کارکرد اجرایی مغز: مفاهیم و پیشرفت‌ها

کارکرد اجرایی مغز: مفاهیم و پیشرفت‌ها

در این مقاله از مجله علمی برنا اندیشان، به صورت دقیق و تخصصی به بررسی یکی از مفاهیم کلیدی و به‌روز در زمینه روانشناسی، یعنی “کارکردهای اجرایی” می‌پردازیم. کارکردهای اجرایی، بخشی اساسی از فرایندهای شناختی را به خود اختصاص داده است. تحقیقات و شواهد موجود در این حوزه نشان می‌دهد که این کارکردها با دیگر جنبه‌های شناختی و عملکرد فرد ارتباطات عمیقی برقرار می‌کنند. همچنین، در مورد بسیاری از بیماری‌های روانشناختی، اختلالاتی در این کارکردها مشاهده می‌شود.

در ادامه، با دقت به تفاصیل و مستندات علمی، به توضیحات بیشتری درباره این موضوع خواهیم پرداخت. در این راستا، پیگیری ارتباط کارکردهای اجرایی با سایر جنبه‌های شناختی و همچنین تأثیرات آنها در مواجهه با بیماری‌های روانشناختی را به عنوان یک جنبه اساسی روانشناسی، مورد بررسی قرار خواهیم داد.

کارکرد اجرایی چیست؟

کارکرد اجرایی (EF)، که به طور عمده توسط نواحی پیشانی لوب های مغز کنترل می‌شود، یک اصطلاح است که به طیف گسترده‌ای از فرآیندهای شناختی مختلف اشاره دارد. این فرآیندها شامل اموری چون:

1. طرح‌ریزی:

درک و تدوین یک نقشه یا برنامه جهت انجام وظایف مشخص.

2. حافظه‌ی کاری:

نگه‌داشتن و مدیریت اطلاعات در حافظه کوتاه‌مدت به منظور استفاده فوری.

3. توجه:

تمرکز و توجه به وظایف یا اطلاعات خاص.

4. بازداری:

قابلیت کنترل و مدیریت انگیزه‌ها و واکنش‌ها به نحوی که موجب کاهش واکنش‌های ناخواسته شود.

5. خود بازبینی:

ارزیابی و نقد انجام‌های گذشته و بهبود در آینده.

6. خودتنظیمی:

قابلیت تنظیم و مدیریت خود را برای دستیابی به اهداف مشخص.

7. توانایی شروع یک کار:

قابلیت آغاز کارها و فعالیت‌ها به صورت منظم و منطقی.

این عناصر نشان‌دهنده پهنای باند و تنوع کارکردهای اجرایی می‌باشند که از اهمیت زیادی در تنظیم و مدیریت عملکرد شناختی و رفتار افراد برخوردارند. این متغیرها، به‌طور کلی، به کنترل توانایی اجرایی فرد در مواجهه با چالش‌های روزمره و تحقیقات علمی در زمینه روانشناسی کمک می‌کنند.

پیشینه کارکرد اجرایی

اگرچه مفهوم کارکرد اجرایی برای اولین بار در دهه 1970 مورد تعریف قرار گرفت، اما ایده و تصور درباره یک مکانیزم کنترل، بسیار قبل‌تر، یعنی در دهه 1840 مورد بحث و بررسی قرار گرفت. یک مطالعه موردی که به نام “فینیس گیج” معروف است، ممکن است یکی از جالب‌ترین تحقیقات مرتبط با کارکرد اجرایی باشد.

در دهه 1840، نگرش به مفهومی که بعدها به عنوان کارکرد اجرایی شناخته شد، آغاز شد و به بررسی یک سیستم کنترلی یا مکانیزم مغزی برای تنظیم و کنترل عملکردهای شناختی فرد متمایل شد. اما تا دهه 1970، این اصطلاح به صورت رسمی معرفی و توضیح داده نشده بود.

مطالعه موردی مرتبط با “فینیس گیج” نشان دهنده‌ی تلاش‌های او برای درک تغییرات در کارکرد اجرایی پس از آسیب دیدن قسمتی از مغز، این اهمیت را بیشتر می‌کند. این تحقیقات و مطالعات نقش مهمی در شکل‌گیری و توسعه مفاهیم مرتبط با کارکرد اجرایی ایفا کرده‌اند.

در سال ۱۸۴۰، در یک حادثه، یک میله فلزی به سر فینیس سرکارگری که در ساخت ریل راه‌آهن مشغول به کار بود، برخورد کرد و لوب پیشانی او را سوراخ کرد. در این حادثه، بخش عظیمی از لوب پیشانی چپ او تخریب شد. به رغم این حادثه و اثرات جسمی جدی، فینیس از جان سالم به در برد اما پس از یک دوره بهبود، تغییرات چشم‌گیری در رفتار و شخصیت او ظاهر شد.

فینیس با مشکلاتی نظیر ناتوانی در بازداری و افزایش فعالیت مواجه شد. این ناتوانی در بازداری معمولاً هنگامی رخ می‌دهد که قسمت‌های مختلف از قشر پیشانی مغز تحت تأثیر قرار می‌گیرند، و در مورد فینیس، این نقطه ضعف خاص با آسیب به قشر پیشانی به وجود آمده بود.

این حادثه و تأثیرات آن نه تنها بر جسمیت فینیس بلکه بر عملکرد شناختی و رفتار او نیز تأثیرگذار بوده و به‌وضوح نقش اساسی در مطالعه و درک اهمیت قشر پیشانی و کارکردهای اجرایی در سیستم عصبی انسان را به تصویر کشیده‌اند.

این نمونه و موارد مشابه دیگر، باعث ایجاد تحقیقات گسترده‌تری در زمینه نقش لوب‌های پیشانی و همچنین درک بهتری از مفهوم کارکرد اجرایی گردید. طی دهه ۱۹۵۰، روانشناسان و عصب‌شناسان با تمرکز بیشتری به تحلیل نقش قشر پیشانی در رفتار هوشمندانه پرداختند. این دوره زمانی به عنوان یک دوران مهم در تاریخ تحقیقات مغز و رفتار شناختی محسوب می‌شود.

پیشنهاد می شود به کارگاه روانشناسی آگاهی در مغز مراجعه فرمایید. تا آن زمان، اطلاعات کمتری در مورد نحوه عملکرد قشر پیشانی و نقش آن در فعالیت‌های هوشمندانه در اختیار محققان بوده است. اما با پیدایش مطالعاتی مانند حادثه فینیس گیج و مشابه آن، نگاه به مفاهیم علمی روانشناسی و علوم اعصاب تغییر یافت و تحقیقات بیشتری در راستای درک نقش لوب‌های پیشانی و کارکردهای اجرایی در سیستم عصبی انسان آغاز شد.

دونالد برادبنت

روانشناس بریتانیایی، دونالد برادبنت، تفاوت‌های موجود بین فرایندهای خودکار و کنترل شده را مورد بررسی قرار داد و این تمایز توسط شیفرین و اشنایدر گسترش یافت. آنها اصطلاح “توجه انتخابی” را معرفی کردند که ارتباط ویژه‌ای با کارکردهای اجرایی دارد. در سال ۱۹۷۵، روانشناس به نام مایکل پوسنر اصطلاح “کنترل شناختی” را در یک فصل از کتاب خود با عنوان “توجه و کنترل شناختی” به کار برد.

برادبنت به ویژه به نقش توجه در تعامل با فرآیندهای شناختی و عملکرد اجرایی توجه کرد و شیفرین و اشنایدر این مفهوم را با معرفی اصطلاح “توجه انتخابی”، بیشتر به چالش کشیدن نحوه ما درک و تفاهم از محدودیت‌ها و فرآیندهای مغزی در این زمینه کمک کردند. همچنین، ورود اصطلاح “کنترل شناختی” توسط پوسنر، به توضیحات دقیق‌تر در زمینه تأثیر توجه و کنترل شناختی بر رفتار و عملکرد شناختی افراد منجر شد.

مایکل پوسنر

پوسنر نه تنها به سیستم توجهی اختصاص نداد، بلکه یک شاخه کارکردی جداگانه را نیز مطرح کرد که خودش به نام “توجه متمرکز” معروف است و بر انتخاب جنبه‌های خاص محیط تمرکز دارد. وی در بخشی از تحقیقات خود به حافظه فعال پرداخت و مفهومی به نام “مرکز اجرایی” را مطرح کرد. او باور داشت که این مرکز اجرایی، نقشی حیاتی را در دستکاری و مدیریت اطلاعات در حافظه کوتاه‌مدت دارد.

با این نگرش، پوسنر به وضوح نشان داد که سیستم توجه تنها یک جنبه از عملکرد شناختی فرد نیست و توانایی‌های تفکری و حافظه نیز نیاز به یک “مرکز اجرایی” دارند که اطلاعات را در مغز مدیریت و تنظیم کند. این دیدگاه به توسعه تحقیقات در زمینه‌های توجه، حافظه و سایر فرآیندهای شناختی کمک کرد و به تفصیل به درک ما از نحوه عملکرد مغز در مواجهه با وظایف شناختی کمک نمود.

شالیس

شالیس نیز اعتقاد دارد که فرآیند توجه تحت نظر یک سیستم نظارتی قرار دارد که قابلیت نادیده گرفتن پاسخ‌های خودکار به نفع رفتارهای برنامه‌ریزی شده را دارد. او معتقد است که این سیستم نظارتی به نحوی تنظیم شده است که امکان مدیریت توجه و تنظیم آن را دارد. توافق عمومی هم به تدریج به این نتیجه رسیده که این سیستم نظارتی اصلی در قشر پیشانی مغز واقع شده است.

کارکرد اجرایی چیست؟

این دیدگاه نشان از پیچیدگی فرآیند توجه دارد و تاکید بر اهمیت سیستم نظارتی جهت تنظیم و کنترل توجه به منظور پیشبرد رفتارهای مقرر و برنامه‌ریزی شده دارد. تحلیل‌های شالیس و سایر پژوهشگران در این زمینه به مفهوم یک نظام پیچیده‌تر برای توجه و نظارت بر رفتارها اشاره دارد و این ایده نشان از تعامل گسترده‌تر بین قسمت‌های مختلف مغز برای کنترل و تنظیم فعالیت‌های شناختی دارد.

پریبرام

پریبرام به عنوان نخستین فردی شناخته می‌شود که در بحث درباره اهمیت عملکرد قشر پیشانی، از اصطلاح “اجرایی” استفاده کرد. اما پس از آن، بیش از 30 تعریف دیگر در زمینه علمی زیر چتر اصطلاح “کارکرد اجرایی” قرار گرفتند که تعریف عملیاتی این مفهوم را بسیار پیچیده‌تر کردند.

این پدیده نشان‌دهنده پیچیدگی و چالش‌هایی است که در تدوین تعریف عملکرد اجرایی به وجود آمده است. اگرچه ابتدا پریبرام این اصطلاح را به کار برد، اما تنوع در تعبیرات و تفسیرهای بعدی توسط پژوهشگران بسیاری، باعث شکل‌گیری یک مفهوم چندگانه و گسترده در زمینه علوم شناختی شده است. این تعداد زیاد از تعریف‌ها نشان‌دهنده حیاتیت و اهمیت این حوزه در تحقیقات علمی است که به پیچیدگی‌ها و تنوع‌های موجود در تفاهم از “کارکرد اجرایی” اشاره دارد.

اغلب محققان در تلاش بوده‌اند تا اصطلاح “کارکرد اجرایی” را با استفاده از مدل‌های یک تا سه مولفه‌ای تعریف نمایند. لیزاک این مسأله را مورد بررسی قرار داده و کارکردهای اجرایی را به عنوان یک سیستم چند مولفه‌ای مطرح کرده است، که از مولفه‌های زیر تشکیل شده است:

1. اراده: توانایی فرد در تعیین و تثبیت اهداف و اولویت‌ها.

2. برنامه‌ریزی: توانایی برنامه‌ریزی مرتب و مدون برای دستیابی به اهداف و انجام وظایف.

3. اعمال هدف‌دار: انجام اقدامات با تمرکز بر دستیابی به اهداف تعیین شده.

4. عملکردهای اثربخش: توانایی اجرای مؤثر و کارآمد وظایف با توجه به هدف‌ها و برنامه‌ریزی‌های مندرج.

با این نگرش، لیزاک سعی کرده است تا یک دیدگاه جامع‌تر به کارکردهای اجرایی بپردازد و این مولفه‌ها را به عنوان جوانب مختلف و متقابلی از یک سیستم یکپارچه معرفی نماید. این تفکر، از طریق تشکیل یک چارچوب جامع‌تر برای درک کارکردهای اجرایی، به تحلیل و توجیه متنوع‌تری از این مفهوم منجر شده است.

رینالدز و هورتون

رینالدز و هورتون اقدام به مقایسه کارکردهای اجرایی با دانش عمومی کردند و به اظهارنظر رسیدند که این دو مفهوم از یکدیگر متفاوت هستند. آنها تاکید کردند که کارکردهای اجرایی نمایانگر ظرفیت‌هایی برای برنامه‌ریزی، انجام وظایف، و اجرای اعمال سازگارانه هستند، در حالی که وظیفه دانش عمومی بیشتر به حفظ و نگهداری دسته‌ای از واقعیت‌های عینی و سازماندهی شده می‌پردازد. این دیدگاه تفاوت بین دو مفهوم را در تاکید بر طبیعت عملکردی و علایق هرکدام توضیح داد.

با این تفکر، آنها به وضوح جلب توجه به جنبه‌های مختلف تفکر و عملکرد فردی نموده‌اند. در حینی که کارکردهای اجرایی به توانایی افراد در مدیریت و اجرای وظایف پیچیده و سازگار با محیط اشاره دارند، دانش عمومی بیشتر به حفظ و استدلال درباره حقایق مشخص و سازماندهی آنها می‌پردازد. این تفکر نشان‌دهنده نظریه‌های تکمیلی و جامعی در مورد علایق و توانمندی‌های شناختی افراد است.

بیان آنها به گونه‌ای است که کارکردهای اجرایی نقش اساسی در جلب و مدیریت اطلاعات فعال و مؤثر را ایفا می‌کنند، به جای اکتساب و ذخیره منفعلانه‌ی اطلاعات. این کارکردها شامل تصمیم‌گیری، برنامه‌ریزی اجرایی اعمال، و تولید خروجی‌های سازگار با نیازهای محیط خارجی هستند.

این توصیف نشان می‌دهد که این سیستم شناختی قادر است به طور فعال و هدفمند به پردازش و اجرای اطلاعات در جهت دستیابی به اهداف تعیین شده فرد، بدون محدودیت در تنظیم و پاسخ به وظایف و چالش‌های پیشرو، مشغول باشد.

ناگلیری و گلدشتین

ناگلیری و گلدشتین در نگاه خود به جنبه‌های رفتاری کارکرد اجرایی، از پایه‌ریزی براساس یک مطالعه ملی گسترده بهره برده‌اند. آنها معتقدند که برای بهترین توصیف کارکرد اجرایی به عنوان یک پدیده ی واحد، مفاهیم آن باید در تسلط به 9 حوزه مختلف تجربی و شناختی تدوین گردد:

1. ضبط و نگهداری: توانایی در ثبت و حفظ اطلاعات.

2. تنظیم هیجانی: مهارت در مدیریت و تنظیم احساسات و هیجانات.

3. انعطاف پذیری: قابلیت سازگاری با مواقع و تغییرات در شرایط.

4. کنترل بازداری: توانایی در مهار و کنترل عملکردهای بازدارنده.

5. آغاز کارها: توانایی در شروع و آغاز وظایف.

6. سازماندهی: مهارت در سازماندهی و ترتیب‌بندی وظایف.

7. طرح ریزی: توانایی در برنامه‌ریزی دقیق و کارآمد.

8. خود بازبینی: قابلیت ارزیابی خود و تصحیح عملکرد.

9. حافظه ی فعال: توانایی در استفاده از حافظه و فرآیندهای فعال به منظور حل مسائل.

این دیدگاه گسترده تری از کارکرد اجرایی ارائه می‌دهد و ابعاد مختلف و گسترده‌تری از عملکرد شناختی فرد را در نظر می‌گیرد.

تعاریف کارکرد اجرایی

بانیچ تعریف می‌کند: محدود کردن اطلاعاتی که می‌توانند باعث حواس پرتی شوند یا به تکلیف مورد نظر مرتبط نیستند، و متمرکز شدن شخص بر رفتارهای هدفمند. این عمل شامل استفاده از اطلاعات لازم برای تصمیم‌گیری، طبقه‌بندی اطلاعات انتزاعی مرتبط با تکالیف، و بهبود تعامل با اطلاعات یا موقعیت‌های جدید است.

بارکلی توضیح می‌دهد که کارکرد اجرایی شامل یک مجموعه از اقدامات هدفمند است که به منظور تغییر یک نتیجه معوق یا تأخیر (برای مثال، دستیابی به یک هدف) انجام می‌شود. این اقدامات به صورت هدفمند صورت می‌گیرند و هدف آنها تحقق یک پیشرفت یا تغییر موازی با اهداف مشخص است.

لوریا بیان می‌کند که برای تشکیل ساختار اساسی و زیربنایی ما، بدون رفتارهای گزینشی و هدف‌گرا، این ترکیب غیرممکن است. به عبارت دیگر، او تأکید می‌کند که نقش رفتارهای گزینشی و هدف‌گرا در ساختار و ارتباطات اساسی انسان ضروری است و بدون آنها، سازواری و توسعه ما ممکن نخواهد بود.

لوریا بیان می‌کند که به‌علاوه از اختلالات مرتبط با خلاقیت و سایر آشفتگی‌های رفتاری، تقریباً همهٔ بیمارانی که دارای آسیب در نواحی پیشانی هستند، یک فقدان قابل‌ملاحظه در یک توانایی ذهنی حیاتی از خود نشان می‌دهند؛ به عبارت دیگر، ناتوانی در ارزیابی صحیح از رفتار و نقصان در کفایت رفتاری به‌وضوح دیده می‌شود.

مک‌کلاسکی توضیح می‌دهد که کارکردهای اجرایی می‌توانند به‌عنوان یک گروه متنوع از فرآیندهای شناختی کاملاً مشخص در هدایت شناخت، هیجان، و فعالیت حرکتی، یعنی عملکردهای روانی، عمل کنند. این عملکردها به توانایی راهبردی و هدفمند در انجام وظایف، سازماندهی فعالیت‌ها، و اتخاذ راهبردهای موثر و هدف گرا تأثیر گذار هستند.

مدل های کارکرد اجرایی

مفهوم سازی عملکرد اجرایی اساساً از تحقیقات بر روی افرادی با آسیب در لوب پیشانی نشأت گرفته است، به‌طور ابتدایی توسط لوریا توصیف شدند. او گزارش داد که این افراد با چالش‌های عدم سازماندهی اعمال و استراتژی‌ها برای اجرای وظایف روزانه مواجه هستند. در آغاز، این مشکلات با عنوان نشانگان اختلال اجرایی شناخته شدند.

این افراد در آزمایش‌های بالینی و در هنگام ارزیابی فرآیندهای شناختی دیگر نظیر حافظه، یادگیری زبان، و استدلال، دچار نقصان در اجرای بهنجار فعالیت‌ها بودند. بنابراین، ضرورت وجود یک سیستم پاسخگو برای هماهنگی منابع شناختی دیگر که باعث عملکرد نامناسب در افراد مبتلا به آسیب لوب پیشانی می‌شود، احساس می‌شود.

برای مطالعه بیشتر به مقاله سی تی اسکن مغز و اختلالات روانی مراجعه فرمایید. مطالعات اخیر در زمینه تصویربرداری عصبی نقش قلبی قشر پیشانی (PFC) در پاسخ به کارکرد اجرایی را تأیید می‌کنند. این تحقیقات نشان می‌دهند که دو بخش مهم از قشر پیشانی، یعنی قسمت ACC و DLPFC، در اجرای وظایف کارکرد اجرایی دارای اهمیت بسیاری هستند. در این قسمت، یک بررسی به ترتیب زمانی از نظریاتی که تعاریف و درک ما از کارکرد اجرایی را گسترش داده‌اند، ارائه خواهیم کرد.

پردازش های خودکار و کنترل شده

مدل دونالد برادبنت یک مفهوم از پردازش‌های خودکار و کنترل شده ارائه می‌دهد، که یک سیستم فیلتر برای انتخاب آگاهانه اطلاعات خاص ایجاد می‌کند. در شرایطی که محرک‌های متناقض حضور دارند، این سیستم تصمیم می‌گیرد کدام اطلاعات مرتبط هستند و کدام اطلاعات غیرمرتبط. به عبارت دیگر، بخشی از اطلاعات به عنوان مرتبط شناخته می‌شوند و به سیستم وارد می‌شوند، در حالی که بخش دیگر نادیده گرفته می‌شود.

در این مدل، اصطلاحات تخصصی همچون “انبار حسی” و “صافی حسی” برای شرح پردازش محرک‌ها در یک سطح پیش‌توجهی استفاده می‌شوند. این اصطلاحات به تفصیل بر ویژگی‌های خاصی از محرک‌ها متمرکز می‌شوند، از جمله جنس صدا یا نوع آن.

از طریق تدوین یک نمودار تصویری، می‌توانیم تصوّر کنیم که دو خط موازی وجود دارند که در آن پردازش اطلاعات انجام می‌شود. این ساختار با شباهت به یک تنگه یا گلوگاه، منجر به تسمیه این مدل به عنوان “نظریه گلوگاه” شده است. در صورت عدم وجود این صافی یا سپر در سیستم حسی یا شناختی، باعث می‌شود که اطلاعات غیرضروری به میزان زیادی به سیستم وارد شده و باعث از دست رفتن کارایی سیستم می‌شود.

مدل کنترل شناختی

پوسنر و اشنایدر همچون دیگر محققان نیز به توسعه مدل کنترل شناختی کاربردی از نظریه برادبنت پرداختند. تفسیر آنها به مفهوم گلوگاه برادبنت اضافه به تأکید بر نقش حیاتی توجه در اجرای وظایف سطح بالا، از جمله جستجوی دیداری، نیز شامل می‌شود. پوسنر همچنین ادعا می‌کند که کنترل شناختی برای مدیریت فعالیت‌های ذهنی و همچنین کنترل احساسات و افکار الزامی است.

پوسنر، از طریق مفهوم کنترل شناختی، به فرایندهایی اشاره می‌کند که نقش هدایت و راهبری رفتار را به عهده دارند، و این تعریف مشابه با تعاریف عملی امروزی مرتبط با کارکرد اجرایی می‌باشد. بر اساس دیدگاه پوسنر و اسنایدر، کنترل شناختی به عنوان عاملی مسئول انجام پاسخ‌های خودکار و تکراری، با اهمیت گزینشی و بازدارنده در این مدل توصیف می‌شود. این مدل کنترل شناختی به افراد این امکان را می‌دهد که بر اساس اهداف خود، از یک حالت یا موقعیت به موقعیت دیگر تطبیق یابند.

مدل پردازش های کنترل شده

شیفرین و اشنایدر اظهار کردند که به دلیل محدودیت در توانایی توجه، ضروری است که یک محرک خاص را به محرک دیگر ترجیح دهیم. آنها از قدرت نظریه‌ای پردازشی کنترل‌کننده برای تشخیص، جستجو و توجه بهره بردند. این تحقیق با مقایسه ردیابی خودکار با جستجوی کنترل شده انجام شد و نتیجه نشان داد که با یادگیری مفاهیم و دسته‌بندی، عملکرد جستجوی کنترل شده بهبود می‌یابد.

در این نظریه پردازش دوگانه، پردازش خودکار با فعال‌سازی یک توالی از عناصر که از پیش یادگرفته شده‌اند، آغاز می‌شود و به صورت خودکار ادامه می‌یابد. به عبارت دیگر، این نوع پردازش به توانایی ادامه یافتن به صورت خودکار یک دنباله از وظایف مشخص اشاره دارد. در همین حال، پردازش کنترل شده شامل فعالیت‌های موقتی از عناصر دیگر است که می‌توانند به سرعت به کار گرفته شوند، اما به توجه فعال احتیاج دارند.

فرایندهای خودکار، بدون نیاز به تلاش فعال از سوی فرد، به سرعت، بدون هشیاری های آگاهانه، و به صورت ناخودآگاه انجام می‌شوند و ارتباطات پایداری که با تمرین و آموزش شکل می‌گیرند. بنابراین، در این فرایندها، شخص بدون نیاز به توجه و کنترل فعال می‌تواند درگیر شود.

به عبارت دیگر، این نوع پردازش بدون نیاز به توجه فعال یا کنترل از طرف افراد، به سراغ گرفته می‌شود. در مقابل، پردازش‌های کنترل شده یا ارادی نیازمند تلاش و فعالیت ارادی هستند و برای آغاز این نوع پردازش، یک توالی فعالیت مرتب و با دقت از طریق تمرکز بر روی یک سوژه یا موضوع باید انجام گیرد.

با تکرار تمرین‌ها، مهارت‌هایی که ابتدا از نوع ارادی یا کنترل شده هستند، می‌توانند به فعالیت‌های خودکار تبدیل شوند. به عبارت دیگر، این مهارت‌ها پس از تکرار و تمرین مکرر، دیگر نیازی به تمرکز کامل و توجه ادامه‌ای ندارند.

سیستم نظارت بر توجه

شالیس، مدلی را ارائه داد که از سیستم اجرایی الهام گرفته شده و به آن برنامه‌ریزی مجادله‌ای یا سیستم نظارت کننده توجه نامیده شد. برنامه‌ریزی مجادله‌ای به یک سیستم کنترلی اشاره دارد که در انتخاب رفتارهای مورد نظر، اعمال مجادله را بازداری می‌کند. این سیستم نظارت کننده نقش واسطه‌ای را در مواقع جدیدی که نیازمند تصمیم‌گیری و آگاهی هستند، ایفا می‌کند. شالیس باور دارد که نقص در این سیستم ممکن است باعث اختلالات اجرایی مانند عدم بازداری در افراد شود.

مدل مرکز اجرایی

بادلی، سالا، و رابینز تئوری مرکز اجرایی را ارائه دادند و آن را به عنوان یک سیستم یکپارچه با عملکردهای گوناگون مطرح کردند. این مرکز اجرایی نقش نظارت بر حلقه‌های صوتی و طراحی دیداری-فضایی را برعهده دارد و به عنوان یک سپر یا صافی نیز عمل می‌کند.

مدل یکپارچه

مدل میلر و کوهن بر تأکید بر کنترل شناختی و به ویژه فعالیت‌هایی که حفظ اهداف را نمایان می‌کنند، تمرکز دارد. آنها همچنین به کارکرد اجرایی به عنوان اصطلاحی اشاره می‌کنند که دربرگیرنده‌ی پردازش‌های شناختی است که به رفتارهای هدف‌گرا منجر می‌شود. در مدل آنها، کارکرد اجرایی به عنوان یک سیستم از بالا به پایین تعبیه شده است که برای تعامل با مناطق پردازش حسی و حرکتی یکدیگر، کمک می‌کند.

در این مدل، نقشه‌ها در داخل سیستم از درون به برون ایجاد می‌شوند، جایی که نشانگرهای سوگیرانه، فعالیت‌ها را در طی راههای عصبی هدایت می‌کنند. این نقشه‌ها عبارتند از الگوهای مختلف درونی که اطلاعات ورودی را پردازش کرده و مسیرهای ارتباطی میان اطلاعات و وظایف را شکل می‌دهند. این فرآیند به ایجاد یک ساختار سازمانی هوش مصنوعی کمک کرده و سیستم را قادر به انجام وظایف مختلف با پیچیدگی‌های مختلف می‌سازد.

زنجیره کنترل

بانیچ توضیح داد که اتصالات متوالی در مغز باعث حفظ تنظیمات مرتبط با توجه می‌شوند. طبق اظهارات بانیچ، DLPFC (کورتکس پیشانی عقب) به عنوان نقطه آغازی عمل می‌کند که از توجه بالا به پایین برای فعال‌کردن نواحی مغزی مختلف استفاده می‌کند.

مدل های کارکرد اجرایی

سپس نواحی دیگر قشر مغزی مشخص می‌شوند که برای ایجاد پاسخ‌های مناسب، نیازمند اطلاعات خاصی هستند. این فرآیند به ایجاد یک زنجیره از فعالیت‌های مترتب با یکدیگر کمک می‌کند و مغز را در تنظیم و مدیریت توجه واگذارنده موثر می‌سازد.

 

فنوتیپ گسترش یافته

بارکلی توضیح داده‌است که کارکرد اجرایی در واقعیت با اصطلاح خودتنظیمی توصیف می‌شود که از جنبه‌های گوناگون تشکیل شده است:

1. حافظه کاری:

– در این بخش، امکان ذخیره و مدیریت اطلاعات مورد نیاز برای انجام وظایف حاکم بر توجه و فعالیت فعلی را داریم.

2. مدیریت هیجان:

– توانایی کنترل و تنظیم هیجانات به منظور حفظ تمرکز و بهره‌وری در انجام وظایف مختلف.

3. حل مساله:

– استفاده از توانایی‌های تفکر تحلیلی و خلاقیت به منظور پیدا کردن راه‌حل‌های مناسب برای مسائل پیش‌آمده.

4. تجزیه و ترکیب هدف‌های رفتاری جدید:

– این فرایند شامل توانایی تجزیه و تحلیل وضعیت‌ها، تعیین اهداف جدید، و تنظیم رفتار بر اساس آن اهداف می‌شود.

و همچنین، این کارکرد اجرایی فرآیندهای زیر را شامل می‌شود:

1. حافظه فعال:

– قابلیت نگهداری و به‌روزرسانی اطلاعات مرتبط برای استفاده در طول زمان.

2. طرح‌ریزی:

– توانایی برنامه‌ریزی و طراحی یک راهبرد مؤثر برای انجام وظایف.

3. حل مساله:

– استفاده از تفکر منطقی و ابداعی به منظور حل کردن مسائل و چالش‌ها.

4. خود بازبینی:

– توانایی ارزیابی عملکرد شخصی، تشخیص نقاط قوت و ضعف، و بهبود فرآیند‌های اجرایی.

5. کنترل تداخل:

– توانایی مدیریت و کاهش تداخل‌ها و مشکلات موجود در مسیر اجرای وظایف.

6. خودانگیزی:

– توانایی تنظیم و افزایش انگیزه شخصی برای دست‌یابی به اهداف.

چشم انداز کارکرد اجرایی

پایه‌ای حیاتی برای درک رشد کارکرد اجرایی را می‌توان در ابتکارات لوریا مشاهده نمود. مدل رشد عصبی لوریا، مراحلی مشخص از پیشرفت رشد را توضیح می‌دهد که به مراحل بالاتر از توسعه قشر مغزی مرتبط می‌شوند. لوریا تاکید دارد که مراحل مختلف رشد ذهنی در کودکان، فرصت‌های منحصر به فردی را برای شناخت بهتر و درک گسترده‌تر از رشد کارکردهای اجرایی فراهم می‌کند.

لوریا فرض می‌کند که عملکردهای روانی-عصبی، که برای انجام رفتارهای هوشمندانه و اجرای عملکردهای اجرایی ضروری هستند، در طول مراحل مختلف رشد پدید می‌آیند. این فرض بر اساس نظریه فرهنگی-تاریخی ویگوتسکی استوار است، که از تعامل با عوامل محیطی در طول این مراحل پیش می‌آید.

ویگوتسکی یک نظریه پیچیده را که به پردازش‌های زبانی و تفکر مرتبط است، تدوین کرد. او با اعتقاد به تأثیرات قابل توجه محیط و یا فرهنگ در درک و فهم فرآیندهای رشدی که با توانایی‌های سطح بالا مانند درک انتزاعی، حافظه، و توجه مرتبط هستند، به نظر می‌رسد. لوریا این نظریه‌ها را پیگیری کرده و آنها را گسترش داده است.

لوریا، در سال 1966، اظهار کرد که عملکردهای قشری بالاتر که شامل کارکرد اجرایی است، نیازمند تعامل با رشد عصب‌شناختی بهنجار و تأثیرات محیطی خاص از یک فرهنگ، تاریخ، یا اجتماع هستند. نتیجه این تعاملات بهینه‌سازی رشد عصب‌شناختی و کارایی بیشتر عملکرد قشری را ایجاد می‌کند و از طریق آن، توانمندی‌هایی مانند زبان، توجه، حافظه، هوش، و کارکرد اجرایی ارتقا می‌یابد.

در سال 1980، لوریا پنج مرحله از رشد انسانی را تعریف کرد:

مرحله اول: این مرحله از زندگی انسان در سال اول زندگی آغاز می‌شود و شامل رشد ساختارهای ساقه مغز و توسعه سیستم فعال‌ساز مشبک است. در این دوره، پروسه‌های ریخت‌شدن اولیهٔ ساختار مغزی و تشکیل ارتباطات اولیه بین نورون‌ها رخ می‌دهد. این مرحله اساسی برای تأسیس اولین پایه‌های عملکرد عصبی است و درک بهتری از این فرایندها به ما کمک می‌کند.

مرحله دوم: این مرحله، در طی سال دوم زندگی فرد، فعال‌سازی نواحی حسی اولیه دیداری و شنیداری، ادراک لامسه‌ای، و نواحی حرکتی اولیه را شامل می‌شود. این دوره با مرحله عملیات حسی-حرکتی پیاژه هماهنگی دارد و در آن، تجربیات حسی و حرکتی ابتدایی به‌صورت یکپارچه‌تر شکل می‌گیرند. این فرایند مهم برای توسعه قابلیت‌های حسی و حرکتی اولیه در این مرحله از رشد است.

مرحله سوم: این دوره، دوران پیش از دبستان کودک را فرا می‌گیرد و با توسعه کیفیت‌های خاص مناطق ارتباطی مغز تعیین می‌شود. در این مرحله، ذهن کودک قادر به تشخیص و بازتولید مواد نمادین می‌شود و توانایی الگوبرداری از حرکات جسمی نیز پیدا می‌کند.

این دوران با عملکرد پیش از عملیاتی در مراحل مطابقتی پیاژه هماهنگی دارد. در واقع، کودک در این مرحله توانایی‌های الگوبرداری و تجسمی را گسترش می‌دهد و با آموختن از تجارب اطراف خود، توانمندی‌های ارتباطی و اجتماعی خود را تقویت می‌کند.

مرحله چهارم: این دوره از رشد در سن 7 یا 8 سالگی، در سال اول یا دوم دبستان آغاز می‌شود و همراه با فعال شدن نواحی سومین لوب‌های آهیانه ای در مغز است. نواحی سومین لوب‌های آهیانه ای، شامل لوب‌های آهیانه‌ای-گیجگاهی و پس سری است که با یکدیگر پیوند می‌یابند و سه کانال درون‌داد حسی اصلی را تشکیل می‌دهند.

در این مرحله، ذهن کودک آغاز به درک درون‌داد حسی و واکنش به محرک‌های محیطی می‌کند. این پروسه به ویژه برای توسعه توانمندی‌های ذهنی پیچیده‌تر اهمیت دارد. این مرحله با مرحله رشد عملیاتی مطابقت دارد که عبارتند از انجام عملیات عقلانی و درک مفاهیم مجرد و انتزاعی.

مرحله پنجم: این مرحله، که در حدود سن 8 سالگی آغاز می‌شود و در طول دوران نوجوانی و بزرگسالی ادامه می‌یابد، با آغاز فعالیت منطقهٔ قدامی شیار مرکزی لوب‌های پیشانی همراه است. این منطقه برای توسعهٔ توانمندی‌های ذهنی پیچیده مانند تفکر انتزاعی و حافظهٔ ارادی، که ویژگی‌هایی چون بازبینی عملکرد و ارزیابی یادگیری را دربرمی‌گیرند، ضروری است. این مرحله با مفهوم عملیات صوری پیاژه هماهنگی دارد.

علاوه بر نظریه مراحل رشد مغزی، نظریه لوریا در خصوص عملکرد پویای مغزی ممکن است یکی از کامل‌ترین نظریات در این حوزه باشد (لواندوفسکی، لاوت، گوردون، و کادینگ، 2008). لوریا چهار سطح از روابط مغزی-رفتاری و عملکرد شناختی-عصبی را با هم پیوند داده است که شامل موارد زیر می‌شود:

1. ساختار مغز:

در این سطح، لوریا به بررسی عناصر مختلف و سازماندهی مغز پرداخته و نحوهٔ تشکیل و ارتباطات بین اجزاء مختلف را بررسی نموده است. این سطح به درک چگونگی ساختاردهی مغز و نقش هر قسمت در عملکرد کلی مغز می‌پردازد.

2. سازماندهی عملکردی مبتنی بر ساختار:

در این سطح، لوریا به بررسی ارتباط میان ساختار مغز و سازماندهی عملکردها پرداخته و چگونگی تأثیر ساختارهای مغزی بر کارکردهای شناختی و رفتاری را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده است.

3. نشانگان ناشی از اختلالات مغزی:

در این سطح، لوریا به مطالعه پدیده‌ها و نشانگان ناشی از اختلالات و آسیب‌های مغزی می‌پردازد و چگونگی تأثیر این اختلالات بر عملکرد شناختی و رفتار را بررسی می‌نماید.

4. روش‌ها و ایده‌های نظری:

در این سطح، لوریا به مرور روش‌ها و ایده‌های نظری خود در کتاب‌هایش پرداخته و چگونگی به‌کارگیری این اصول در تحلیل و تفسیر پدیده‌های علوم عصب‌شناختی و رفتاری را شرح می‌دهد.

لوریا به مغز را مانند یک موزاییک عملکردی می‌نگرید، که قسمت‌های گوناگون آن با هم ارتباط دارند و برای ایجاد پردازش‌های مختلف با هم همکاری می‌کنند. او تأکید دارد که هیچ یک از حوزه‌های مغزی به تنهایی بدون همکاری با حوزه‌های دیگر عملکرد نمی‌کنند. بنابراین، یکپارچگی کلیدی عملکرد مغزی در یادگیری است. تفکر، حل مساله، کارکرد اجرایی و رفتارهای هوشمندانه نتیجه تعامل فعالیت‌های پیچیده مغزی در انواع قسمت‌های آن می‌باشند.

مطالعات لوریا در زمینه جنبه‌های کارکردی ساختارهای مغزی اصلی، پایه‌ای برای درک رشد طرح‌ریزی، توجه، و نظریه‌های پردازش متوالی فراهم کرده است. در نظریه لوریا درباره چارچوب عملکرد عقلانی، زمینه‌های مانند توجه، زبان، احساسات، ادراک، حرکت، امکانات دیداری-فضایی، یادگیری، و حافظه به عنوان ظرفیت‌های پیچیده و به هم پیوسته معرفی می‌شوند. این ظرفیت‌ها از زیرمجموعه‌های متقابل و انعطاف‌پذیر تشکیل شده‌اند و در یک شبکه به هم پیوسته و متقابل عمل می‌کنند.

توسط لوریا، عملکردهای شناختی که مفهوم‌سازی شده‌اند، از طریق سه واحد کارکردی جداگانه اما به صورت یکپارچه، چهار فرآیند روانشناختی اصلی را هماهنگ می‌سازند. این سه سیستم مغزی به واحدهای کارکردی اشاره دارند، زیرا مکانیسم‌های روانی-عصبی آنها به صورت مجزا عمل می‌کنند اما همزمان با یکدیگر در ارتباط هستند. این سیستم‌های مغزی چندگانه، عملکردهای شناختی پیچیده را میانجی‌گری می‌کنند، به عنوان مثال، مناطق مختلف مغز برای پردازش توجه با یکدیگر همکاری می‌کنند.

کارکردهای اجرایی توسط واحد عملکردی سوم که توسط لوریا توصیف شده، مدیریت می‌شوند و پردازش‌های مرتبط با توجه را در واحد کارکردی اولیه تنظیم می‌کنند. این تنظیمات با هدف فراهم کردن سطح مناسبی از برانگیختگی و هشیاری جهت تشخیص جزئیات محیط انجام می‌شود، که بهبودی در عملکرد در انجام وظایف ایجاد می‌کند.

مناطق پیشانی لوب های مغز با واحد عملکردی سوم ارتباط دارند که عمدتاً مسئول برنامه‌ریزی و کنترل بسیاری از فعالیت‌های مغزی است. این واحد به‌طور گسترده با اجزای مختلف قشر و زیر قشر مغز ارتباط برقرار می‌کند و به‌طور خاص با قشر پیشانی مرتبط است.

هرگونه آسیب به این مناطق مغزی پیشانی می‌تواند منجر به مشکلات در کنترل حرکات، خطاهای یادگیری، تاخیر در ارضاء، و کاستی در توجه موثر گردد. این واحد کارکردی سوم به عنوان یک ناحیه مرکزی در تعاملات گسترده با مناطق مختلف مغز اعم از تالاموس، هیپوتالاموس و دستگاه لیمبیک عمل می‌کند و از تأثیرات آنها تحت تأثیر قرار می‌گیرد. این ارتباطات گسترده، به‌طور طبیعی و تکاملی در طول میلیون‌ها سال از ساقه مغز تا تشکیل لوب‌های پیشانی تکامل یافته‌اند.

به علاوه، شواهد نیز به وجود یک شبکه پیچیده از مناطق مغزی در نزدیکی لوب‌های پیشانی و آهیانه ای اشاره دارند. این شبکه در فعالیت‌های پیچیده‌تر مغزی، مانند توجه، تصمیم‌گیری و رفتارهای هوشمندانه نقش دارد و در پردازش خودکار سطح بالا مشغول به کار است.

لوریا درآورده که لوب پیشانی، اطلاعات حاصل از دنیای خارجی را یکپارچه کرده و این لوب به عنوان وسیله‌ای عمل می‌کند که تحت تأثیر آن رفتار افراد تنظیم می‌شود. این لوب‌ها مسئول طراحی، تنظیم، و ارزیابی رفتارها هستند و افراد را قادر می‌سازند تا سوالاتی مطرح کنند، راهبردها را توسعه دهند و بر خود نظری دست یابند.

وظایف دیگر واحد عملکردی سوم نیز شامل تنظیم فعالیت‌های اختیاری، کنترل هشیاری تکانه، و مهارت‌های گوناگون زبانی مانند مکالمه خودآگاهانه می‌شوند. واحد عملکردی سوم به عنوان مسئول ترکیبی از جنبه‌های پیچیده‌تر رفتار انسانی شناخته می‌شود، از جمله شخصیت و هوشیاری.

یک ارتباط متقابل و گسترده بین واحدهای کارکردی سوم و اول وجود دارد. سیستم‌های قشری بالاتر، با واحدهای اولیه هماهنگی و همکاری نموده و در هماهنگی فعالیت‌های پویای افراد و دریافت-پردازش اطلاعات از محیط خارجی نقش دارند. این ارتباطات به افراد این امکان را می‌دهند که با پویایی بیشتری به اطلاعات جدید وارد شوند و عملکردشان را با تغییرات در محیط خود هماهنگ کنند.

واحد کارکردی سوم همچنین تحت تأثیرات منظم‌کنندهٔ قشری قرار دارد. سیستم‌های صعودی و نزولی دستگاه مشبک با ارسال تکانه‌ها از قسمت‌های پایین به نواحی قشری و برعکس، این تبادلات را فراهم می‌آورند. بنابراین، آسیب به ناحیه پیشانی ممکن است این تبادلات متقابل را به گونه‌ای تغییر دهد که مغز قادر به تنظیم برانگیختگی لازم برای انجام رفتارهای پیچیده، که به توجه مداوم نیاز دارند، نباشد.

همچنین، این واحدها ارتباطاتی را بین فرآیندهای شناختی برقرار می‌کنند که در هرکدام از این واحدها شروع می‌شوند. طبقه‌بندی لوریا از مغز به واحدهای کارکردی نه به منظور تعیین دقیق نواحی مشخص برای اتفاقات شناختی بود، بلکه او اعتقاد داشت که هیچ یک از قسمت‌های مغز به تنهایی نمی‌توانند کار کنند.

لوریا توضیح می‌دهد که ادراک، یادگیری، شناخت و کنش، مهارت‌های سخن گفتن و تفکر، فعالیت‌های نوشتن و خواندن، و همچنین مهارت‌های ریاضیات نمی‌توانند به صورت جداگانه یا به عنوان استعدادهای ذهنی قابل تقسیم در نظر گرفته شوند.

بنابراین، تلاش برای یافتن یک محل ثابت در قشر مغز برای هر نوع رفتار پیچیده، به عنوان یک تلاش بیهوده محسوب می‌شود. به جای اینکه قسمت‌های جداگانه مغز را مد نظر قرار دهیم، باید مغز را به عنوان یک واحد کلی در نظر گرفت که از اجزای مختلف برای اجرای وظایف مختلف استفاده می‌کند.

نتیجه گیری

در این مقاله، به بررسی مفهوم کارکرد اجرایی پرداخته شده است. همانطور که اشاره شد، در طول حداقل 150 سال، تلاش‌های قابل توجهی در جهت درک عملکرد مغز، به ویژه در زمینه تنظیم، مدیریت، و سازماندهی نسبت به دنیای خارجی، انجام شده است. اکنون به وضوح مشخص است که مغز برای انجام کارهای مناسب به یک سیستم اجرایی نیاز دارد.

این سیستم کارکرد اجرایی، توانمندی‌ها، پردازش‌ها، و دیگر سیستم‌ها را کنترل و مدیریت می‌کند. نواحی پیشانی لوب پیشانی، اصولاً مسئول این عملیات هستند و بر اساس دیدگاه تکاملی جدید شکل گرفته‌اند. بنابراین، عجیب نیست که انسان‌ها یک سیستم کارکرد اجرایی پیچیده دارند.

دسته‌بندی‌ها