kognitiv kontrol

vurdering | Biopsykologi |komparativ | kognitiv | udviklingsmæssig | sprog / individuelle forskelle / personlighed / filosofi / Social /
metoder / statistik / klinisk / uddannelsesmæssig / industriel / professionel emner / verdenspsykologi /

kognitiv psykologi:Opmærksomhed * beslutningstagning * læring * Dom * hukommelse * Motivation * opfattelse * ræsonnement * tænkning-kognitive processerkognition-Konturindeks

kognitiv kontrol er et udtryk, der er synonymt med udøvende funktion, se udøvende system og bruges af psykologer og neurovidenskabere til at beskrive en løst defineret samling af hjerneprocesser, hvis rolle er at guide tanke og adfærd i overensstemmelse med internt genererede mål eller planer. Ofte påberåbes kognitiv kontrol, når det er nødvendigt at tilsidesætte svar, der ellers automatisk kan fremkaldes af stimuli i det ydre miljø. For eksempel ved at blive præsenteret for en potentielt givende stimulus, såsom et velsmagende stykke chokoladekage, kan det automatiske svar være at tage en bid. Men hvor denne adfærd er i konflikt med interne planer (såsom at have besluttet ikke at spise chokoladekage, mens du er på diæt), kan kognitiv kontrol være involveret for at hæmme dette svar. De neurale mekanismer, hvormed kognitiv kontrol implementeres, er et emne for løbende debat inden for kognitiv neurovidenskab.

historisk perspektiv

selvom forskning i kognitiv kontrol og dens neurale grundlag er steget markant i løbet af de sidste 5 år (det medicinske citationsindeks Pubmed afslører et stadigt voksende antal citater til søgeudtrykket ‘kognitiv kontrol’ fra 1995 til 2006), er den teoretiske ramme, hvori den er beliggende, ikke ny. I 1950 ‘erne skelnede den britiske psykolog Donald Broadbent mellem’ automatiske ‘og’ kontrollerede ‘ processer og introducerede begrebet selektiv opmærksomhed, som kognitiv kontrol er tæt forbundet med. Udtrykket i sig selv er heller ikke for nylig herkomst: i 1975 udgav den amerikanske psykolog Michael Posner et bogkapitel med titlen ‘opmærksomhed og kognitiv kontrol’ . Arbejdet med indflydelsesrige forskere som Michael Posner, Joakin Fuster, Tim Shallice og deres kolleger i 1980 ‘ erne lagde meget af grundlaget for nyere forskning i kognitiv kontrol. For eksempel foreslog Posner, at der er en separat ‘udøvende’ gren af opmærksomhedssystemet, som er ansvarlig for at fokusere opmærksomheden på udvalgte aspekter af miljøet. Den britiske neuropsykolog Tim Shallice foreslog ligeledes, at opmærksomheden reguleres af et ’tilsynssystem’, som kan tilsidesætte automatiske svar til fordel for planlægningsadfærd på grundlag af planer eller intentioner . I løbet af denne periode opstod der enighed om, at dette kontrolsystem er anbragt i den mest forreste del af hjernen, den præfrontale hjernebark (PFC).

Miller & Cohens (2001) model

for nylig offentliggjorde Earl Miller og Jonathan Cohen i 2001 en indflydelsesrig artikel med titlen ‘en integrerende teori om præfrontal hjernebarkfunktion’, hvor de hævder, at kognitiv kontrol er PFC ‘ s primære funktion, og at kontrol implementeres ved at øge gevinsten af sensoriske eller motoriske neuroner, der er engageret af opgave – eller målrelevante elementer i det ydre miljø . I et nøgleparagraf argumenterer de:

‘ vi antager, at PFC tjener en specifik funktion i kognitiv kontrol: den aktive vedligeholdelse af aktivitetsmønstre, der repræsenterer mål og midlerne til at nå dem. De giver biasignaler i store dele af resten af hjernen, påvirker ikke kun visuelle processer, men også andre sensoriske modaliteter, såvel som systemer, der er ansvarlige for responsudførelse, hukommelse hentning, følelsesmæssig evaluering, etc. Den samlede effekt af disse forspændingssignaler er at styre strømmen af neural aktivitet langs veje, der etablerer de korrekte kortlægninger mellem input, interne tilstande og output, der er nødvendige for at udføre en given opgave.’

Miller og Cohen trækker eksplicit på en tidligere teori om visuel opmærksomhed, der konceptualiserer opfattelsen af en visuel scene med hensyn til konkurrence mellem flere repræsentationer – såsom farver, individer eller objekter selektiv visuel opmærksomhed handler for at ‘bias’ denne konkurrence til fordel for visse udvalgte træk eller repræsentationer. Forestil dig for eksempel, at du venter på en travl togstation på en ven, der har en rød frakke på. Du er i stand til selektivt at indsnævre fokus for din opmærksomhed for at søge efter røde objekter i håb om at identificere din ven. Desimone og Duncan hævder, at hjernen opnår dette ved selektivt at øge gevinsten af neuroner, der reagerer på farven rød, således at output fra disse neuroner er mere tilbøjelige til at nå et nedstrøms behandlingsstadium og følgelig til at styre adfærd. Ifølge Miller og Cohen er denne selektive opmærksomhedsmekanisme faktisk kun et specielt tilfælde af kognitiv kontrol – en, hvor forspændingen forekommer i det sensoriske domæne. Ifølge Miller og Cohens model kan PFC udøve kontrol over input (sensoriske) eller output (respons) neuroner såvel som over samlinger involveret i hukommelse eller følelser. Kognitiv kontrol medieres af gensidig forbindelse mellem PFC og både sensoriske, limbiske og motoriske kortikser. Inden for deres tilgang anvendes således udtrykket ‘kognitiv kontrol’ til enhver situation, hvor et forspændingssignal bruges til at fremme opgave-passende reaktion, og kontrol bliver således en afgørende komponent i en lang række psykologiske konstruktioner såsom selektiv opmærksomhed, fejlovervågning, beslutningstagning, hukommelsesinhibering og responsinhibering.

eksperimentelle beviser

meget af det eksperimentelle bevis for de neurale strukturer, der er involveret i kognitiv kontrol, kommer fra laboratorieopgaver som f.eks. I Stroop-opgaven bliver mennesker for eksempel bedt om at læse farvenavne præsenteret i modstridende blækfarver (for eksempel ordet ‘rød’ i grønt blæk). Kognitiv kontrol er nødvendig for at udføre denne opgave, da den relativt overlærede og automatiske adfærd (ordlæsning) skal hæmmes til fordel for en mindre praktiseret opgave – navngivning af blækfarven. Nylige funktionelle neuroimaging-undersøgelser har vist, at to dele af PFC, den forreste cingulatbark (ACC) og den dorsolaterale præfrontale bark (DLPFC), menes at være særlig vigtige for at udføre denne opgave. Imidlertid kan funktionelle neuroimaging-undersøgelser alene ikke bevise, at en given (aktiveret) hjerneområde er kritisk for opgavens ydeevne – det kræver neuropsykologi, f. eks. såvel som andre tab af funktionsundersøgelser ved hjælp af transkraniel magnetisk stimulering, f. eks.

Kontekstfølsomhed af PFC-neuroner

andre beviser for involvering af PFC i kognitiv kontrol kommer fra enkeltcellede elektrofysiologiske undersøgelser i ikke-humane primater, såsom makakaben, som har vist, at (i modsætning til celler i den bageste hjerne) Mange PFC-neuroner er følsomme over for en sammenhæng mellem en stimulus og en kontekst. For eksempel kan PFC-celler reagere på en grøn cue i en tilstand, hvor cue signalerer, at en venstre saccade skal laves, men ikke til en grøn cue i en anden eksperimentel sammenhæng. Dette er vigtigt, fordi den optimale implementering af kognitiv kontrol altid er kontekstafhængig. For at citere et eksempel, Der tilbydes af Miller og Cohen, kan en amerikansk beboer have et overlært svar på at se til venstre, når man krydser vejen. Men når ‘konteksten’ indikerer, at han eller hun er i Storbritannien, skal dette svar undertrykkes til fordel for en anden stimulusresponsparring (se rigtigt, når du krydser vejen). Dette adfærdsmæssige repertoire kræver klart et neuralt system, der er i stand til at integrere stimulus (vejen) med en kontekst (USA, Storbritannien) for at cue en adfærd (se til venstre, se til højre). Nuværende beviser tyder på, at neuroner i PFC ser ud til at repræsentere netop denne form for information. Andre beviser fra encellet elektrofysiologi hos aber implicerer ventrolateral PFC (inferior præfrontal konveksitet) i kontrollen af motoriske reaktioner. For eksempel er celler blevet identificeret, som øger deres fyringshastighed til NoGo-signaler såvel som et signal, der siger “se ikke der!” .

bevis for opmærksomhedsforstyrrelse i sensoriske regioner

elektrofysiologi og funktionelle neuroimaging-undersøgelser, der involverer mennesker, er blevet brugt til at beskrive de neurale mekanismer, der ligger til grund for opmærksomhedsforstyrrelse. De fleste undersøgelser har ledt efter aktivering på ‘stederne’ for bias, såsom i de visuelle eller auditive cortices. Tidlige undersøgelser anvendte begivenhedsrelaterede potentialer for at afsløre, at elektriske hjerneresponser registreret over venstre og højre synsbark forbedres, når motivet instrueres i at tage sig af den passende (kontralaterale) side af rummet. Fremkomsten af blodstrømsbaserede neuroimaging-teknikker såsom funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) og positronemissionstomografi (PET) har for nylig tilladt demonstrationen af, at neural aktivitet i en række sensoriske regioner, herunder farve -, bevægelses-og ansigtsresponsive regioner i visuel bark, forbedres, når forsøgspersoner ledes til at tage sig af den dimension af en stimulus, hvilket tyder på forstærkningskontrol i sensorisk neokorteks. For eksempel præsenterede Liu og kolleger i en typisk undersøgelse emner med arrays af prikker, der bevægede sig til venstre eller højre, præsenteret i enten rød eller grøn. Forud for hver stimulus angav en instruktionskue, om emner skulle reagere på baggrund af farven eller retningen af prikkerne. Selvom farve og bevægelse var til stede i alle stimulusarrays, blev fMRI-aktivitet i farvefølsomme regioner (V4) forbedret, når forsøgspersoner blev instrueret om at tage sig af farven, og aktiviteten i bevægelsesfølsomme regioner blev øget, når forsøgspersoner blev cued til at tage sig af bevægelsesretningen. Flere undersøgelser har også rapporteret bevis for forspændingssignalet før stimulusdebut med den observation, at regioner i frontalbarken har tendens til at komme aktive inden starten af en forventet stimulus.

forbindelse mellem PFC og sensoriske regioner under kognitiv kontrol

på trods af den voksende valuta i ‘forspændingsmodellen’ for kognitiv kontrol er direkte bevis for funktionel forbindelse mellem PFC og sensoriske regioner under kognitiv kontrol til dato ret sparsom. Faktisk kommer det eneste direkte bevis fra undersøgelser, hvor en del af frontalbarken er beskadiget, og en tilsvarende effekt observeres langt fra læsionsstedet, i responserne fra sensoriske neuroner,. Imidlertid har få undersøgelser undersøgt, om denne effekt er specifik for situationer, hvor kontrol er påkrævet. Andre metoder til måling af forbindelse mellem fjerne hjerneområder, såsom korrelation i fMRI-responsen, har givet indirekte bevis for, at frontalbarken og sensoriske regioner kommunikerer under en række processer, der menes at engagere kognitiv kontrol, såsom arbejdshukommelse, men mere forskning er nødvendig for at fastslå, hvordan information flyder mellem PFC og resten af hjernen under kognitiv kontrol.

Top ned hæmmende kontrol

bortset fra faciliterende eller forstærkende kontrolmekanismer har mange forfattere argumenteret for hæmmende mekanismer inden for responskontrol, hukommelse , selektiv opmærksomhed og følelser .

nyere bidrag

i de 6 år, der er gået siden offentliggørelsen af Miller & Cohens artikel, er andre vigtige beviser for kognitive kontrolprocesser i den præfrontale bark blevet beskrevet. En bredt citeret gennemgangsartikel understreger rollen som den mediale del af PFC i situationer, hvor kognitiv kontrol sandsynligvis vil blive engageret – for eksempel, hvor det er vigtigt at opdage fejl, identificere situationer, hvor stimuluskonflikt kan opstå, træffe beslutninger under usikkerhed, eller når der opdages en reduceret sandsynlighed for at opnå gunstige præstationsresultater. Denne gennemgang, som mange andre, fremhæver interaktioner mellem medial og lateral PFC, hvorved posterior medial frontalbark signalerer behovet for øget kognitiv kontrol og sender dette signal videre til områder i dorsolateral præfrontal bark, der faktisk implementerer kontrol. En anden fremtrædende teori understreger, at interaktioner langs den vinkelrette akse af frontalbarken og argumenterer for, at en ‘kaskade’ af interaktioner mellem anterior PFC, dorsolateral PFC og premotorbark styrer adfærd i overensstemmelse med henholdsvis tidligere kontekst, nuværende kontekst og nuværende sensorimotoriske foreninger.

denne side bruger Creative Commons licenseret indhold fra (Vis forfattere).