukça zor olmuştur . Yani, kendi içinde yürütme işlevine veya gerçekten yürütme işlev bozukluğuna bağlanabilecek tek bir davranış yoktur . Örneğin, okuma güçlüğü çeken hastaların neler yapamayacağı oldukça açıktır, ancak yürütme engelli hastaların tam olarak neleri yapamayacakları o kadar açık değildir.

Bu büyük ölçüde yürütme sisteminin doğasından kaynaklanmaktadır. Esas olarak bilişsel kaynakların dinamik, "çevrimiçi" koordinasyonu ile ilgilidir ve bu nedenle etkisi sadece diğer bilişsel süreçlerin ölçülmesiyle gözlemlenebilir. Benzer şekilde, gerçek dünya durumlarının dışında her zaman tam olarak devreye girmez. As nörolog Antonio Damasio bildirdi şiddetli günden güne yürütme sorunları olan bir hasta hala kağıt ve kalem ya da yürütme fonksiyonunun laboratuar bazlı testler geçebilir.

Yürütme sistemi teorileri, büyük ölçüde, ön lob hasarı çeken hastaların gözlemleriyle yönlendirildi . Hafıza , öğrenme , dil ve hafıza gibi daha temel bilişsel işlevleri değerlendirmek için klinik veya laboratuvar temelli testler kullanıldığında normal bir performans sergiliyor gibi görünseler de , günlük görevler için düzensiz eylemler ve stratejiler (artık disexecutive sendromu olarak bilinen bir grup davranış ) sergilediler. akıl yürütme . Bu olağandışı davranışı açıklamak için, diğer bilişsel kaynakları koordine eden kapsayıcı bir sistem olması gerektiği varsayıldı.

Yürütücü işlevlerde yer alan sinirsel yapılara ilişkin deneysel kanıtların çoğu, Stroop görevi veya Wisconsin Kart Sıralama Görevi (WCST) gibi laboratuvar görevlerinden gelir . Örneğin, Stroop görevinde, insan deneklerden, mürekkep rengi ve kelime anlamı sıklıkla çatıştığında (örneğin, yeşil mürekkepte "KIRMIZI" kelimesi) renk kelimelerinin yazdırıldığı rengi adlandırmaları istenir. Nispeten fazla öğrenilmiş ve otomatik davranışın (kelime okuma) daha az uygulanan bir görev – mürekkep rengini adlandırma – lehine engellenmesi gerektiğinden, bu görevi gerçekleştirmek için yönetici işlevlere ihtiyaç vardır. Son fonksiyonel nörogörüntüleme çalışmaları, PFC'nin iki bölümünün, anterior singulat korteks (ACC) ve dorsolateral prefrontal korteksin (DLPFC) bu görevi gerçekleştirmek için özellikle önemli olduğunun düşünüldüğünü göstermiştir.

PFC nöronlarının bağlam duyarlılığı

PFC'nin yürütücü işlevlere dahil olduğuna dair diğer kanıtlar , (arka beyindeki hücrelerin aksine) birçok PFC nöronunun duyarlı olduğunu gösteren makak maymunu gibi insan olmayan primatlarda yapılan tek hücreli elektrofizyoloji çalışmalarından gelir . bir uyarıcı ve bir bağlamın birleşimi. Örneğin, PFC hücreleri, gözlerin ve başın sola doğru hızlı bir hareketinin yapılması gerektiğini işaret ettiği bir durumda yeşil bir işarete yanıt verebilir, ancak başka bir deneysel bağlamda yeşil bir işarete yanıt vermeyebilir. Bu önemlidir, çünkü yürütücü işlevlerin optimal dağılımı her zaman bağlama bağlıdır.

Miller & Cohen'den bir örnek, karşıdan karşıya geçen bir yayayı içerir. Arabaların yolun sağ tarafından sürüldüğü Amerika Birleşik Devletleri'nde, bir Amerikalı karşıdan karşıya geçerken sola bakmayı öğrenir . Bununla birlikte, eğer o Amerikalı, Birleşik Krallık gibi, arabaların soldan gittiği bir ülkeyi ziyaret ederse, o zaman tam tersi bir davranış gerekli olacaktır ( sağa bakarak ). Bu durumda, otomatik yanıtın bastırılması (veya arttırılması) ve yürütme işlevleri, Birleşik Krallık'tayken Amerikalıları sağa doğru çevirmelidir.

Nörolojik olarak, bu davranışsal repertuar, bir davranışa işaret etmek (sola veya sağa bakın) için uyarıcıyı (yol) bir bağlamla (ABD veya Birleşik Krallık) bütünleştirebilen bir sinir sistemi gerektirir. Mevcut kanıtlar, PFC'deki nöronların tam olarak bu tür bilgileri temsil ettiğini gösteriyor. Maymunlarda tek hücreli elektrofizyolojiden elde edilen diğer kanıtlar , motor yanıtların kontrolünde ventrolateral PFC'yi (alt prefrontal dışbükeylik) içerir. Örneğin, atış hızlarını NoGo sinyallerine yükselten hücreler ve "oraya bakma!" diyen bir sinyal. tespit edilmiştir.

Duyusal bölgelerde dikkatli önyargı

İnsan deneklerini içeren elektrofizyoloji ve fonksiyonel beyin görüntüleme çalışmaları, dikkatli yanlılığın altında yatan nöral mekanizmaları tanımlamak için kullanılmıştır. Çoğu çalışma, görsel veya işitsel korteksler gibi yanlılığın “bölgelerinde” aktivasyon aradı . İlk çalışmalar , sol ve sağ görsel korteks üzerinde kaydedilen elektriksel beyin tepkilerinin, deneğe alanın uygun (kontralateral) tarafına katılması talimatı verildiğinde arttığını ortaya çıkarmak için olayla ilgili potansiyelleri kullandı.

Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ve pozitron emisyon tomografisi (PET) gibi kan akışına dayalı nörogörüntüleme tekniklerinin ortaya çıkışı, son zamanlarda renk , hareket ve yüz dahil olmak üzere bir dizi duyusal bölgede nöral aktivitenin gösterilmesine izin verdi . Görsel korteksin duyarlı bölgeleri, denekler, duyusal neokortekste kazanç kontrolünü düşündüren bir uyaranın bu boyutuna katılmaya yönlendirildiklerinde geliştirilir . Örneğin, tipik bir çalışmada, Liu ve iş arkadaşları, deneklere, kırmızı veya yeşil olarak sunulan, sola veya sağa hareket eden nokta dizileri sundu. Her uyarandan önce, deneklerin noktaların rengine mi yoksa yönüne göre mi yanıt vermesi gerektiğini belirten bir talimat ipucu. Tüm uyaran dizilerinde renk ve hareket mevcut olsa da , deneklere renge dikkat etmeleri talimatı verildiğinde renge duyarlı bölgelerdeki (V4) fMRI aktivitesi arttı ve deneklere dikkat etmeleri istendiğinde harekete duyarlı bölgelerdeki aktivite arttı. hareket yönü. Birkaç çalışma, aynı zamanda, ön korteks bölgelerinin, beklenen bir uyaranın başlangıcından önce aktif hale gelme eğiliminde olduğu gözlemiyle, uyaranın başlangıcından önce önyargı sinyali için kanıtlar bildirmiştir.

PFC ve duyusal bölgeler arasındaki bağlantı

Yürütücü işlevlerin 'önyargılı' modelinin artan geçerliliğine rağmen, yürütücü işlevler kullanıldığında PFC ile duyusal bölgeler arasındaki işlevsel bağlantıya ilişkin doğrudan kanıtlar bugüne kadar oldukça seyrektir. Gerçekten de, tek doğrudan kanıt, frontal korteksin bir bölümünün hasar gördüğü ve duyu nöronlarının tepkilerinde lezyon bölgesinden uzakta buna karşılık gelen bir etkinin gözlemlendiği çalışmalardan gelir. Ancak, bu etkinin yürütücü işlevlerin gerekli olduğu durumlara özgü olup olmadığını araştıran az sayıda çalışma vardır. Uzak beyin bölgeleri arasındaki bağlantıyı ölçmek için fMRI yanıtındaki korelasyon gibi diğer yöntemler, frontal korteks ve duyusal bölgelerin çalışan bellek gibi yürütücü işlevlerle meşgul olduğu düşünülen çeşitli süreçler sırasında iletişim kurduğuna dair dolaylı kanıtlar sağlamıştır, ancak daha fazla araştırma vardır. Yürütücü işlevler kullanıldığında PFC ile beynin geri kalanı arasında bilginin nasıl aktığını belirlemek için gereklidir. Bu yönde erken bir adım olarak, görsel-uzaysal akıl yürütme sırasında bilgi işleme akışı üzerine bir fMRI çalışması, oksipital ve parietal kortekslerdeki duyusal ilişkili aktivite ile posterior ve korteksteki aktivite arasındaki nedensel ilişkilere (zamansal aktivite sırasından çıkarılan) kanıt sağlamıştır. ön PFC. Bu tür yaklaşımlar, PFC'deki ve beynin geri kalanındaki yürütücü işlevler arasındaki işleme dağılımını daha da açıklayabilir.

İki dillilik ve yürütme işlevleri

Ana madde: Çokdillilik Bilişsel_avantajları § Yürütme işlevi

Büyüyen bir araştırma grubu, iki dillilerin yürütücü işlevlerde, özellikle engelleyici kontrol ve görev değiştirmede avantajlar gösterebileceğini göstermektedir. Bunun olası bir açıklaması, iki dil konuşmanın kişinin dikkatini kontrol etmesini ve konuşmak için doğru dili seçmesini gerektirmesidir. Gelişim boyunca, iki dilli bebekler, çocuklar ve yaşlılar, yürütme işlevi söz konusu olduğunda iki dilli bir avantaj gösterir. Avantaj, genç yetişkinlerde tezahür etmiyor gibi görünüyor. Bimodal iki dilliler veya bir sözlü dil ve bir işaret dili konuşan kişiler, yürütme işlevi görevlerinde bu iki dilli avantajı göstermezler. Bunun nedeni, birinin diğerini konuşmak için bir dili aktif olarak engellemesinin gerekmemesi olabilir. İki dilli bireyler ayrıca, belirli bir yanıtın birden fazla temsili (örneğin, bir dilde bir kelime ve bireyin diğer dilindeki çevirisi) olduğunda ortaya çıkan, çatışma işleme olarak bilinen bir alanda bir avantaja sahip görünüyor. Spesifik olarak, lateral prefrontal korteksin çatışma işleme ile ilgili olduğu gösterilmiştir. Ancak, hala bazı şüpheler var. Bir meta-analitik incelemede, araştırmacılar iki dilliliğin yetişkinlerde yürütme işlevini geliştirmediği sonucuna vardılar.

Hastalık veya bozuklukta

Parkinson hastalığında yürütücü işlev çalışması , amigdala , hipokampus ve bazal ganglionlar gibi subkortikal alanların bu süreçlerde önemli olduğunu düşündürmektedir . Prefrontal korteksin dopamin modülasyonu, dopaminerjik ilaçların yürütücü işlev üzerindeki etkinliğinden sorumludur ve Yerkes Dodson Eğrisine yol açar . Tersine çevrilmiş U, aşırı uyarılma ile azalan yürütme işlevini (veya stres sırasında artan katekolamin salınımını) ve yetersiz uyarılma ile azalan yürütme işlevini temsil eder. Katekol-O-metiltransferazın düşük aktiviteli polimorfizmi, sağlıklı kişilerde yürütücü işlev görevlerindeki performansta hafif bir artış ile ilişkilidir. Anksiyete bozukluğu , majör depresif bozukluk , bipolar bozukluk , dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu , şizofreni ve otizm gibi birçok bozuklukta yürütücü işlevler bozulur . Phineas Gage örneğinde olduğu gibi prefrontal korteks lezyonları da yürütücü işlev eksikliklerine neden olabilir. Bu alanlardaki hasar, motivasyon ve sosyal işlevsellik gibi diğer işlev alanlarındaki eksikliklerde de kendini gösterebilir .

Gelecekteki yönlendirmeler

Prefrontal kortekste yürütücü işlevler süreçleri için diğer önemli kanıtlar tanımlanmıştır. Yaygın olarak alıntılanan bir gözden geçirme makalesi, yürütücü işlevlerin devreye girmesinin muhtemel olduğu durumlarda PFC'nin orta kısmının rolünü vurgulamaktadır - örneğin, hataları tespit etmenin önemli olduğu, uyaran çatışmasının ortaya çıkabileceği durumları belirleme, belirsizlik altında karar verme, veya olumlu performans sonuçları elde etme olasılığının azaldığı tespit edildiğinde. Bu derleme, diğerleri gibi, medial ve lateral PFC arasındaki etkileşimleri vurgular , bu sayede posterior medial frontal korteks, artan yürütücü işlevlere olan ihtiyacı işaret eder ve bu sinyali dorsolateral prefrontal kortekste gerçekten kontrolü uygulayan alanlara gönderir. Yine de, bu görüşün doğru olduğuna dair hiçbir ikna edici kanıt yoktur ve gerçekten de, bir makale, lateral PFC hasarı olan hastaların ERN'lerini azalttığını (dorsomedial izleme/hata geri bildiriminin varsayılan bir işareti) gösterdi - eğer varsa, şunu düşündürür: kontrolün akış yönü ters yönde olabilir. Öne çıkan bir başka teori, ön PFC, dorsolateral PFC ve premotor korteks arasındaki etkileşimlerin bir 'çağlayanının' sırasıyla geçmiş bağlam, mevcut bağlam ve mevcut sensorimotor ilişkilere göre davranışı yönlendirdiğini öne sürerek frontal korteksin dikey ekseni boyunca etkileşimlerin olduğunu vurgular. .

Nörogörüntüleme tekniklerindeki ilerlemeler, yürütme işlevinin genetik nedenlerini keşfetmek için görüntüleme tekniklerini potansiyel endofenotipler olarak kullanmak amacıyla yürütücü işlevlerle genetik bağlantıların araştırılmasına izin verdi .

Yürütücü işlevleri geliştirebilecek ve insanların bu becerileri günlük etkinliklere ve ortamlara genelleştirmelerine yardımcı olabilecek müdahaleler geliştirmek için daha fazla araştırma gereklidir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar

Yürütme işlevleriyle ilgili kütüphane kaynakları