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unten Exekutive Funktionen (EF) die höheren Kontrollfunktionen der Gehirn verstehen. EF sind schwer eindeutig zu definieren. Dies liegt daran, dass sie mehrere unterschiedliche Teilfunktionen umfassen.EF werden manchmal mit den Aufgaben eines Unternehmers eines großen Unternehmens verglichen. Zunächst muss der Unternehmer in der Lage sein, eine Gesamtstrategie zur Führung des Unternehmens zu verfolgen. Das kann zum Beispiel sein: Produktion steigern, Kunden zufrieden stellen, eine gute Personalpolitik betreiben und so weiter. Zweitens muss er in der Lage sein, relevante neue Informationen zu verwenden, um seine Pläne oder Strategie möglicherweise zu ändern oder anzupassen; Kurzum, er muss sich flexibel an neue Situationen anpassen können. Andererseits muss er auch auf die Bremse treten können, wenn sich herausstellt, dass Handlungen unerwünschte Folgen haben können. Drittens muss er in der Lage sein, mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen und zu wissen, welche Aufgaben gegebenenfalls priorisiert werden müssen. Schließlich muss der Unternehmer auch über soziale Kompetenzen verfügen und sein Unternehmen gut nach außen repräsentieren können.

Geschichte

Der Russe Alexander Luria und amerikanisch Joachim Fuster legte den Grundstein für die Theorie, in der exekutive Funktionen mit der präfrontaler Kortex. Die Amerikaner NeuropsychologeMuriel Lezak ist der erste, der dieses psychologische Konstrukt als exekutive Funktionen bezeichnet.

Wann werden exekutive Funktionen benötigt?

Die Psychologen Don Norman und Tim Shallice^[1] haben 5 Arten von Situationen skizziert, in denen die normale routinemäßige Aktivierung des Verhaltens nicht ausreicht und exekutive Funktionen erforderlich sind, um eine optimale Leistung zu erzielen. Dies sind nacheinander:

• Situationen, in denen Planung und Entscheidungsfindung erforderlich sind
• Situationen, in denen eine Anpassung und Fehlerkorrektur des Verhaltens erforderlich ist
• neue Verhaltensformen oder neue Handlungsabläufe
• gefährliche oder technisch schwierige Situationen
• Situationen, in denen eingefahrene Verhaltensweisen oder Gewohnheiten gebrochen werden müssen

Häufig verwendete Aufgaben

Im Psychologielabor wurden einige der oben genannten Aspekte von EF durch die folgenden Aufgaben untersucht:

• Aufgabenwechsel. Zum Beispiel muss man in unerwarteten Momenten die Aufgabenzuweisung wechseln, wie zum Beispiel auf Zahlen oder Buchstaben reagieren, Karten nach Farbe oder Symbol sortieren. Ein Beispiel für letzteres ist die Wisconsin-Kartensortiertest.
• Cueing-Aufgaben. Eine bestimmte Aufgabenzuordnung ist mit einem bestimmten Anreizmerkmal verknüpft. Ein blaues Quadrat bedeutet beispielsweise, dass man auf Buchstaben achten muss und ein grünes Quadrat, dass man auf Zahlen achten muss. Eine physikalische Eigenschaft des Reizes muss also in eine Handlung übersetzt werden.
• Filteraufgaben. Bei Filter- (oder Auswahl-)Aufgaben werden jemandem in schnellem Tempo und in zufälliger Reihenfolge zwei Arten von Signalen präsentiert, zum Beispiel hohe und tiefe Töne oder rote und grüne Bilder. Die Aufgabe besteht darin, nur auf eines der beiden Signale zu achten und zu reagieren, wenn sich dieses physikalisch ändert: zB nur auf hohe Töne achten und einen Knopf drücken, wenn es etwas länger dauert. Das andere Signal (der tiefe Ton) muss ignoriert werden (siehe auch den Artikel "Beachtung").
• Konfliktaufgaben. Ein Beispiel dafür ist die Eriksen-Flanker-Aufgabe. Zum Beispiel muss man mit einer linken oder rechten Taste auf die Buchstaben L und R reagieren, die in der Mitte eines Computerbildschirms angezeigt werden. Die zentralen Buchstaben können von identischen Buchstaben (LLLLL oder RRRR) oder dem anderen Buchstaben (RRLRR oder LLRLL) flankiert werden. Ein weiteres Beispiel für eine Reaktionskonfliktaufgabe ist die Sirupaufgabe: hier müssen Sie die Farbe der Wörter GRÜN und ROT benennen, die abwechselnd in Farben dargestellt werden, die dem Inhalt dieser Wörter entsprechen oder nicht (z. B. wird das Wort ROT in den Farben Rot und Grün dargestellt).
• n-zurück-Aufgabe. Diese Aufgabe fordert hauptsächlich die aktiven Arbeitsspeicher. Zum Beispiel werden Briefe nacheinander präsentiert, aber man sollte nur antworten, wenn ein Brief dem zuvor präsentierten Brief n-Trials entspricht. Beispiel 2-zurück: K S K M R T L T A P, der dritte (K) und der achte (T) Buchstabe müssen nun beantwortet werden.
• Aufgaben beenden. In diesem Fall muss eine motorische Reaktion auf ein Reaktionssignal durch ein kurz darauf unerwartet auftretendes Stoppsignal unterbrochen werden. Diese Aufgabe untersucht hauptsächlich die Fähigkeit, motorisches Verhalten zu hemmen.

Seitlicher Teil des linke Gehirnhälfte mit Bereichen von Brodmann. Der dorsolaterale präfrontale Kortex umfasst die Areale 8.9 und 46. Der rechte Teil des dorsolateralen präfrontalen Kortex ist jedoch auch an exekutiven Funktionen (zB Reaktionshemmung) beteiligt.

Rolle des präfrontalen Kortex in der exekutiven Funktion

Die Rolle der präfrontaler Kortex bei exekutiven Funktionen ist es nicht einfach, eindeutig anzugeben, da es sich, wie die obige Übersicht zeigt, wahrscheinlich um eine Vielfalt von Funktionen handelt.^[2] Es ist noch umstritten, ob der präfrontale Kortex eine allgemeine Rolle erfüllt oder ob er hinsichtlich seiner Funktionen in spezialisierte Bereiche oder „Module“ unterteilt werden kann. Forschungen bei Patienten mit präfrontalen Läsionen legen nahe, dass die Fähigkeit, das Arbeitsgedächtnis zu aktivieren (wie bei verschiedenen Aufmerksamkeits- und Gedächtnisaufgaben) und die Fähigkeit, Gewohnheiten und/oder die Konditionierung tief verwurzelter Verhaltensmuster zu hemmen (wie beim Stoppen von Aufgaben und Aufgabenwechseln) wichtige Kernfunktionen sind .^[3]

Medialer Teil der linken Großhirnhemisphäre mit cingulärer Kortikalis. Dieser Teil ist hauptsächlich an der Antwortkonflikt- und Fehlererkennung beteiligt.

Arbeitsspeicher

Insbesondere das dorsolateraler präfrontaler Kortex wird aktiviert, wenn Aufgaben auf dem Arbeitsspeicher. Es schien einen Unterschied zwischen Bereichen in der frontalen linken und rechten Hemisphäre zu geben: die linke war aktiver in verbaleGedächtnisaufgaben und direkt bei den räumlichen oder nonverbalen Gedächtnisaufgaben Goldman-Rakic mit Affen im sogenannten Aufgaben mit verzögerter Antwort (hier muss Labortiere sich daran zu erinnern, unter welcher Tafel sich das Essen befindet) hat die Bedeutung dieses Bereichs gezeigt. Der dorsolaterale präfrontale Bereich scheint weiterhin mit dem hintere Bereiche im Gehirn und die vorderer cingulärer Kortex. Der Seitenzahnbereich könnte dabei als Repräsentationsraum fungieren, der wichtig ist für räumliche Orientierung und Auswahl der Aktionen.

Quellgedächtnis und Quellamnesie

Quellgedächtnis bedeutet, dass man sich nicht nur an ein Ereignis oder eine Tatsache selbst erinnern kann, sondern auch an den Kontext, in dem ein bestimmtes Ereignis aufgetreten ist. Ein Detektiv kann sich beispielsweise nicht nur an das Gesicht erinnern, sondern auch an die Umgebung und den Moment, in dem er eine bestimmte Person zuvor gesehen hat. Ein Student wird sich nicht nur an bestimmte Informationen erinnern, sondern auch daran, dass der Lehrer in der betreffenden Vorlesung ein Sakko und eine braune Krawatte trug. Biene Quellamnesie Patienten haben insbesondere Schwierigkeiten, sich an den Kontext bestimmter Informationen zu erinnern. Quellamnesie scheint in erster Linie eine Folge einer Schädigung des präfrontalen Gehirns zu sein.^[4] Diese Form der Amnesie kann jedoch auch im Rahmen des normalen Alterns auftreten.^[5]

Antwortkonflikt und Fehler

Der anteriore cinguläre Kortex scheint besonders beteiligt zu sein an Konfliktüberwachung (Englisch: Konfliktüberwachung). Dieser Bereich selbst gehört nicht zum präfrontalen Kortex, arbeitet aber mit ihm zusammen. Forschen Sie zum Beispiel mit ereignisbezogene Potenziale und fMRT Es hat sich gezeigt, dass dieser Bereich besonders bei Aufgaben mit Reaktionskonflikten oder Fehlern in motorischen Reaktionen aktiv ist. Dies wird unter anderem durch ein elektrisches Gehirnpotential, bekannt als , belegt Fehlerbezogene Negativität (ERN). Der Bereich erhält auch Input von der Basalganglien eine Kernregion im Hirnstamm, die unter anderem für die Produktion von Dopamin.

Reaktionshemmung

Schließlich scheinen frontale Bereiche auch bei Aufgaben aktiv zu sein, bei denen a motorische Reaktion muss unterdrückt werden. Insbesondere scheint ein Areal im rechten präfrontalen Kortex beteiligt zu sein. Hemmung durch den frontalen Kortex spielt auch eine Rolle bei der Unterdrückung irrelevanter oder ablenkender Informationen. Beispielsweise erscheinen Patienten mit präfrontalen Läsionen oft stark ablenkbar. Dies zeigt sich unter anderem in verstärkten Reaktionen des Gehirns (sog evozierte Potenziale) dieser Patienten auf Schallreize.

Dysexekutives Syndrom

Durch Gehirnverletzung Es ist möglich, Bereiche zu beschädigen, die an exekutiven Funktionen beteiligt sind. Ist der Beginn oder das Aufhören von Verhalten gestört, ist die innere Regulation derart gestört, dass jemand auf äußere Strukturen angewiesen ist oder wenn jemand effektives Verhalten nicht mehr richtig planen kann, kann ein Dysexekutionssyndrom vorliegen. In diesem Fall gibt es oft Schäden im vorderen Teil des Zerebraler Kortex. Symptome des Dysexekutionssyndroms sind: ImpulsivitätPassivität und Apathie, leicht reizbar, Egozentrik, mangelnde Flexibilität und Terminprobleme.

Central Executive Network (CEN) (nach Seeley et al. (2007)

Ruhende Gehirnnetzwerke: ein zentrales Exekutivnetzwerk

Kürzlich fMRTStudien haben gezeigt, dass Hirnareale, die während der aktiven Aufgabenerfüllung aktiv sind, auch im Ruhezustand eine gegenseitige funktionelle Kopplung aufweisen. So ein zentrales Führungskräftenetzwerk (CEN) ist verankert in der dorsolateraler präfrontaler Kortex und der posteriore parietale Kortikalis.^[6] Offensichtlich sind die gleichen Bereiche, die an der Steuerung von Führungsfunktionen beteiligt sind und Arbeitsspeicher spielt auch eine Rolle bei der Erhaltung intrinsische Konnektivität im Gehirn in Ruhe. CEN interagiert mit anderen großen Netzwerken wie dem Salienz-Netzwerk und der Standardnetzwerk.^[7] Die Aktivierung des CEN und des Salienznetzwerks im Ruhezustand korrelierte mit den Testergebnissen der exekutiven Funktionsfähigkeit (wie Arbeitsgedächtnistests) bzw. den außerhalb des Scanners erhaltenen Angsttestergebnissen. Diese Netzwerke wurden identifiziert, indem Muster synchroner fMRI-Aktivität im Ruhezustand einer unabhängigen Komponentenanalyse (ICA) unterzogen wurden.^[8] Dies ist eine multivariate Technik, die es ermöglicht, großräumige Netzwerke zu unterscheiden, in denen synchrone funktionelle fMRT-Aktivität vorliegt.

Verweise

Quellen

• Aron A. R., Robbins T. W. & Poldrack R. A. (2004). Hemmung und der rechte untere frontale Kortex. Trends Cognit Sci.
• MacDonald, A. W., Cohen, J. D., Sterger, V. A. & Carter, C. S. (2000). Dissoziation der Rolle des dorsolateralen präfrontalen und anterioren cingulären Kortex in der kognitiven Kontrolle Science, 288: 1835-1838.
• Goldman-Rakic, P. S. (1995). Architektur des präfrontalen Kortex und der zentralen Exekutive. In: J. Grafman, K.J. Holyoak & F. Boller (Hrsg.). Struktur und Funktion des menschlichen präfrontalen Kortex (S. 71-83). New York. Die New Yorker Akademie der Wissenschaften.
• Fuster, J. M. (1989). Der präfrontale Kortex: Anatomie, Physiologie und Neuropsychologie des Frontallappens, 2. Auflage. New York: Raven Press.
• Gehring, W.J., Goss, B., Coles, M.G.H., Meyer, D.E. & Donchin. (1993). Ein neuronales System zur Fehlererkennung und -kompensation. Physiol. Wissenschaft, 4, 385390.
• Ritter, R. T. & Grabowecky, M. (1995). Flucht aus der linearen Zeit: Präfrontaler Kortex und bewusste Erfahrung. In: M. S. Gazaniga (Hrsg.). Die kognitiven Neurowissenschaften (S. 1357-1371). Cambridge, MA, MIT-Presse.
• Lezak, M. D. (1982). Das Problem der Beurteilung von Exekutivfunktionen. Internationale Zeitschrift für Psychologie, 17, 281–297.
• Luria, A. R. (1973). Das arbeitende Gehirn. London: die Pinguin-Presse.
• Smidts, D. & Huizinga, M. (2011). Verhalten im Gange. Exekutive Funktionen bei Kindern und Jugendlichen. Amsterdam: Nieuwezijds Publishers