kognitív kontroll
Értékelés / Biopszichológia / összehasonlító / kognitív / fejlődési / nyelv / egyéni különbségek / személyiség / filozófia / szociális /
módszerek / statisztika / klinikai / oktatási / ipari / szakmai tételek / Világpszichológia /
kognitív pszichológia:Figyelem * döntéshozatal * tanulás * ítélet * memória * motiváció * észlelés * érvelés * gondolkodás-kognitív folyamatokismeret-OutlineIndex
a kognitív kontroll a végrehajtó funkció szinonimája, lásd végrehajtó rendszer, amelyet pszichológusok és idegtudósok használnak az agyi folyamatok lazán meghatározott gyűjteményének leírására, amelynek szerepe a gondolat és a viselkedés irányítása a belsőleg generált céloknak vagy terveknek megfelelően. Gyakran a kognitív kontrollra hivatkoznak, amikor felül kell írni azokat a válaszokat, amelyeket egyébként automatikusan kiválthatnak a külső környezet ingerei. Például, ha egy potenciálisan kifizetődő ingert mutatnak be, például egy ízletes darab csokoládétortát,az automatikus válasz lehet egy harapás. Ha azonban ez a viselkedés ellentétes a belső tervekkel (például úgy döntött, hogy nem eszik csokoládétortát diéta közben), akkor a kognitív kontroll gátolhatja ezt a választ. A kognitív kontroll megvalósításának idegi mechanizmusai folyamatos vita tárgyát képezik a kognitív idegtudomány területén.
- történelmi perspektíva
- Miller & Cohen (2001) modellje
- kísérleti bizonyítékok
- a PFC neuronok Kontextusérzékenysége
- bizonyíték a figyelemfelkeltő torzításra szenzoros régiókban
- kapcsolat a PFC és az érzékszervi régiók között a kognitív kontroll során
- felülről lefelé gátló kontroll
- újabb hozzájárulások
történelmi perspektíva
bár a kognitív kontroll és idegi alapjainak kutatása jelentősen megnőtt az elmúlt 5 évben (a Pubmed orvosi idézettségi index 1995 és 2006 között folyamatosan növekvő számú idézetet tár fel a kognitív kontroll keresési kifejezésre vonatkozóan), az elméleti keret, amelyben található, nem új. Az 1950-es években Donald Broadbent brit pszichológus különbséget tett az ‘automatikus’ és a ‘kontrollált’ folyamatok között, és bevezette a szelektív figyelem fogalmát, amelyhez a kognitív kontroll szorosan kapcsolódik. Maga a kifejezés sem új keletű: 1975-ben Michael Posner amerikai pszichológus kiadott egy könyvfejezetet ‘figyelem és kognitív kontroll’ címmel . Olyan befolyásos kutatók munkája, mint Michael Posner, Joaquin Fuster, Tim Shallice és kollégáik az 1980-as években megalapozták a kognitív kontroll legújabb kutatásait. Posner például azt javasolta, hogy a figyelmi rendszernek külön végrehajtó ága legyen, amelynek feladata a figyelem összpontosítása a környezet kiválasztott aspektusaira. Tim Shallice Brit neuropszichológus hasonlóképpen azt javasolta, hogy a figyelmet egy ‘felügyeleti rendszer’ szabályozza, amely felülírhatja az automatikus válaszokat a tervek vagy szándékok alapján történő ütemezési magatartás javára . Ebben az időszakban konszenzus alakult ki abban, hogy ez a kontrollrendszer az agy legelején, a prefrontális kéregben (PFC) található.
Miller & Cohen (2001) modellje
újabban, 2001 – ben Earl Miller és Jonathan Cohen publikált egy befolyásos cikket ‘a prefrontális kéreg funkciójának integratív elmélete’ címmel, amelyben azzal érvelnek, hogy a kognitív kontroll a PFC elsődleges funkciója, és hogy a kontroll a külső környezet feladat-vagy cél szempontjából releváns elemei által érintett szenzoros vagy motoros neuronok nyereségének növelésével valósul meg . Egy kulcsfontosságú bekezdésben azt állítják:
‘feltételezzük, hogy a PFC meghatározott funkciót tölt be a kognitív kontrollban: a célokat és az azok eléréséhez szükséges eszközöket képviselő tevékenységi minták aktív fenntartása. Torzító jeleket szolgáltatnak az agy többi részén, nemcsak a vizuális folyamatokat, hanem más érzékszervi módozatokat is befolyásolva, valamint a válasz végrehajtásáért, a memória visszakereséséért, az érzelmi értékelésért stb.felelős rendszereket. Ezeknek a torzító jeleknek az összesített hatása az idegi aktivitás áramlásának irányítása olyan utak mentén, amelyek meghatározzák a megfelelő leképezéseket a bemenetek, a belső állapotok és a kimenetek között, amelyek egy adott feladat elvégzéséhez szükségesek.’
Miller és Cohen kifejezetten a vizuális figyelem egy korábbi elméletére támaszkodnak, amely a vizuális jelenet észlelését a több reprezentáció közötti verseny szempontjából fogalmazza meg – például színek, egyének vagy tárgyak a szelektív vizuális figyelem ezt a versenyt bizonyos kiválasztott jellemzők vagy reprezentációk javára torzítja. Képzelje el például, hogy egy forgalmas vasútállomáson vár egy barátját, aki piros kabátot visel. Ön képes szelektíven szűkíteni a figyelmét a piros tárgyak keresésére, abban a reményben, hogy azonosítja barátját. Desimone és Duncan azzal érvelnek, hogy az agy ezt úgy éri el, hogy szelektíven növeli a vörös színre reagáló neuronok nyereségét, így ezeknek a neuronoknak a kimenete nagyobb valószínűséggel éri el a későbbi feldolgozási stádiumot, és következésképpen irányítja a viselkedést. Miller és Cohen szerint ez a szelektív figyelem mechanizmus valójában csak a kognitív kontroll speciális esete – olyan, amelyben az elfogultság az érzékszervi tartományban történik. Miller és Cohen modellje szerint a PFC képes irányítani a bemeneti (szenzoros) vagy kimeneti (válasz) neuronokat, valamint a memóriában vagy az érzelmekben részt vevő szerelvényeket. A kognitív kontrollt a PFC és mind az érzékszervi, mind a limbikus, mind a motoros kéreg közötti kölcsönös kapcsolat közvetíti. Megközelítésükön belül tehát a ‘kognitív kontroll’ kifejezést minden olyan helyzetre alkalmazzák, amikor egy előítéletes jelet használnak a feladatnak megfelelő válaszadás elősegítésére, és a kontroll így a pszichológiai konstrukciók széles körének kulcsfontosságú elemévé válik, mint például a szelektív figyelem, a hibafigyelés, a döntéshozatal, a memória gátlása és a válasz gátlása.
kísérleti bizonyítékok
a kognitív kontrollban részt vevő idegi struktúrák kísérleti bizonyítékainak nagy része laboratóriumi feladatokból származik, mint például a Stroop feladat vagy a Wisconsin kártya válogatási feladat (WCST). A Stroop feladat során például az emberi alanyokat arra kérik, hogy olvassák el az egymásnak ellentmondó tintaszínekben bemutatott színneveket (például a ‘piros’ szót zöld tintával). A feladat elvégzéséhez kognitív kontrollra van szükség, mivel a viszonylag túltanult és automatikus viselkedést (szóolvasást) gátolni kell egy kevésbé gyakorlott feladat – a tinta színének elnevezése-javára. A legújabb funkcionális neuroimaging vizsgálatok kimutatták, hogy a PFC két része, az elülső cinguláris kéreg (ACC) és a dorsolaterális prefrontális kéreg (DLPFC), különösen fontosnak tartják ezt a feladatot. A funkcionális neuroimaging vizsgálatok azonban önmagukban nem tudják bizonyítani, hogy egy adott (aktivált) agyrégió kritikus fontosságú a feladat teljesítménye szempontjából – ez neuropszichológiát igényel, pl.
a PFC neuronok Kontextusérzékenysége
a PFC kognitív kontrollban való részvételének további bizonyítékai a főemlősökön, például a makákó majmokon végzett egysejtű elektrofiziológiai vizsgálatokból származnak, amelyek kimutatták, hogy (ellentétben a hátsó agy sejtjeivel) sok PFC Neuron érzékeny az inger és a kontextus összekapcsolódására. Például a PFC-sejtek reagálhatnak egy zöld jelre olyan állapotban, amikor ez a jel azt jelzi, hogy balra kell saccade-t készíteni, de nem egy zöld jelre egy másik kísérleti kontextusban. Ez azért fontos, mert a kognitív kontroll optimális telepítése mindig kontextustól függ. Hogy Miller és Cohen példáját idézzem, egy amerikai lakos talán túl sokat tanult arra, hogy balra nézzen, amikor átkel az úton. Amikor azonban a ‘kontextus’ azt jelzi, hogy az Egyesült Királyságban tartózkodik, ezt a választ el kell nyomni egy másik inger-válasz párosítás javára (nézzen jobbra, amikor átkel az úton). Ehhez a viselkedési repertoárhoz egyértelműen szükség van egy olyan idegrendszerre, amely képes integrálni az ingert (az utat) egy kontextussal (USA, Egyesült Királyság) egy viselkedés jelzésére (balra néz, jobbra néz). A jelenlegi bizonyítékok arra utalnak, hogy a PFC neuronjai pontosan ezt a fajta információt képviselik. A majmok egysejtű elektrofiziológiájából származó egyéb bizonyítékok a ventrolaterális PFC-t (inferior prefrontális konvexitás) vonják be a motoros válaszok szabályozásába. Például olyan sejteket azonosítottak, amelyek növelik a tüzelési sebességüket NoGo jelekké, valamint egy olyan jelet, amely azt mondja: “Ne nézz oda!” .
bizonyíték a figyelemfelkeltő torzításra szenzoros régiókban
elektrofiziológiai és funkcionális neuro-képalkotó vizsgálatokat alkalmaztak humán alanyok bevonásával a figyelemfelkeltő torzítás alapjául szolgáló idegi mechanizmusok leírására. A legtöbb tanulmány az elfogultság ‘helyszínein’ kereste az aktiválódást, például a látási vagy hallási kéregben. A korai tanulmányok eseményekkel kapcsolatos potenciált alkalmaztak annak feltárására, hogy a bal és a jobb látókéreg felett rögzített elektromos agyi válaszok fokozódnak, amikor az alanyt arra utasítják, hogy a tér megfelelő (kontralaterális) oldalára figyeljen. A véráramlás-alapú neuroimaging technikák, mint például a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI) és a pozitron emissziós tomográfia (PET) megjelenése újabban lehetővé tette annak bemutatását, hogy az idegi aktivitás számos érzékszervi régióban, beleértve a vizuális kéreg szín -, mozgás-és arc-érzékeny régióit, fokozódik, amikor az alanyokat arra irányítják, hogy figyeljenek az inger ezen dimenziójára, amely a szenzoros neocortex erősítésszabályozására utal. Például egy tipikus tanulmányban Liu és munkatársai olyan pontokat mutattak be, amelyek balra vagy jobbra mozogtak, piros vagy zöld színnel. Minden inger előtt egy utasításjel jelezte, hogy az alanyoknak a pontok színe vagy iránya alapján kell-e reagálniuk. Annak ellenére, hogy a szín és a mozgás minden inger tömbben jelen volt, az fMRI aktivitás a színérzékeny régiókban (V4) fokozódott, amikor az alanyokat arra utasították, hogy figyeljenek a színre, és a mozgásérzékeny régiókban az aktivitás fokozódott, amikor az alanyokat arra késztették, hogy figyeljenek a mozgás irányára. Számos tanulmány is beszámolt a torzító jelről az inger megjelenése előtt, azzal a megfigyeléssel, hogy a frontális kéreg régiói általában aktívak a várható inger megjelenése előtt.
kapcsolat a PFC és az érzékszervi régiók között a kognitív kontroll során
a kognitív kontroll torzító modelljének növekvő pénzneme ellenére a kognitív kontroll során a PFC és az érzékszervi régiók közötti funkcionális kapcsolat közvetlen bizonyítéka a mai napig meglehetősen ritka. Valójában az egyetlen közvetlen bizonyíték olyan vizsgálatokból származik, amelyekben a frontális kéreg egy része sérült, és ennek megfelelő hatása a sérülés helyétől távol, az érzékszervi neuronok válaszaiban figyelhető meg,. Kevés tanulmány azonban feltárta, hogy ez a hatás azokra a helyzetekre jellemző-e, ahol ellenőrzésre van szükség. A távoli agyi régiók közötti kapcsolat mérésére szolgáló egyéb módszerek, például az fMRI válasz korrelációja közvetett bizonyítékot szolgáltattak arra vonatkozóan, hogy a frontális kéreg és az érzékszervi régiók számos olyan folyamat során kommunikálnak, amelyekről azt gondolják, hogy részt vesznek a kognitív kontrollban, mint például a munkamemória, de további kutatásokra van szükség annak megállapításához, hogy az információ hogyan áramlik a PFC és az agy többi része között a kognitív kontroll során.
felülről lefelé gátló kontroll
a kontroll elősegítő vagy erősítő mechanizmusain kívül sok szerző a gátló mechanizmusok mellett érvelt a válaszszabályozás, a memória , a szelektív figyelem és az érzelem területén .
újabb hozzájárulások
a Miller & Cohen cikkének megjelenése óta eltelt 6 évben a prefrontális kéreg kognitív kontrollfolyamatainak egyéb fontos bizonyítékait írták le. Egy széles körben idézett áttekintő cikk hangsúlyozza a PFC mediális részének szerepét olyan helyzetekben, ahol a kognitív kontroll valószínűleg részt vesz – például, ahol fontos a hibák észlelése, olyan helyzetek azonosítása, ahol inger konfliktus merülhet fel, bizonytalan döntések meghozatala, vagy amikor a kedvező teljesítményeredmények elérésének csökkentett valószínűsége észlelhető. Ez a felülvizsgálat, mint sok más, kiemeli a mediális és laterális PFC közötti kölcsönhatásokat, amelyek során a posterior mediális frontális kéreg jelzi a fokozott kognitív kontroll szükségességét, és ezt a jelet továbbítja a dorsolaterális prefrontális kéreg azon területeire, amelyek ténylegesen végrehajtják a kontrollt. Egy másik kiemelkedő elmélet hangsúlyozza, hogy az interakciók a frontális kéreg merőleges tengelye mentén, azzal érvelve, hogy az elülső PFC, a dorsolaterális PFC és a premotoros kéreg közötti kölcsönhatások’ kaszkádja ‘ irányítja a viselkedést a múltbeli kontextus, a jelenlegi kontextus és a jelenlegi szenzomotoros asszociációk szerint.
- Posner, M. I., & Snyder, C. R. R. (1975). Figyelem és kognitív kontroll. R. Solso-ban (Szerk.), Információfeldolgozás és megismerés: a Loyola Szimpózium. Hillsdale, N. J.: Lawrence Erlbaum Associates.
- Posner, M. I. & Petersen, S.E. (1990) az emberi agy figyelemrendszere. Az idegtudomány éves áttekintése, 13, 25-42
- Shallice, T., Venable, N., Rumiati, R. I. (1988). A neuropszichológiától a mentális struktúráig, Cambridge: kupa.
- Miller, E. K. & Cohen, J. D. (2001). A prefrontális kéreg funkciójának integratív elmélete. Annu Rev Neurosci. 2001;24:167-202
- Desimone R, Duncan J (1995). A szelektív vizuális figyelem idegi mechanizmusai. Annu Rev Neurosci. 1995;18:193-222.
- Lk és Farah MJ társak. Szükséges-e az elülső cinguláris kéreg a kognitív kontrollhoz?Agy. 2005 ápr;128 (Pt 4): 788-96. Epub 2005 Febr 10.
- Rushworth MF et al. Az emberi mediális frontális kéreg szerepe a feladatváltásban: kombinált fMRI és TMS vizsgálat. J Neurofiziol. 2002 május;87(5):2577-92
- Sakagami M et al. A viselkedési gátlás kódja a szín, de nem a mozgás alapján a makákó majom ventrolaterális prefrontális kéregében.J Neurosci. 2001 július 1;21(13): 4801-8.
- Hasegawa RP et al. Prefrontális neuronok kódoló elnyomása specifikus saccades.Neuron. 2004 augusztus 5;43(3): 415-25.
- Hillyard SA, Anllo-Vento L (1998). Eseményekkel kapcsolatos agyi potenciálok a vizuális szelektív figyelem tanulmányozásában. Proc Natl Acad Sci U S A 95: 781-7
- Liu T, Slotnick SD, Serences JT, Yantis S (2003). A funkcióalapú figyelemvezérlés kortikális mechanizmusai. Cereb. Cortex 13: 1334-43.
- Kastner S, Pinsk MA, de Weerd P, Desimone R, UNGERLEIDER LG (1999). Fokozott aktivitás az emberi vizuális kéregben az irányított figyelem során vizuális stimuláció hiányában. Neuron 22:751-61
- Miller BT, D ‘ Esposito M (2005). A “top” keresése a top-down vezérlőben. Neuron 48:535-8
- Barcelo F, Suwazono S, Knight RT (2000). A vizuális feldolgozás prefrontális modulációja emberben.Nat Neurosci. 3: 399-403
- Fuster JM, Bauer RH, Jervey JP. 1985. Funkcionális kölcsönhatások az inferotemporális és a prefrontális kéreg között kognitív feladatban. Brain Res. 330: 299-307.
- Gazzaley A, Rissman J, D ‘ Esposito M (2004). Funkcionális kapcsolat a munkamemória karbantartása során. Cogn Befolyásolja Behav Neurosci. 4: 580-99
- Aron AR & Poldrack RA (2006). Kortikális és szubkortikális hozzájárulások a stop signal response gátlásához: a szubthalamikus mag szerepe. Journal of Neuroscience 26 2424-2433
- Anderson MC, Green C (2001) a nem kívánt emlékek elnyomása végrehajtó ellenőrzéssel. Természet 410: 366-369.
- Tipper SP (2001) a negatív alapozás tükrözi a gátló mechanizmusokat? Az ellentmondó nézetek áttekintése és integrálása. Exp Psyhol A 54: 321-343.
- Ochsner KN, Gross JJ (2005) az érzelmek kognitív kontrollja. Trends Cogn Sci 9:242-249
- Ridderinkhof KR, Ullsperger M, Crone EA, Nieuwenhuis S (2004). A mediális frontális kéreg szerepe a kognitív kontrollban. Tudomány 306:443-7
- MM Botvinick, TS Braver, DM Barch, CS Carter, JD Cohen (2001). Konfliktusmegfigyelés és kognitív kontroll. Pszichológiai Szemle 108: 624-52
- Koechlin E, Ody C, Kouneiher F (2003). A kognitív kontroll felépítése az emberi prefrontális kéregben. Tudomány 302:1181-5
ez az oldal a Creative Commons licencelt tartalmát használja a Wikipédiából (szerzők megtekintése).