cutive functions[1] (แปลว่า หน้าที่บริหาร ตัวย่อ AF) หรือ ความสามารถของสมองด้านบริหารจัดการ[2], ทักษะด้านการคิดเชิงบริหาร[3] สามารถนิยามได้ว่า "เป็นทักษะที่จำเป็นในการทำกิจที่มีเป้าหมาย มีจุดมุ่งหมาย"[4] เป็นคำครอบคลุมที่ใช้กล่าวถึงกระบวนการทางประชานที่ควบคุมและจัดการกระบวนการทางประชานอื่น ๆ [5] เช่น การวางแผน (planning), ความจำใช้งาน (working memory), การใส่ใจ, การแก้ปัญหา, การเข้าใจเหตุผลโดยใช้คำ (verbal reasoning), cognitive inhibition (การมีสมาธิ), cognitive flexibility (การคิดถึงหลาย ๆ เรื่องได้พร้อมกัน), task switching (การทำงานหลาย ๆ งานได้พร้อมกัน) [6] และการเริ่มและตรวจสอบการกระทำ[7] ตามทฤษฏีทางจิตวิทยา ระบบบริหาร (executive system) เป็นตัวควบคุมและบริหารกระบวนการทางประชานอื่น ๆ มีหน้าที่เกี่ยวกับกระบวนการที่บางครั้งเรียกว่าเป็น "executive functions" (หน้าที่บริหาร) "executive skills" (ทักษะการบริหาร) "supervisory attentional system" (ระบบควบคุมโดยการใส่ใจ) หรือ "cognitive control" (การควบคุมทางประชาน) ส่วน prefrontal cortex ของสมองกลีบหน้าเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ แต่ไม่ใช่ส่วนเดียว ที่ทำหน้าที่ดังที่กล่าวมานี้[8]
 | บทความนี้มีชื่อเป็นภาษาอังกฤษ เนื่องจากชื่อเป็นศัพท์เฉพาะทางของจิตวิทยา ราชบัณฑิตยสถานยังไม่บัญญัติภาษาไทย หนังสือเฉพาะทางใช้ศัพท์อังกฤษ |
ประสาทกายวิภาค
โดยประวัติแล้ว EF พิจารณาว่าควบคุมโดยสมองส่วน prefrontal ของสมองกลีบหน้า แต่จริง ๆ แล้วก็ยังเป็นประเด็นที่ถกเถียงกันอยู่[8] แม้ว่า บทความเกี่ยวกับรอยโรคในส่วน prefrontal ของสมองกลีบหน้าจะกล่าวถึงความผิดปกติของ EF และบทความเกี่ยวกับความผิดปกติของ EF ก็จะกล่าวถึงรอยโรคในส่วน prefrontal ของสมองกลีบหน้า บทความปริทัศน์หนึ่ง[8]พบว่า ความสัมพันธ์ระหว่าง EF กับสมองกลีบหน้าที่ไม่เสียหายและใช้งานได้ มี sensitivity สูง (คือถ้า EF ปกติ สมองกลีบหน้าก็ปกติด้วย) แต่มี specificity ต่ำ (คือถ้า EF ผิดปกติ สมองกลีบหน้าอาจจะปกติ) ซึ่งหมายความว่า เขตสมองทั้งในส่วนหน้าและไม่ใช่ส่วนหน้าจำเป็นต่อการทำงานปกติในระบบบริหาร คือ สมองกลีบหน้าอาจจะต้องมีส่วนร่วมใน EF ทั้งหมด แต่ไม่ใช่สมองส่วนเดียวที่มีบทบาท[8]
บทความปริทัศน์ของอัลวาเรซและเอ็มมอรี่ในปี ค.ศ. 2006 แสดงว่า งานวิจัยที่ใช้การสร้างภาพสมอง (neuroimaging) หรือการศึกษารอยโรคได้ระบุถึงหน้าที่ต่าง ๆ ที่บ่อยครั้งสัมพันธ์กับเขตต่าง ๆ โดยเฉพาะของ PFC[8] กล่าวคือ
- ส่วน dorsolateral prefrontal cortex มีหน้าที่เกี่ยวกับการประมวลผลแบบ "on-line" (คือมีการประมวลผลสด ๆ ร่วมอยู่ในเหตุการณ์หรือประสบการณ์นั้น ๆ) เช่นการประสานมิติต่าง ๆ ของประชานและพฤติกรรม[9] ดังนั้น เขตนี้จึงพบว่ามีความสัมพันธ์กับความคล่องแคล่วทางภาษา (verbal fluency), ความคล่องแคล่วในการออกแบบ (design fluency), การคิดถึงเพียงเรื่องเดียวและการเปลี่ยนไปคิดเรื่องอื่น, การวางแผน, cognitive inhibition (การมีสมาธิ), ทักษะในการจัดระเบียบ, การคิดอย่างมีเหตุผล, การแก้ปัญหา และการคิดเชิงนามธรรม (abstract thinking) [8][10]
- anterior cingulate cortex (ตัวย่อ ACC) มีบทบาทเกี่ยวกับแรงจูงใจ (emotional drive) ประสบการณ์ทางอารมณ์ (emotional experience) และการประสานอารมณ์ (emotional integration) [9] หน้าที่ทางประชานที่เกี่ยวข้องกันอย่างอื่น ๆ รวมทั้งการยับยั้งการตอบสนองที่ไม่เหมาะสม การตัดสินใจ และพฤติกรรมที่มีแรงจูงใจ รอยโรคในเขตนี้สามารถนำไปสู่ภาวะที่มีแรงจูงใจต่ำรวมทั้งภาวะไร้อารมณ์ (apathy) ภาวะไร้แรงผลักดันและการริเริ่ม (abulia) หรือสภาวะไม่พูดและเสียการเคลื่อนไหว (akinetic mutism) และอาจจะมีผลเป็นสภาวะไร้แรงจูงใจสำหรับความต้องการพื้นฐานของชีวิตเช่นความต้องการอาหารและเครื่องดื่ม และอาจจะมีความสนใจน้อยลงในกิจกรรมทางสังคม ทางอาชีพ และเกี่ยวกับเพศสัมพันธ์[9][11]
- orbitofrontal cortex (ตัวย่อ OFC) มีบทบาทสำคัญในการควบคุมแรงกระตุ้นฉับพลัน (impulse) การตรวจดูพฤติกรรมที่กำลังเป็นไป, การดำรงรักษาพฤติกรรมที่ตั้งเป็นรูปแบบแล้ว, การมีสมาธิคิดถึงเรื่อง ๆ เดียว, และพฤติกรรมที่เหมาะสมทางสังคม[9] นอกจากนั้นแล้ว OFC ยังมีบทบาทเกี่ยวกับเป็นตัวแทนค่ารางวัลที่เกิดจากตัวกระตุ้นทางประสาทสัมผัส และเกี่ยวกับการประเมินประสบการณ์ที่ทำให้เกิดอารมณ์ที่เป็นอัตวิสัย[12] รอยโรคใน OFC อาจทำให้เกิดความไม่มีการยับยั้งชั่งใจ (disinhibition) ความหุนหันพลันแล่น (impulsivity) การประทุออกของความก้าวร้าว (aggressive outburst) ความสำส่อนทางเพศ และพฤติกรรมต่อต้านสังคม[8]
นอกจากนั้นแล้ว อัลวาเรซและเอ็มมอรี่ยังได้กล่าวไว้ว่า
สมองกลีบหน้ามีการเชื่อมต่อกันอย่างหลากลายกับเขตต่าง ๆ ในคอร์เทกซ์ ใต้คอร์เทกซ์ และในก้านสมอง หน้าที่ทางประชาน "ในระดับสูง" เช่นการยับยั้งชั่งใจ การเปลี่ยนแนวความคิดหรือการคิดถึงหลายเรื่องพร้อม ๆ กัน การแก้ปัญหา การวางแผน การควบคุมความหุนหันพลันแล่น การสร้างความคิด ความคิดเชิงนามธรรม และความคิดสร้างสรรค์ มักจะมีมูลฐานมาจากรูปแบบของประชานและพฤติกรรมที่ง่ายกว่า "ในระดับต่ำ" กว่า ดังนั้น มโนทัศน์เกี่ยวกับ EF จะต้องกว้างขวางพอที่จะรวมโครงสร้างทางกายวิภาคต่าง ๆ ที่เป็นส่วนของระบบประสาทกลางที่มีความแตกต่างกันและแพร่ขยายไปในที่ต่าง ๆ กัน[8]
บทบาทตามสมมติฐาน
ระบบบริหารพิจารณากันว่า มีบทบาทสำคัญในการเผชิญหน้ากับสถานการณ์ใหม่ ๆ ที่ไม่ได้อยู่ในรูปแบบที่จัดการได้โดยกระบวนการจิตวิทยาอัตโนมัติ ซึ่งเป็นเพียงการทำซ้ำซึ่งพฤติกรรมต่าง ๆ ที่เคยเรียนรู้มาก่อน นักจิตวิทยาดอน นอร์แมน และทิม แชลไลซ์ ได้ร่างสถานการณ์ 5 อย่างที่การทำงานแบบซ้ำ ๆ กันของพฤติกรรมจะไม่มีประสิทธิภาพ[13] คือ
- ที่ต้องมีการวางแผนหรือการตัดสินใจ
- ที่ต้องแก้ไขข้อผิดพลาดหรือต้องสืบหาข้อผิดพลาด
- ที่การตอบสนองยังไม่ได้มีการซ้อมมาดีหรือว่าต้องมีการกระทำรูปแบบใหม่ ๆ ในบางส่วน
- ที่มีอันตรายหรือยากโดยเทคนิค
- ที่ต้องฝืนการตอบสนองโดยนิสัยหรือต้องฝืนความอยาก
"prepotent response" (แปลว่า การตอบสนองมหาอำนาจ) เป็นการตอบสนองที่เกิดการเสริมแรง (reinforcement) ไม่ว่าจะเป็นเชิงบวกหรือเชิงลบโดยทันที หรือว่าที่ได้มีการสัมพันธ์กับตัวเสริมกำลังมาก่อน ๆ แล้ว[14] ต้องมีการทำงานของ EF เมื่อจำเป็นที่จะต้องเลี่ยงการตอบสนองเช่นนั้น ซึ่งถ้าไม่มีการเลี่ยงแล้ว อาจเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งแวดล้อมภายนอก ยกตัวอย่างเช่น เมื่อมีสิ่งเร้าที่น่าปรารถนา เช่น เค้กช็อกโกแลตที่อร่อย เราอาจจะมีการตอบสนองอัตโนมัติเป็นการลองรับประทาน แต่ว่า ถ้าพฤติกรรมเช่นนี้ไม่ลงรอยกับแผนการภายในอื่น ๆ (เช่น ได้ตัดสินใจมาก่อนแล้วว่าจะไม่ทานเค้กช็อกโกแลตในขณะที่กำลังลดอาหารอยู่) EF อาจจะต้องทำงานเพื่อยับยั้งการตอบสนองเช่นนั้น
แม้ว่า จะมีการพิจารณาว่าการยับยั้ง prepotent response ปกติเป็นพฤติกรรมปรับตัวตามทฤษฎีวิวัฒนาการ แต่ว่าปัญหาการพัฒนาบุคคลหรือของกลุ่มชนนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ ถ้ามีการหลบเลี่ยงความรู้สึกถูกผิด (คือเลี่ยงการประพฤติให้ชอบตามศีลธรรม) เพราะเหตุแห่งความกดดันทางสังคม หรือว่า ความคิดสร้างสรรค์ต่าง ๆ เกิดการยับยั้งโดย EF[15]
มุมมองทางประวัติศาสตร์
แม้ว่าจะมีงานวิจัยเกี่ยวกับ EF และมูลฐานทางประสาทที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในปีที่ผ่าน ๆ มา โครงสร้างทางทฤษฎีของเรื่องนี้ไม่ใช่ของใหม่ ในคริสต์ทศวรรษ 1950 นักจิตวิทยาชาวอังกฤษโดนัลด์ บรอดเบ็นต์ได้กำหนดความแตกต่างกันระหว่างกระบวนการ "อัตโนมัติ" และกระบวนการ "มีการควบคุม" (ซึ่งมีกำหนดอย่างชัดเจนยิ่งขึ้นโดยชิฟฟรินและชไนเดอร์ในปี ค.ศ. 1977)[16] และได้เสนอไอเดียเกี่ยวกับความใส่ใจโดยเลือก (selective attention) ซึ่งเป็นไปควบคู่กันกับ EF ในปี ค.ศ. 1975 นักจิตวิทยาชาวอเมริกันไมเคิล โพสเนอร์ได้ใช้คำว่า การควบคุมทางประชาน (cognitive control) ในหนังสือของเขาในบทที่มีชื่อว่า "Attention and cognitive control (ระบบควบคุมความใส่ใจและประชาน)"[17]
จากนั้น งานของนักวิจัยทรงอิทธิพลต่าง ๆ เช่น ไมเคิล โพสเนอร์, โจควิน ฟัสเตอร์, ทิม แชลไลซ์ และนักวิจัยอื่น ๆ ในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1980 ได้ตั้งรากฐานสำหรับงานวิจัยต่อ ๆ มาเกี่ยวกับเรื่อง EF ยกตัวอย่างเช่น โพสเนอร์ได้เสนอว่ามีสาขาของระบบความใส่ใจเป็นสาขา "บริหาร" แยกออกต่างหาก ซึ่งมีหน้าที่เพ่งเล็งความใส่ใจไปยังลักษณะหนึ่ง ๆ ของสิ่งแวดล้อม[18] ส่วนนักประสาทจิตวิทยาชาวอังกฤษทิม แชลไลซ์ได้เสนอโดยมีส่วนคล้าย ๆ กันว่า ความใส่ใจมีการควบคุมโดย ""ระบบควบคุมดูแล" (supervisory system) ซึ่งสามารถเลี่ยงการตอบสนองอัตโนมัติโดยตอบสนองทางพฤติกรรมที่มีมูลฐานจากแผนการหรือความตั้งใจ[19] ในช่วงเวลานี้ ได้มีมติที่เห็นพ้องกันว่า ระบบควบคุมนี้อยู่ในส่วนหน้าสุดของสมอง ซึ่งก็คือ prefrontal cortex (PFC)
ในปี ค.ศ. 1986 นักจิตวิทยาอลาน แบดดะลี ได้เสนอระบบที่คล้าย ๆ กันโดยเป็นส่วนของแบบจำลองของความจำใช้งาน (working memory) ของเขา[20] และอ้างว่า ต้องมีส่วนประกอบองค์หนึ่ง (ซึ่งภายหลังเขาให้ชื่อว่า "central executive") ที่ทำให้สามารถจัดการข้อมูลในความจำระยะสั้นได้ (เช่น คิดเลข)
พัฒนาการ
โครงสร้างการพัฒนาการเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ในการศึกษา EF เพราะว่า ความสามารถต่าง ๆ ของ EF พัฒนาเร็วช้าไม่เท่ากันตามกาลเวลา คือ ความสามารถบางอย่างถึงการพัฒนาการอย่างสมบูรณ์ในปลายวัยเด็กหรือวัยรุ่น ในขณะที่ส่วนที่เหลือยังพัฒนาอยู่แม้ในวัยผู้ใหญ่ระยะต้น ๆ เพราะว่า สมองยังเจริญเติบโตและสร้างการเชื่อมต่อต่าง ๆ จนกระทั่งถึงในวัยผู้ใหญ่ ความสามารถเกี่ยวกับ EF ได้รับอิทธิพลจากทั้งการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในสมองและประสบการณ์ชีวิต ทั้งในห้องเรียนทั้งในชีวิตจริง ๆ นอกจากนั้นแล้ว การพัฒนาการทำงานของ EF ยังสัมพันธ์กับการพัฒนาทางประสาทสรีรภาพในสมองที่ยังเติบโตอยู่ คือ เมื่อสมรรถภาพการประมวลผลของสมองกลีบหน้าและส่วนอื่น ๆ ที่มีการเชื่อมต่อถึงกันและกันสูงขึ้น หน้าที่ต่าง ๆ เกี่ยวกับระบบบริหารจึงจะปรากฏ[21][22] เมื่อสมรรถภาพเหล่านี้เกิดขึ้นแล้ว ก็จะเกิดการพัฒนาต่อไปบางครั้งอย่างรวดเร็วเป็นช่วง ๆ ในขณะที่สมรรถภาพที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นอื่น ๆ ก็จะเจริญขึ้นด้วย ซึ่งบ่งถึงความแตกต่างกันของแนวทางการพัฒนาของส่วนประกอบต่าง ๆ [21][22]
วัยเด็กต้น ๆ
ระบบการยับยั้ง (inhibitory control) และความจำใช้งาน (working memory) เป็นกิจบริหารพื้นฐานอย่างหนึ่ง ที่ทำให้การพัฒนากิจบริหารที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นอื่น ๆ เช่นการแก้ปัญหาเป็นไปได้[23] ระบบการยับยั้งและความจำใช้งานเป็นระบบแรก ๆ สุดที่ปรากฏ คือพบการพัฒนาเบื้องต้นได้ในทารกวัย 7-12 เดือน[21][22] และหลังจากนั้นในวัยก่อนปฐมศึกษา เด็ก ๆ จะแสดงประสิทธิภาพในงานเกี่ยวกับการยับยั้งและความจำใช้งานที่ดีขึ้นอย่างรวดเร็วโดยปกติในระหว่างอายุ 3-5 ขวบ[21][24] นอกจากนั้นแล้วก็อยู่ในช่วงเวลานี้ด้วย ที่ความสามารถในการทำงานหลาย ๆ งานได้พร้อมกัน (cognitive flexibility) พฤติกรรมมีเป้าหมาย (goal-directed behavior) และการวางแผนเริ่มเกิดการพัฒนา[21] อย่างไรก็ดี เด็กวัยก่อนปฐมศึกษายังไม่มีสมรรถภาพทางการบริหารที่สมบูรณ์ จึงยังเกิดการทำงานผิดพลาดเกี่ยวข้องกับสมรรถภาพที่กำลังเติบโตขึ้น แต่โดยปกติจะไม่ใช่เป็นเพราะความไม่มีสมรรถภาพเหล่านั้น แต่เป็นเพราะว่า เด็ก ๆ ยังไม่มีความสำนึกว่าเมื่อไรและอย่างไรที่จะใช้วิธีการบริหารหนึ่ง ๆ ในกรณีเช่นนั้น[25]
ก่อนวัยรุ่น
เด็กก่อนวัยรุ่นยังปรากฏการเจริญขึ้นของ EF บางอย่างที่รวดเร็วอีกด้วยพร้อมกับการเจริญขึ้นอย่างสมบูรณ์ของหน้าที่บางอย่าง ซึ่งบอกเป็นนัยว่า การพัฒนาของ EF ไม่ได้เป็นการเจริญขึ้นในแนว น[21][22]
ในช่วงก่อนวัยรุ่น เด็ก ๆ มีสมรรถภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างสำคัญเกี่ยวกับความจำใช้งานทางภาษา (verbal working memory)[26] พฤติกรรมมีเป้าหมาย (โดยอาจมีช่วงที่พัฒนาเร็วที่สุดใกล้อายุ 12 ขวบ)[27] การยับยั้งการตอบสนอง (response inhibition) และความใส่ใจโดยเลือก[28] และการวางแผนและทักษะในการจัดระเบียบต่าง ๆ [22][29][30] นอกจากนั้นแล้ว ในระหว่างวัย 8-10 ขวบ cognitive flexibility (การคิดถึงหลาย ๆ เรื่องได้พร้อมกัน) โดยเฉพาะจะเริ่มเทียบกับระดับของผู้ใหญ่[29][30] อย่างไรก็ดี เปรียบเหมือนกับรูปแบบการพัฒนาที่เกิดขึ้นในวัยเด็กต้น ๆ สมรรถภาพการบริหารในเด็กก่อนวัยรุ่นมีขีดจำกัด เพราะว่าไม่สามารถใช้สมรรถภาพเหล่านี้ในกรณีต่าง ๆ กันอย่างสม่ำเสมอ อันเป็นผลจากการพัฒนาที่ยังเป็นไปอยู่ในระบบการยับยั้ง (inhibitory control) [21]
วัยรุ่น
แม้ว่าจะมีสมรรถภาพต่าง ๆ กันที่เริ่มขึ้นในสมัยวัยเด็กต้น ๆ และก่อนวัยรุ่น เช่นการยับยั้ง แต่ว่า เป็นสมัยช่วงวัยรุ่นที่ระบบต่าง ๆ ในสมองจะเกิดการทำงานที่ประสานกันดี จะเป็นในวัยนี้นี่แหละที่เยาวชนจะมีสมรรถภาพทางการบริหารต่าง ๆ เช่น การยับยั้ง (inhibitory control) ที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ[31][32] เหมือนกับที่ระบบการควบคุมเกิดขึ้นในวัยเด็กและพัฒนาขึ้นเรื่อย ๆ การวางแผนและพฤติกรรมมีเป้าหมายจะมีการพัฒนาขึ้นตลอดระยะช่วงวัยรุ่น[24][27] นอกจากนั้นแล้ว สมรรถภาพต่าง ๆ เช่น การควบคุมการใส่ใจ (โดยอาจจะเจริญขึ้นอย่างรวดเร็วช่วงอายุ 15 ปี) [27] และความจำใช้งาน[31] ก็จะมีการพัฒนาต่อไปในช่วงนี้ด้วย
วัยผู้ใหญ่
ความเปลี่ยนแปลงสำคัญที่เกิดขึ้นในสมองในวัยผู้ใหญ่ก็คือการสร้างปลอกไมอีลินของเซลล์ประสาทใน prefrontal cortex[21] ในช่วงวัย 20-29 ปี สมรรถภาพการบริหารจะอยู่ในระดับสูงสุด ซึ่งทำให้คนในช่วงอายุนี้สามารถทำงานทางใจที่ยากที่น่าสนใจที่สุด เป็นสมรรถภาพที่จะเสื่อมลงต่อ ๆ ไป โดยความจำใช้งานและ spatial span[33] เป็นส่วนที่เสื่อมให้เห็นมากที่สุด ส่วน cognitive flexibility (การคิดถึงหลาย ๆ เรื่องได้พร้อมกัน) เป็นความเสียหายที่เกิดขึ้นภายหลังและมักจะไม่เกิดขึ้นจนกระทั่งถึงอายุ 70 ปีในผู้ใหญ่ปกติ[21] สมรรถภาพการบริหารที่เสื่อมลงเป็นตัวพยากรณ์สมรรถภาพการช่วยเหลือตนเองได้ดีที่สุดในคนชรา
แบบจำลอง
![[icon]](#/media/ไฟล์:Wiki_letter_w_cropped.svg){kind=small} | ส่วนนี้รอเพิ่มเติมข้อมูล คุณสามารถช่วยเพิ่มข้อมูลส่วนนี้ได้ |
การประเมิน
การประเมิน EF ต้องอาศัยการหารวมข้อมูลมาจากหลาย ๆ แหล่ง และอาศัยการสร้างภาพโดยรวมเพื่อหาแนวโน้มและรูปแบบที่เหมือนกันข้ามกาลเวลาและสถานการณ์ นอกจากการตรวจสอบตามแบบแผนแล้ว วิธีการประเมินอื่น ๆ ก็ยังสามารถใช้ได้ เช่น รายการตรวจสอบมาตรฐาน การสังเกตการณ์ การสัมภาษณ์ และตัวอย่างของผลงานในอาชีพ จากข้อมูลต่าง ๆ เหล่านี้ อาจจะสามารถอนุมานข้อสรุปเกี่ยวกับสมรรถภาพของ EF ในบุคคลนั้นได้[34]
มีการทดสอบหลายประเภท (เช่น ตามผลการทดสอบ หรือตามที่ตนรายงาน) ที่วัดประสิทธิภาพของ EF ในช่วงการพัฒนาต่าง ๆ การทดสอบเพื่อประเมินผลเหล่านี้สามารถใช้เพื่อการวินิจฉัยทางการแพทย์ในกลุ่มบุคคลต่าง ๆ เพื่อการรักษาบำบัดโรค เช่น
- Behavioural Assessment of Dysexecutive Syndrome (BADS)
- CogScreen: Aeromedical Edition
- Continuous Performance Task (CPT)
- Controlled Oral Word Association Test (COWAT)
- d2 Test of Attention
- Delis-Kaplan Executive Function System (D-KEFS)
- Digit Vigilance Test
- Figural Fluency Test
- Halstead Category Test
- Hayling and Brixton tests
- Iowa gambling task
- Kaplan Baycrest Neurocognitive Assessment (KBNA)
- Kaufman Short Neuropsychological Assessment
- Paced Auditory Serial Addition Test (PASAT)
- Pediatric Attention Disorders Diagnostic Screener (PADDS)
- Rey-Osterrieth Complex Figure
- Ruff Figural Fluency Test
- Stroop effect
- Test of Variables of Attention (T.O.V.A.)
- Tower of London Test
- Trail-Making Test (TMT) หรือ Trails A & B
- Wisconsin Card Sorting Test (WCST)
- Symbol Digit Modalities Test
หลักฐานจากงานทดลอง
ระบบการบริหารเป็นเรื่องที่กำหนดได้ยาก ดังที่นักจิตวิทยาพอล เบอร์กีส์ได้กล่าวว่า เพราะไม่มี "ความเชื่อมต่อกันระหว่างกระบวนการทำงานกับพฤติกรรม"[35] ซึ่งก็คือ ไม่มีพฤติกรรมอันใดอันหนึ่งโดยเฉพาะที่สัมพันธ์กับ EF หรือกับระบบการบริหารที่เกิดความเสียหาย ยกตัวอย่างเช่น ปกติจะชัดเจนว่า คนไข้ที่มีการอ่านเสียหายจะไม่สามารถที่จะทำกิจอะไร แต่ว่า จะไม่ชัดเจนว่า คนไข้ที่มี EF เสียหายจะไม่สามารถที่จะทำกิจอะไร
นี้เป็นผลของธรรมชาติของระบบบริหารโดยตรง ที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการประสานงานการใช้ทรัพยากรทางประชานที่ไม่อยู่นิ่ง ที่เป็นไปในปัจจุบัน และดังนั้น จะเห็นผลของการทำงานของระบบได้ก็โดยวัดผลกระบวนการทางประชานอื่น ๆ นอกจากนั้นแล้ว โดยนัยเดียวกัน ระบบอาจไม่เกิดการทำงานนอกสถานการณ์ในโลกจริง ๆ (เช่น ในสถานการณ์ในแล็บ) ดังที่ประสาทแพทย์อันโตนิโอ ดามาซิโอได้รายงานว่า คนไข้คนหนึ่งมีปัญหาเกี่ยวกับระบบบริหารในชีวิตประจำวันจริง ๆ แต่ก็ยังสามารถผ่านการทดสอบที่ทำโดยกระดาษและปากกาหรือการทดสอบในแล็บที่เกี่ยวกับ EF ได้[36]
ทฤษฎีเกี่ยวกับระบบบริหารโดยมากมาจากสังเกตการณ์ในคนไข้ที่มีสมองกลีบหน้าเสียหาย คือ คนไข้มีการกระทำและกลยุทธ์ในการทำกิจต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันที่ไม่มีระเบียบ (ซึ่งเป็นกลุ่มพฤติกรรมที่เรียกว่า dysexecutive syndrome) แม้ว่า คนไข้จะสามารถผ่านการทดสอบทางคลินิกหรือภายในแล็บที่ใช้ประเมินการทำงานทางประชานขั้นพื้นฐานเช่นความจำ การเรียนรู้ ภาษา และการคิดหาเหตุผล มีสมมติฐานที่แสดงว่า เพื่อที่จะอธิบายพฤติกรรมที่น่าแปลกใจเช่นนี้ จะต้องมีระบบประสาทครอบคลุมที่ประสานงานของกระบวนการทางประชานต่าง ๆ[37]
หลักฐานการทดลองมากมายเกี่ยวกับโครงสร้างทางประสาทที่เกี่ยวข้องกับ EF มาจากการทดสอบโดยใช้ stroop effect และ Wisconsin Card Sorting Task (WCST) โดย Stroop task ให้ผู้รับการทดลองบ่งสีของคำที่ระบายสีโดยที่สีและความหมายของคำอาจจะขัดแย้งกัน (เช่น คำว่า "แดง" ที่ระบายสีเป็นสีเขียว) ผู้รับการทดลองจะต้องใช้ EF ในการทำงานนี้ เพราะว่า ต้องมีการยับยั้งพฤติกรรมที่ทำอย่างช่ำชองและอัติโนมัติ (เช่นการอ่านคำหนังสือ) เพื่อที่จะทำงานที่ไม่ค่อยได้ทำ ซึ่งก็คือบ่งสีของคำ งานทดลองที่ใช้การสร้างภาพสมองโดยกิจ (functional neuroimaging) แสดงว่า มีสองส่วนใน PFC ซึ่งก็คือ anterior cingulate cortex (ACC) และ dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) ที่พิจารณาว่ามีความสำคัญเป็นพิเศษในการทำงานทดสอบนี้
ความไวต่อสิ่งแวดล้อมของ PFC
มีหลักฐานอื่น ๆ ที่แสดงความเกี่ยวข้องของ PFC ใน EF จากการทดลองในลิงอันดับวานรเช่นในลิงมาคาก โดยใช้การวัดสรีรภาพทางไฟฟ้า (electrophysiology) ของเซลล์เดี่ยว ๆ ซึ่งแสดงว่า เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ประสาทในด้านหลังของสมอง เซลล์ของ PFC เป็นจำนวนมากไวต่อการประกอบรวมกันของสิ่งเร้าและสถานการณ์สิ่งแวดล้อม (context) ยกตัวอย่างเช่น เซลล์ของ PFC อาจจะตอบสนองต่อตัวช่วยสีเขียว ในกรณีที่ตัวช่วยบ่งว่า ควรจะขยับตาทั้งสองและศีรษะอย่างรวดเร็วไปทางซ้าย แต่ไม่ตอบสนองต่อตัวช่วยสีเขียวในสถานการณ์ทางการทดลองอื่น ๆ เรื่องนี้เป็นเรื่องสำคัญ เพราะว่า การทำงานในระดับที่ดีสุดของ EF จะต้องขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ตัวอย่างที่ให้โดยมิลเล่อร์และโคเฮ็นก็คือ ผู้ที่อยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกาจะต้องเรียนรู้อย่างช่ำชองที่จะมองไปทางซ้ายก่อนที่จะข้ามถนน แต่ว่า เมื่อมีสถานการณ์เปลี่ยนไปที่แสดงว่า อยู่ในประเทศอังกฤษ ต้องมีการห้ามการตอบสนองเช่นนี้ คือต้องแทนที่พฤติกรรมด้วยการจับคู่สิ่งเร้า-การตอบสนองที่ต่างกันไป (คือให้มองไปทางขวาก่อนข้ามถนน) กลุ่มพฤติกรรมเหล่านี้ชัดเจนว่าต้องอาศัยระบบประสาทที่สามารถประสานสิ่งเร้า (คือถนนในกรณีนี้) กับสถานที่ (ประเทศสหรัฐ ประเทศอังกฤษ) เพื่อตอบสนองด้วยพฤติกรรม (มองซ้าย มองขวา) หลักฐานในปัจจุบันบอกเป็นนัยว่า เซลล์ประสาทใน PFC ดูเหมือนจะทำหน้าที่เป็นตัวแทนข้อมูลเช่นนี้อย่างชัดเจน[ต้องการอ้างอิง]
หลักฐานอื่น ๆ จากงานวิจัยสรีรภาพไฟฟ้าของเซลล์เดี่ยว ๆ ในลิงแสดง ventrolateral PFC ว่าเป็นตัวควบคุมการตอบสนองทางการเคลื่อนไหว (motor responses) ยกตัวอย่างเช่น เซลล์ที่เพิ่มอัตราการยิงสัญญาณเพราะสัญญาณภายนอกที่บอกว่า "อย่าไป"[38] และสัญญาณที่บอกว่า "อย่ามองที่นั่น"[39] ได้รับการระบุแล้ว
ความเอนเอียงเพราะความใส่ใจในระบบการรับรู้ต่าง ๆ
มีการใช้งานวิจัยโดยสรีรวิทยาไฟฟ้า (electrophysiology) และการสร้างภาพสมองโดยกิจ (functional neuroimaging) ในมนุษย์เพื่อระบุกลไกทางประสาทที่เป็นเหตุของความเอนเอียงโดยการใส่ใจ (attentional bias) โดยงานวิจัยโดยมากสืบหาการทำงานในระบบที่เกิดความเอนเอียง เช่น ในเปลือกสมองส่วนการเห็น (visual cortex) หรือเปลือกสมองส่วนการได้ยิน (auditory cortex) งานวิจัยยุคต้น ๆ ใช้ event-related potential (ตัวย่อ ERP หมายถึง การตอบสนองทางไฟฟ้าของสมองเพราะเหตุการณ์หนึ่ง ๆ) เพื่อที่จะแสดงว่า ระดับการตอบสนองด้วยไฟฟ้าในสมองที่บันทึกในคอร์เทกซ์สายตาทั้งในซีกซ้ายและซีกขวาของสมองเกิดการเพิ่มระดับขึ้น ถ้าให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจในด้านที่เหมาะสม (คือตรงข้ามกับซีกสมองที่ระดับการตอบสนองเพิ่มขึ้น)[40]
เทคนิคใหม่ ๆ ในการสร้างภาพสมองที่อาศัยการเดินโลหิต เช่น fMRI และ การถ่ายภาพรังสีระนาบด้วยการปล่อยโพซิตรอน (PET) ได้ทำให้สามารถแสดงได้ว่า ระดับการทำงานของประสาทในเขตประสาทสัมผัสต่าง ๆ รวมทั้ง เขตรับรู้สี เขตการเคลื่อนไหว และเขตรับรู้ใบหน้า เกิดการเพิ่มระดับขึ้นเมื่อให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจในลักษณะที่สมควรของสิ่งเร้านั้น ๆ ซึ่งบอกว่า มีการควบคุมการขยายสัญญาณ (gain control) ในเขตคอร์เทกซ์ใหม่ที่เกี่ยวกับประสาทสัมผัส ยกตัวอย่างเช่น ในงานวิจัยในปี ค.ศ. 2003 ลิวและคณะ[41] แสดงขบวนของจุดที่เคลื่อนไหวไปทางซ้ายหรือทางขวา เป็นสีแดงหรือสีเขียว ให้ผู้ร่วมการทดลองดู และก่อนที่จะแสดงสิ่งเร้า จะมีตัวช่วยที่บอกว่า ผู้ร่วมการทดลองควรที่จะตอบสนองโดยอาศัยสีหรือทิศทางของจุดเหล่านั้น แม้ว่าสีและการเคลื่อนไหวจะมีอยู่ในขบวนจุดเหล่านั้นทั้งหมด การทำงานในเขตที่ไวสี (V4) ดังที่แสดงโดย fMRI ก็เกิดในระดับที่สูงขึ้นเมื่อให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจที่สี และการทำงานในเขตที่ไวต่อการเคลื่อนไหว ก็เกิดในระดับที่สูงขึ้นเมื่อให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจที่ทิศทางของการเคลื่อนไหว นอกจากนั้นแล้ว ยังมีงานวิจัยอีกหลายงานที่รายงานหลักฐานของสัญญาณแสดงความเอนเอียงที่เกิดขึ้นก่อนการแสดงสิ่งเร้า โดยแสดงว่า เขตต่าง ๆ ในสมองกลีบหน้ามักจะเกิดการทำงานก่อนที่จะแสดงสิ่งเร้าที่คาดหมาย[42]
การเชื่อมต่อกันของ PFC และเขตประสาทสัมผัส
แม้ว่า น้ำหนักของแบบจำลองว่า EF มีส่วนในการทำให้เกิดความเอนเอียงในประสาทสัมผัส จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ หลักฐานโดยตรงที่แสดงการเชื่อมต่อกันโดยกิจระหว่าง PFC และเขตประสาทสัมผัสต่าง ๆ เมื่อมีการทำงานของ EF ก็ยังมีน้อยอยู่ตราบเท่าทุกวันนี้[43] คือจริง ๆ แล้ว มีหลักฐานเดียวที่มาจากการศึกษาที่คนไข้มีความเสียหายในส่วนหนึ่งของสมองกลีบหน้า และเกิดผลในส่วนสมองที่ไกลจากรอยโรคที่สืบเนื่องกับการตอบสนองของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก[44][45] แต่ว่า มีงานวิจัยน้อยงานที่ได้ตรวจสอบว่า ปรากฏการณ์เช่นนี้เกิดในเฉพาะสถานการณ์ที่เกิดการทำงานของ EF หรือไม่ ส่วนวิธีอื่น ๆ ที่วัดความเชื่อมต่อกันระหว่างเขตสมองที่อยู่ห่างกัน เช่นโดยสหสัมพันธ์ของการตอบสนองที่เห็นใน fMRI ได้แสดงหลักฐานโดยอ้อมว่า สมองกลีบหน้าและเขตประสาทสัมผัส (เขตรับความรู้สึก) ต่าง ๆ มีการสื่อสารถึงกันและกันในกระบวนการต่าง ๆ ที่พิจารณาว่า ทำให้เกิดการทำงานของ EF เช่นความจำใช้งาน[46] ดังนั้น จึงยังต้องการงานวิจัยเพิ่มขึ้นอีกเพื่อที่จะระบุว่า มีการส่งข้อมูลกลับไปกลับมาอย่างไรระหว่าง PFC และส่วนอื่น ๆ ของสมองเมื่อ EF เกิดการทำงาน
มีงานวิจัยหนึ่งที่เริ่มมุ่งหน้าไปทางทิศทางนี้ เป็นงานวิจัยโดย fMRI ที่ศึกษาสายการประมวลข้อมูลในระหว่างการคิดเหตุผลเกี่ยวกับพื้นที่เนื่องกับการเห็น เป็นงานที่ให้หลักฐานของความเป็นเหตุและผล (โดยอนุมานจากลำดับการเกิดของการทำงาน) ระหว่างการทำงานทางประสาทสัมผัสในสมองกลีบท้ายทอยและสมองกลีบข้าง กับการทำงานใน PFC ส่วนหลังและส่วนหน้า[47] งานวิจัยในแนวนี้สามารถทำให้ชัดเจนยิ่งขึ้นในเรื่องการประมวลข้อมูลเพื่อทำกิจเกี่ยวกับ EF ใน PFC และส่วนอื่น ๆ ของสมอง
การพูดได้สองภาษาและ EF
มีผลงานวิจัยเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ที่แสดงว่า ผู้ที่พูดได้สองภาษามี EF ที่มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า โดยเฉพาะในส่วนการยับยั้ง (inhibitory control) และการทำงานหลาย ๆ งานได้พร้อมกัน (task switching) [48][49] คำอธิบายที่อาจเป็นไปได้อย่างหนึ่งก็คือ ผู้พูดสองภาษาต้องควบคุมความใส่ใจและเลือกภาษาที่เหมาะสมในการพูด. ในทุกช่วงพัฒนาการ บุคคลที่พูดสองภาษาได้รวมทั้งทารก[50] เด็ก[49] และผู้ชรา[51] แสดงความได้เปรียบของผู้พูดได้สองภาษาในประเด็นการทำงานของ EF แต่น่าสนใจว่า ผู้พูดได้สองภาษาเป็นสองรูปแบบ คือพูดภาษาหนึ่งได้และรู้ภาษาใบ้ กลับไม่ปรากฏความได้เปรียบเกี่ยวกับสมรรถภาพของ EF[52] นี้อาจเป็นเพราะไม่ต้องทำการยับยั้งภาษาหนึ่งอย่างแอ๊กถีฟเพื่อที่จะใช้อีกภาษาหนึ่ง ผู้พูดสองภาษาดูเหมือนจะได้เปรียบในการจัดการความขัดแย้ง (conflict processing) อีกด้วย ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสามารถใช้รูปแบบหลายอย่างในการตอบสนองหนึ่ง ๆ (ยกตัวอย่างเช่น คำ ๆ หนึ่งในภาษาหนึ่งที่แปลได้หลายรูปแบบในอีกภาษาหนึ่ง) [53] โดยเฉพาะเจาะจงแล้ว lateral prefrontal cortex เป็นส่วนที่มีบทบาทในการจัดการความขัดแย้ง
อย่างไรก็ดี มีผู้ที่วิจารณ์ว่า ความแตกต่างของผู้พูดได้สองภาษาและภาษาเดียวอาจเกิดขึ้นจากองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ไม่ได้ควบคุมในงานทดลองที่แสดงความแตกต่าง หรือว่าผู้ร่วมการทดลองมีความสามารถลักษณะที่ไม่ใกล้เคียงกัน งานวิจัยในปี ค.ศ. 2014 โดยใช้ Attentional Network Test ในเด็กพูดได้สองภาษา 180 คนพร้อมกับเด็กกลุ่มทดลองที่มีลักษณะความสามารถที่คล้ายคลึงกันพบว่า เด็กสองกลุ่มนี้ทำคะแนนในงานนั้นได้โดยไม่มีความต่างกันทางสถิติ[54]
แนวทางเพื่ออนาคต
มีหลักฐานสำคัญอื่น ๆ เกี่ยวกับกระบวนการทำงานของ EF ใน PFC เช่นงานปริทัศน์ที่อ้างอิงกันอย่างกว้างขวางงานหนึ่ง[55] ขับเน้นบทบาทของ PFC ส่วนใน (medial) ในสถานการณ์ที่มักจะต้องใช้ EF ยกตัวอย่างเช่น เมื่อสำคัญที่จะตรวจจับความผิดพลาด ระบุสถานการณ์ที่มีสิ่งเร้าที่ขัดแย้งกัน ทำการตัดสินใจภายใต้ความไม่แน่ใจ หรือว่าเมื่อรู้ว่ามีโอกาสน้อยลงที่จะได้ผลที่ต้องการในการกระทำ บทความปริทัศน์นี้คล้ายกับบทความอื่น ๆ[56] ที่เน้นการทำงานร่วมกันระหว่าง PFC ส่วนใน (medial) และส่วนข้าง (lateral) ที่ส่วนในด้านหลัง (posterior medial) ส่งสัญญาณเกี่ยวกับความต้องการ EF ที่เพิ่มขึ้น โดยส่งไปยังเขตของส่วนข้างด้านบน (dorsolateral) ซึ่งเป็นที่เกิดสัญญาณการควบคุมการปฏิบัติการ ถึงอย่างนั้น ก็ยังไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าทัศนคตินี้ถูกต้อง และจริง ๆ แล้ว กลับมีบทความหนึ่งที่แสดงถึงคนไข้หลายคนที่มีความเสียหายต่อ PFC ด้านข้างที่มีระดับ ERN (Error-related negativity ซึ่งเป็นสัญญาณที่เชื่อกันว่าเกิดขึ้นจากการตรวจสอบความผิดพลาดของส่วนในด้านบน) ลดลง[57] ซึ่งบอกเป็นนัยว่า ส่วนที่ส่งสัญญาณควบคุมอาจจะกลับกันกับที่แสดงในทัศนคตินี้
ส่วนอีกทฤษฎีหนึ่งที่มีชื่อเสียง[58] เน้นการทำงานร่วมกันของส่วนต่าง ๆ ของสมองกลีบหน้าในแนวนอน โดยอ้างว่า มีการทำงานต่อเรียงกันระหว่าง PFC ส่วนหน้า, PFC ส่วนข้างด้านบน, และ premotor cortex ที่ช่วยนำพฤติกรรมอาศัยสถานการณ์ที่มีในอดีต อาศัยสถานการณ์ในปัจจุบัน และอาศัยความสัมพันธ์ปัจจุบันของประสาทสัมผัสและการสั่งการ (sensorimotor associations) ไปตามลำดับคอร์เทกซ์ (ในแนวนอน)
ความก้าวหน้าในการสร้างภาพในสมอง (neuroimaging) ช่วยในการศึกษาความเกี่ยวข้องทางกรรมพันธุ์ของ EF โดยมีจุดมุ่งหมายที่จะใช้เทคนิคการสร้างภาพนี้เป็น endophenotype เพื่อสืบค้นเหตุทางพันธุกรรมของ EF[59]
เชิงอรรถและอ้างอิง
แหล่งข้อมูลอื่น
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
