Kontrola kognitywna

ocena | Biopsychologia | porównawcza |kognitywna | rozwojowa | językowa | różnice indywidualne |osobowość | filozofia | społeczna |
metody | Statystyka / kliniczna | Edukacyjna |przemysłowa / zawodowa / świat psychologia |

Psychologia kognitywna:Uwaga * podejmowanie decyzji · Uczenie Się ·osąd · pamięć · motywacja · percepcja ·rozumowanie * myślenie-procesy Kognitywnepoznanie-Zarysindex

Kontrola kognitywna to termin synonimiczny funkcji wykonawczej, patrz System Wykonawczy i używany przez psychologów i neurobiologów do opisu luźno zdefiniowanego zbioru procesów mózgowych, których rolą jest kierowanie myślą i zachowaniem zgodnie z wewnętrznie wygenerowanymi celami lub planami. Często Kontrola poznawcza jest wywoływana, gdy konieczne jest zastąpienie odpowiedzi, które w przeciwnym razie mogą być automatycznie wywoływane przez bodźce w środowisku zewnętrznym. Na przykład, po przedstawieniu potencjalnie satysfakcjonującego bodźca, takiego jak smaczny kawałek ciasta czekoladowego, automatyczną odpowiedzią może być ugryzienie. Jednak w przypadku, gdy takie zachowanie koliduje z wewnętrznymi planami (np. gdy zdecydowano się nie jeść ciasta czekoladowego podczas diety), Kontrola kognitywna może być zaangażowana w hamowanie tej reakcji. Mechanizmy neuronowe, za pomocą których wdrażana jest kontrola kognitywna, są tematem trwającej debaty w dziedzinie neuronauki kognitywnej.

perspektywa historyczna

chociaż badania nad kontrolą kognitywną i jej podstawami neuronowymi znacznie wzrosły w ciągu ostatnich 5 lat (medical citations index Pubmed ujawnia stale rosnącą liczbę cytowań dla szukanego terminu “Kontrola kognitywna” od 1995 do 2006), teoretyczne ramy, w których się znajduje, nie są nowe. W latach 50. Brytyjski psycholog Donald Broadbent rozróżnił procesy “automatyczne” i “kontrolowane” i wprowadził pojęcie selektywnej uwagi, z którą Kontrola kognitywna jest ściśle powiązana. Samo określenie nie ma również niedawnego pochodzenia: w 1975 roku amerykański psycholog Michael Posner opublikował rozdział książki zatytułowany “Attention and cognitive control”. Prace wpływowych naukowców, takich jak Michael Posner, Joaquin Fuster, Tim Shallice i ich współpracowników w latach 80.położyły wiele podwalin pod najnowsze badania nad kontrolą kognitywną. Posner zaproponował na przykład istnienie odrębnej “wykonawczej” gałęzi systemu uwagi, która odpowiada za skupienie uwagi na wybranych aspektach środowiska. Brytyjski neuropsycholog Tim Shallice zasugerował również, że uwaga jest regulowana przez “system nadzoru”, który może zastąpić automatyczne odpowiedzi na rzecz planowania zachowań na podstawie planów lub intencji . Przez cały ten okres, konsensus pojawił się, że ten system kontroli mieści się w najbardziej przedniej części mózgu, kory przedczołowej (PFC).

Miller & model Cohena (2001)

ostatnio, w 2001 roku Earl Miller i Jonathan Cohen opublikowali wpływowy artykuł zatytułowany “integrative theory of prefrontal cortex function”, w którym twierdzą, że kontrola poznawcza jest podstawową funkcją PFC i że kontrola jest realizowana poprzez zwiększenie wzmocnienia neuronów czuciowych lub ruchowych, które są zaangażowane przez istotne dla zadania lub celu elementy środowiska zewnętrznego . W kluczowym akapicie argumentują:

” Zakładamy, że PFC pełni określoną funkcję w kontroli kognitywnej: aktywne utrzymywanie wzorców aktywności, które reprezentują cele i środki do ich osiągnięcia. Dostarczają one sygnały stronniczości w większości reszty mózgu, wpływając nie tylko na procesy wizualne, ale także na inne modalności sensoryczne, a także na systemy odpowiedzialne za wykonanie odpowiedzi, pobieranie pamięci, ocenę emocjonalną itp. Łączny efekt tych sygnałów odchylenia jest kierowanie przepływem aktywności neuronowej wzdłuż ścieżek, które ustanawiają odpowiednie mapowania między wejściami, Stanami wewnętrznymi i wyjściami potrzebnymi do wykonania danego zadania.”

Miller i Cohen wyraźnie odwołują się do wcześniejszej teorii uwagi wzrokowej, która konceptualizuje postrzeganie sceny wizualnej w kategoriach konkurencji między wieloma reprezentacjami – takimi jak kolory, osoby lub przedmioty selektywna Uwaga wzrokowa działa na “stronniczość” tej konkurencji na rzecz niektórych wybranych cech lub reprezentacji. Na przykład wyobraź sobie, że czekasz na ruchliwej stacji kolejowej na przyjaciela, który ma na sobie czerwony płaszcz. Jesteś w stanie selektywnie zawęzić skupienie uwagi na poszukiwaniu czerwonych przedmiotów, w nadziei na zidentyfikowanie swojego przyjaciela. Desimone i Duncan twierdzą, że mózg osiąga to poprzez selektywne zwiększenie wzmocnienia neuronów reagujących na kolor czerwony, tak że wyjście z tych neuronów jest bardziej prawdopodobne, aby osiągnąć etap dalszego przetwarzania, a w konsekwencji kierować zachowaniem. Według Millera i Cohena ten mechanizm selektywnej uwagi jest w rzeczywistości tylko szczególnym przypadkiem kontroli poznawczej-takim, w którym tendencja występuje w sferze zmysłowej. Według modelu Millera i Cohena PFC może wywierać kontrolę nad neuronami wejściowymi (czuciowymi) lub wyjściowymi (odpowiedziowymi), a także nad zespołami zaangażowanymi w pamięć lub emocje. Kontrola poznawcza jest pośredniczona przez wzajemną łączność między PFC a korą czuciową, limbiczną i motoryczną. W ramach ich podejścia termin “Kontrola poznawcza” jest zatem stosowany do każdej sytuacji, w której sygnał biasing jest używany do promowania odpowiedzi odpowiedniej dla zadania, a kontrola staje się kluczowym elementem szerokiej gamy konstrukcji psychologicznych, takich jak selektywna Uwaga, monitorowanie błędów, podejmowanie decyzji, hamowanie pamięci i hamowanie reakcji.

dowody eksperymentalne

wiele dowodów eksperymentalnych na struktury neuronowe zaangażowane w kontrolę poznawczą pochodzi z zadań laboratoryjnych, takich jak zadanie Stroop lub zadanie sortowania kart Wisconsin (WCST). Na przykład w zadaniu Stroopa ludzie proszeni są o odczytanie nazw kolorów przedstawionych w sprzecznych kolorach atramentu (na przykład słowo “czerwony” w zielonym atramencie). Do wykonania tego zadania potrzebna jest kontrola kognitywna, ponieważ należy zahamować stosunkowo zbytnie i automatyczne zachowanie (czytanie słów) na rzecz mniej praktycznego zadania – nazywania koloru atramentu. Ostatnie funkcjonalne badania neuroobrazowania wykazały, że dwie części PFC, przednia kora cingulate (ACC) i grzbietowo-boczna kora przedczołowa (DLPFC), są uważane za szczególnie ważne dla wykonywania tego zadania. Jednak same badania neuroobrazowania czynnościowego nie mogą udowodnić, że dany (aktywowany) obszar mózgu jest krytyczny dla wykonania zadania-co wymaga np. neuropsychologii, jak również innych badań utraty funkcji z wykorzystaniem przezczaszkowej stymulacji magnetycznej, np.

wrażliwość kontekstowa neuronów PFC

inne dowody na udział PFC w kontroli poznawczej pochodzą z jednokomórkowych badań elektrofizjologicznych u innych niż ludzkie naczelnych, takich jak małpa Makak, które wykazały, że (w przeciwieństwie do komórek w tylnym mózgu) wiele neuronów PFC jest wrażliwych na połączenie bodźca i kontekstu. Na przykład komórki PFC mogą reagować na zielony sygnał w stanie, w którym sygnał ten sygnalizuje, że należy wykonać lewą sakkadę, ale nie na zielony sygnał w innym kontekście eksperymentalnym. Jest to ważne, ponieważ optymalne wykorzystanie kontroli poznawczej jest niezmiennie zależne od kontekstu. Cytując przykład Millera i Cohena, mieszkaniec USA może mieć zbyt lekką odpowiedź, aby spojrzeć w lewo podczas przekraczania drogi. Jednak, gdy “kontekst” wskazuje, że jest on w Wielkiej Brytanii, odpowiedź ta musiałaby zostać stłumiona na rzecz innego parowania bodźca-reakcji (spójrz w prawo podczas przekraczania drogi). Ten repertuar behawioralny wyraźnie wymaga układu nerwowego, który jest w stanie zintegrować bodziec (droga) z kontekstem (USA, WIELKA BRYTANIA), aby wskazać zachowanie (spójrz w lewo, spójrz w prawo). Obecne dowody sugerują, że neurony w PFC wydają się reprezentować dokładnie ten rodzaj informacji. Inne dowody z jednokomórkowej elektrofizjologii u małp implikują ventrolateral PFC (inferior prefrontal convexity) w kontroli odpowiedzi motorycznych. Na przykład, komórki zostały zidentyfikowane, które zwiększają ich szybkość wypalania do sygnałów NoGo, jak również sygnał, który mówi ” nie patrz tam!” .

dowody na uważne odchylenie w regionach sensorycznych

Elektrofizjologia i funkcjonalne badania neuroobrazowania z udziałem ludzi zostały wykorzystane do opisu mechanizmów neuronowych leżących u podstaw uważnego odchylenia. W większości badań poszukiwano aktywacji w “miejscach” biasingu, takich jak kory wzrokowe lub słuchowe. Wczesne badania wykorzystywały potencjały związane z zdarzeniami, aby ujawnić, że elektryczne reakcje mózgu rejestrowane przez lewą i prawą korę wzrokową są wzmocnione, gdy tester jest poinstruowany, aby zajął się odpowiednią (przeciwną) stroną przestrzeni. Pojawienie się technik neuroobrazowania opartych na przepływie krwi, takich jak funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (fMRI) i pozytonowa tomografia emisyjna (PET), pozwoliło ostatnio wykazać, że aktywność neuronowa w wielu regionach zmysłowych, w tym w regionach kory wzrokowej reagujących na kolor, ruch i twarz, jest zwiększona, gdy badani są kierowani do zajęcia się tym wymiarem bodźca, sugerującego kontrolę wzmocnienia w sensorycznej Korie nowej. Na przykład w typowym badaniu Liu i współpracownicy przedstawili przedmioty z tablicami kropek poruszających się w lewo lub w prawo, przedstawionymi w kolorze czerwonym lub zielonym. Przed każdym bodźcem wskazywano, czy badani powinni reagować na podstawie koloru lub kierunku kropek. Mimo, że kolor i ruch były obecne we wszystkich tablicach bodźców, aktywność fMRI w regionach wrażliwych na kolor (V4) została zwiększona, gdy testerzy zostali poinstruowani, aby zająć się kolorem, a aktywność w regionach wrażliwych na ruch została zwiększona, gdy testerzy zostali poinformowani o kierunku ruchu. Kilka badań donosiło również o dowodach na tendencyjny sygnał przed wystąpieniem bodźca, z obserwacją, że regiony kory czołowej mają tendencję do aktywacji przed wystąpieniem oczekiwanego bodźca.

łączność między PFC a regionami sensorycznymi podczas kontroli poznawczej

pomimo rosnącej waluty “tendingowego” modelu kontroli poznawczej, bezpośrednie dowody na funkcjonalną łączność między PFC a regionami sensorycznymi podczas kontroli poznawczej są do tej pory raczej rzadkie. Rzeczywiście, jedyny bezpośredni dowód pochodzi z badań, w których część kory czołowej jest uszkodzona, a odpowiedni efekt obserwuje się daleko od miejsca zmiany, w odpowiedziach neuronów czuciowych. Jednak w niewielu badaniach zbadano, czy efekt ten jest specyficzny dla sytuacji, w których wymagana jest kontrola. Inne metody pomiaru łączności między odległymi regionami mózgu, takie jak korelacja w odpowiedzi fMRI, dały pośrednie dowody na to, że kora czołowa i obszary czuciowe komunikują się podczas różnych procesów uważanych za angażujące kontrolę poznawczą, takich jak pamięć robocza, ale potrzebne są dalsze badania, aby ustalić, w jaki sposób informacje przepływają między PFC a resztą mózgu podczas kontroli poznawczej.

odgórna Kontrola hamująca

oprócz ułatwiających lub wzmacniających mechanizmów kontroli, wielu autorów argumentowało za mechanizmami hamującymi w dziedzinie kontroli odpowiedzi , pamięci , selektywnej uwagi i emocji .

nowsze wpisy

w ciągu 6 lat, które upłynęły od opublikowania artykułu Millera & Cohena, opisano Inne ważne dowody na procesy kontroli poznawczej w korze przedczołowej. Jeden z powszechnie cytowanych artykułów przeglądowych podkreśla rolę medialnej części PFC w sytuacjach, w których możliwa jest kontrola kognitywna – na przykład, gdy ważne jest wykrywanie błędów, identyfikowanie sytuacji, w których może powstać konflikt bodźców, podejmowanie decyzji w warunkach niepewności lub gdy wykryte zostanie mniejsze prawdopodobieństwo uzyskania korzystnych wyników. Ten przegląd, podobnie jak wiele innych, podkreśla interakcje między przyśrodkowym i bocznym PFC, przy czym tylna przyśrodkowa kora czołowa sygnalizuje potrzebę zwiększonej kontroli poznawczej i wysyła ten sygnał do obszarów w grzbietowo-bocznej korze przedczołowej, które faktycznie realizują kontrolę. Inna wybitna teoria podkreśla, że interakcje wzdłuż prostopadłej osi kory czołowej, argumentując, że “kaskada” interakcji między przednim PFC, grzbietowo-bocznym PFC i korą przedmotorową kieruje zachowaniem zgodnie z kontekstem przeszłym, kontekstem teraźniejszym i aktualnymi skojarzeniami sensorimotorowymi.

ta strona korzysta z treści na licencji Creative Commons z Wikipedii (zobacz autorów).