 | บทความนี้มีชื่อเป็นภาษาอังกฤษ เนื่องจากชื่อเป็นศัพท์เฉพาะทางของจิตวิทยา ราชบัณฑิตยสถานยังไม่บัญญัติภาษาไทย หนังสือเฉพาะทางใช้ศัพท์อังกฤษ |
cutive functions[1] (แปลว่า หน้าที่บริหาร ตัวย่อ AF) หรือความสามารถของสมองด้านบริหารจัดการ[2],ทักษะด้านการคิดเชิงบริหาร[3] สามารถนิยามได้ว่า "เป็นทักษะที่จำเป็นในการทำกิจที่มีเป้าหมาย มีจุดมุ่งหมาย"[4] เป็นคำครอบคลุมที่ใช้กล่าวถึงกระบวนการทางประชานที่ควบคุมและจัดการกระบวนการทางประชานอื่น ๆ[5]เช่นการวางแผน (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]ตามทฤษฏีทางจิตวิทยาระบบบริหาร (executive system) เป็นตัวควบคุมและบริหารกระบวนการทางประชานอื่น ๆมีหน้าที่เกี่ยวกับกระบวนการที่บางครั้งเรียกว่าเป็น "executive functions" (หน้าที่บริหาร) "executive skills" (ทักษะการบริหาร) "supervisory attentional system" (ระบบควบคุมโดยการใส่ใจ) หรือ "cognitive control" (การควบคุมทางประชาน)ส่วนprefrontal cortex ของสมองกลีบหน้าเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ แต่ไม่ใช่ส่วนเดียว ที่ทำหน้าที่ดังที่กล่าวมานี้[8]
โดยประวัติแล้ว EF พิจารณาว่าควบคุมโดยสมองส่วนprefrontal ของสมองกลีบหน้าแต่จริง ๆ แล้วก็ยังเป็นประเด็นที่ถกเถียงกันอยู่[8]แม้ว่า บทความเกี่ยวกับรอยโรคในส่วน prefrontal ของสมองกลีบหน้าจะกล่าวถึงความผิดปกติของ EF และบทความเกี่ยวกับความผิดปกติของ EF ก็จะกล่าวถึงรอยโรคในส่วน prefrontal ของสมองกลีบหน้าบทความปริทัศน์หนึ่ง[8]พบว่า ความสัมพันธ์ระหว่าง EF กับสมองกลีบหน้าที่ไม่เสียหายและใช้งานได้ มี sensitivity สูง (คือถ้า EF ปกติ สมองกลีบหน้าก็ปกติด้วย) แต่มี specificity ต่ำ (คือถ้า EF ผิดปกติ สมองกลีบหน้าอาจจะปกติ)ซึ่งหมายความว่า เขตสมองทั้งในส่วนหน้าและไม่ใช่ส่วนหน้าจำเป็นต่อการทำงานปกติในระบบบริหารคือ สมองกลีบหน้าอาจจะต้องมีส่วนร่วมใน EF ทั้งหมด แต่ไม่ใช่สมองส่วนเดียวที่มีบทบาท[8]
บทความปริทัศน์ของอัลวาเรซและเอ็มมอรี่ในปี ค.ศ. 2006 แสดงว่า งานวิจัยที่ใช้การสร้างภาพสมอง (neuroimaging) หรือการศึกษารอยโรคได้ระบุถึงหน้าที่ต่าง ๆ ที่บ่อยครั้งสัมพันธ์กับเขตต่าง ๆ โดยเฉพาะของPFC[8] กล่าวคือ
นอกจากนั้นแล้ว อัลวาเรซและเอ็มมอรี่ยังได้กล่าวไว้ว่า
สมองกลีบหน้ามีการเชื่อมต่อกันอย่างหลากลายกับเขตต่าง ๆ ในคอร์เทกซ์ ใต้คอร์เทกซ์ และในก้านสมองหน้าที่ทางประชาน "ในระดับสูง" เช่นการยับยั้งชั่งใจ การเปลี่ยนแนวความคิดหรือการคิดถึงหลายเรื่องพร้อม ๆ กัน การแก้ปัญหา การวางแผน การควบคุมความหุนหันพลันแล่น การสร้างความคิด ความคิดเชิงนามธรรม และความคิดสร้างสรรค์มักจะมีมูลฐานมาจากรูปแบบของประชานและพฤติกรรมที่ง่ายกว่า "ในระดับต่ำ" กว่าดังนั้น มโนทัศน์เกี่ยวกับ EF จะต้องกว้างขวางพอที่จะรวมโครงสร้างทางกายวิภาคต่าง ๆ ที่เป็นส่วนของระบบประสาทกลางที่มีความแตกต่างกันและแพร่ขยายไปในที่ต่าง ๆ กัน[8]
ระบบบริหารพิจารณากันว่า มีบทบาทสำคัญในการเผชิญหน้ากับสถานการณ์ใหม่ ๆ ที่ไม่ได้อยู่ในรูปแบบที่จัดการได้โดยกระบวนการจิตวิทยาอัตโนมัติซึ่งเป็นเพียงการทำซ้ำซึ่งพฤติกรรมต่าง ๆ ที่เคยเรียนรู้มาก่อนนักจิตวิทยาดอน นอร์แมน และทิม แชลไลซ์ ได้ร่างสถานการณ์ 5 อย่างที่การทำงานแบบซ้ำ ๆ กันของพฤติกรรมจะไม่มีประสิทธิภาพ[13] คือ
"prepotent response" (แปลว่า การตอบสนองมหาอำนาจ) เป็นการตอบสนองที่เกิดการเสริมแรง (reinforcement) ไม่ว่าจะเป็นเชิงบวกหรือเชิงลบโดยทันที หรือว่าที่ได้มีการสัมพันธ์กับตัวเสริมกำลังมาก่อน ๆ แล้ว[14]ต้องมีการทำงานของ EF เมื่อจำเป็นที่จะต้องเลี่ยงการตอบสนองเช่นนั้นซึ่งถ้าไม่มีการเลี่ยงแล้ว อาจเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งแวดล้อมภายนอกยกตัวอย่างเช่น เมื่อมีสิ่งเร้าที่น่าปรารถนา เช่น เค้กช็อกโกแลตที่อร่อยเราอาจจะมีการตอบสนองอัตโนมัติเป็นการลองรับประทานแต่ว่า ถ้าพฤติกรรมเช่นนี้ไม่ลงรอยกับแผนการภายในอื่น ๆ(เช่น ได้ตัดสินใจมาก่อนแล้วว่าจะไม่ทานเค้กช็อกโกแลตในขณะที่กำลังลดอาหารอยู่)EF อาจจะต้องทำงานเพื่อยับยั้งการตอบสนองเช่นนั้น
แม้ว่า จะมีการพิจารณาว่าการยับยั้ง prepotent response ปกติเป็นพฤติกรรมปรับตัวตามทฤษฎีวิวัฒนาการแต่ว่าปัญหาการพัฒนาบุคคลหรือของกลุ่มชนนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ ถ้ามีการหลบเลี่ยงความรู้สึกถูกผิด (คือเลี่ยงการประพฤติให้ชอบตามศีลธรรม) เพราะเหตุแห่งความกดดันทางสังคมหรือว่า ความคิดสร้างสรรค์ต่าง ๆ เกิดการยับยั้งโดย EF[15]
แม้ว่าจะมีงานวิจัยเกี่ยวกับ EF และมูลฐานทางประสาทที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในปีที่ผ่าน ๆ มาโครงสร้างทางทฤษฎีของเรื่องนี้ไม่ใช่ของใหม่ในคริสต์ทศวรรษ 1950 นักจิตวิทยาชาวอังกฤษโดนัลด์ บรอดเบ็นต์ได้กำหนดความแตกต่างกันระหว่างกระบวนการ "อัตโนมัติ" และกระบวนการ "มีการควบคุม" (ซึ่งมีกำหนดอย่างชัดเจนยิ่งขึ้นโดยชิฟฟรินและชไนเดอร์ในปี ค.ศ. 1977)[16]และได้เสนอไอเดียเกี่ยวกับความใส่ใจโดยเลือก (selective attention) ซึ่งเป็นไปควบคู่กันกับ EFในปี ค.ศ. 1975 นักจิตวิทยาชาวอเมริกันไมเคิล โพสเนอร์ได้ใช้คำว่าการควบคุมทางประชาน (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 EFยกตัวอย่างเช่น โพสเนอร์ได้เสนอว่ามีสาขาของระบบความใส่ใจเป็นสาขา "บริหาร" แยกออกต่างหากซึ่งมีหน้าที่เพ่งเล็งความใส่ใจไปยังลักษณะหนึ่ง ๆ ของสิ่งแวดล้อม[18]ส่วนนักประสาทจิตวิทยาชาวอังกฤษทิม แชลไลซ์ได้เสนอโดยมีส่วนคล้าย ๆ กันว่า ความใส่ใจมีการควบคุมโดย ""ระบบควบคุมดูแล" (supervisory system)ซึ่งสามารถเลี่ยงการตอบสนองอัตโนมัติโดยตอบสนองทางพฤติกรรมที่มีมูลฐานจากแผนการหรือความตั้งใจ[19]ในช่วงเวลานี้ ได้มีมติที่เห็นพ้องกันว่า ระบบควบคุมนี้อยู่ในส่วนหน้าสุดของสมอง ซึ่งก็คือprefrontal cortex (PFC)
ในปี ค.ศ. 1986 นักจิตวิทยาอลาน แบดดะลี ได้เสนอระบบที่คล้าย ๆ กันโดยเป็นส่วนของแบบจำลองของความจำใช้งาน (working memory) ของเขา[20]และอ้างว่า ต้องมีส่วนประกอบองค์หนึ่ง (ซึ่งภายหลังเขาให้ชื่อว่า "central executive")ที่ทำให้สามารถจัดการข้อมูลในความจำระยะสั้นได้ (เช่น คิดเลข)
โครงสร้างการพัฒนาการเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ในการศึกษา EF เพราะว่า ความสามารถต่าง ๆ ของ EF พัฒนาเร็วช้าไม่เท่ากันตามกาลเวลาคือ ความสามารถบางอย่างถึงการพัฒนาการอย่างสมบูรณ์ในปลายวัยเด็กหรือวัยรุ่น ในขณะที่ส่วนที่เหลือยังพัฒนาอยู่แม้ในวัยผู้ใหญ่ระยะต้น ๆเพราะว่า สมองยังเจริญเติบโตและสร้างการเชื่อมต่อต่าง ๆ จนกระทั่งถึงในวัยผู้ใหญ่ความสามารถเกี่ยวกับ EF ได้รับอิทธิพลจากทั้งการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในสมองและประสบการณ์ชีวิตทั้งในห้องเรียนทั้งในชีวิตจริง ๆนอกจากนั้นแล้ว การพัฒนาการทำงานของ EF ยังสัมพันธ์กับการพัฒนาทางประสาทสรีรภาพในสมองที่ยังเติบโตอยู่คือ เมื่อสมรรถภาพการประมวลผลของสมองกลีบหน้าและส่วนอื่น ๆ ที่มีการเชื่อมต่อถึงกันและกันสูงขึ้น หน้าที่ต่าง ๆ เกี่ยวกับระบบบริหารจึงจะปรากฏ[21][22]เมื่อสมรรถภาพเหล่านี้เกิดขึ้นแล้ว ก็จะเกิดการพัฒนาต่อไปบางครั้งอย่างรวดเร็วเป็นช่วง ๆในขณะที่สมรรถภาพที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นอื่น ๆ ก็จะเจริญขึ้นด้วยซึ่งบ่งถึงความแตกต่างกันของแนวทางการพัฒนาของส่วนประกอบต่าง ๆ[21][22]
ระบบการยับยั้ง (inhibitory control) และความจำใช้งาน (working memory) เป็นกิจบริหารพื้นฐานอย่างหนึ่งที่ทำให้การพัฒนากิจบริหารที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นอื่น ๆ เช่นการแก้ปัญหาเป็นไปได้[23]ระบบการยับยั้งและความจำใช้งานเป็นระบบแรก ๆ สุดที่ปรากฏคือพบการพัฒนาเบื้องต้นได้ในทารกวัย 7-12 เดือน[21][22]และหลังจากนั้นในวัยก่อนปฐมศึกษาเด็ก ๆ จะแสดงประสิทธิภาพในงานเกี่ยวกับการยับยั้งและความจำใช้งานที่ดีขึ้นอย่างรวดเร็วโดยปกติในระหว่างอายุ 3-5 ขวบ[21][24]นอกจากนั้นแล้วก็อยู่ในช่วงเวลานี้ด้วย ที่ความสามารถในการทำงานหลาย ๆ งานได้พร้อมกัน (cognitive flexibility) พฤติกรรมมีเป้าหมาย (goal-directed behavior) และการวางแผนเริ่มเกิดการพัฒนา[21]อย่างไรก็ดี เด็กวัยก่อนปฐมศึกษายังไม่มีสมรรถภาพทางการบริหารที่สมบูรณ์ จึงยังเกิดการทำงานผิดพลาดเกี่ยวข้องกับสมรรถภาพที่กำลังเติบโตขึ้นแต่โดยปกติจะไม่ใช่เป็นเพราะความไม่มีสมรรถภาพเหล่านั้นแต่เป็นเพราะว่า เด็ก ๆ ยังไม่มีความสำนึกว่าเมื่อไรและอย่างไรที่จะใช้วิธีการบริหารหนึ่ง ๆ ในกรณีเช่นนั้น[25]
เด็กก่อนวัยรุ่นยังปรากฏการเจริญขึ้นของ EF บางอย่างที่รวดเร็วอีกด้วยพร้อมกับการเจริญขึ้นอย่างสมบูรณ์ของหน้าที่บางอย่างซึ่งบอกเป็นนัยว่า 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 สมรรถภาพการบริหารในเด็กก่อนวัยรุ่นมีขีดจำกัดเพราะว่าไม่สามารถใช้สมรรถภาพเหล่านี้ในกรณีต่าง ๆ กันอย่างสม่ำเสมออันเป็นผลจากการพัฒนาที่ยังเป็นไปอยู่ในระบบการยับยั้ง (inhibitory control)[21]
แม้ว่าจะมีสมรรถภาพต่าง ๆ กันที่เริ่มขึ้นในสมัยวัยเด็กต้น ๆ และก่อนวัยรุ่น เช่นการยับยั้งแต่ว่า เป็นสมัยช่วงวัยรุ่นที่ระบบต่าง ๆ ในสมองจะเกิดการทำงานที่ประสานกันดีจะเป็นในวัยนี้นี่แหละที่เยาวชนจะมีสมรรถภาพทางการบริหารต่าง ๆ เช่น การยับยั้ง (inhibitory control) ที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ[31][32]เหมือนกับที่ระบบการควบคุมเกิดขึ้นในวัยเด็กและพัฒนาขึ้นเรื่อย ๆการวางแผนและพฤติกรรมมีเป้าหมายจะมีการพัฒนาขึ้นตลอดระยะช่วงวัยรุ่น[24][27]นอกจากนั้นแล้ว สมรรถภาพต่าง ๆ เช่น การควบคุมการใส่ใจ (โดยอาจจะเจริญขึ้นอย่างรวดเร็วช่วงอายุ 15 ปี)[27]และความจำใช้งาน[31] ก็จะมีการพัฒนาต่อไปในช่วงนี้ด้วย
ความเปลี่ยนแปลงสำคัญที่เกิดขึ้นในสมองในวัยผู้ใหญ่ก็คือการสร้างปลอกไมอีลินของเซลล์ประสาทในprefrontal cortex[21]ในช่วงวัย 20-29 ปี สมรรถภาพการบริหารจะอยู่ในระดับสูงสุด ซึ่งทำให้คนในช่วงอายุนี้สามารถทำงานทางใจที่ยากที่น่าสนใจที่สุดเป็นสมรรถภาพที่จะเสื่อมลงต่อ ๆ ไปโดยความจำใช้งานและ spatial span[33] เป็นส่วนที่เสื่อมให้เห็นมากที่สุดส่วน cognitive flexibility (การคิดถึงหลาย ๆ เรื่องได้พร้อมกัน) เป็นความเสียหายที่เกิดขึ้นภายหลังและมักจะไม่เกิดขึ้นจนกระทั่งถึงอายุ 70 ปีในผู้ใหญ่ปกติ[21]สมรรถภาพการบริหารที่เสื่อมลงเป็นตัวพยากรณ์สมรรถภาพการช่วยเหลือตนเองได้ดีที่สุดในคนชรา
![[icon]](/mt/?noimg=&dark=on&url=https%3a%2f%2fth.wikipedia.org%2fwiki%2f%25E0%25B9%2584%25E0%25B8%259F%25E0%25B8%25A5%25E0%25B9%258C%3aWiki_letter_w_cropped.svg) | ส่วนนี้รอเพิ่มเติมข้อมูลคุณสามารถช่วยเพิ่มข้อมูลส่วนนี้ได้ |
การประเมิน EF ต้องอาศัยการหารวมข้อมูลมาจากหลาย ๆ แหล่งและอาศัยการสร้างภาพโดยรวมเพื่อหาแนวโน้มและรูปแบบที่เหมือนกันข้ามกาลเวลาและสถานการณ์นอกจากการตรวจสอบตามแบบแผนแล้ว วิธีการประเมินอื่น ๆ ก็ยังสามารถใช้ได้ เช่น รายการตรวจสอบมาตรฐาน การสังเกตการณ์ การสัมภาษณ์ และตัวอย่างของผลงานในอาชีพจากข้อมูลต่าง ๆ เหล่านี้ อาจจะสามารถอนุมานข้อสรุปเกี่ยวกับสมรรถภาพของ EF ในบุคคลนั้นได้[34]
มีการทดสอบหลายประเภท (เช่น ตามผลการทดสอบ หรือตามที่ตนรายงาน) ที่วัดประสิทธิภาพของ EF ในช่วงการพัฒนาต่าง ๆการทดสอบเพื่อประเมินผลเหล่านี้สามารถใช้เพื่อการวินิจฉัยทางการแพทย์ในกลุ่มบุคคลต่าง ๆ เพื่อการรักษาบำบัดโรค เช่น
ระบบการบริหารเป็นเรื่องที่กำหนดได้ยาก ดังที่นักจิตวิทยาพอล เบอร์กีส์ได้กล่าวว่า เพราะไม่มี "ความเชื่อมต่อกันระหว่างกระบวนการทำงานกับพฤติกรรม"[35]ซึ่งก็คือ ไม่มีพฤติกรรมอันใดอันหนึ่งโดยเฉพาะที่สัมพันธ์กับ EFหรือกับระบบการบริหารที่เกิดความเสียหายยกตัวอย่างเช่น ปกติจะชัดเจนว่า คนไข้ที่มีการอ่านเสียหายจะไม่สามารถที่จะทำกิจอะไร แต่ว่า จะไม่ชัดเจนว่า คนไข้ที่มี EF เสียหายจะไม่สามารถที่จะทำกิจอะไร
นี้เป็นผลของธรรมชาติของระบบบริหารโดยตรงที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการประสานงานการใช้ทรัพยากรทางประชานที่ไม่อยู่นิ่ง ที่เป็นไปในปัจจุบันและดังนั้น จะเห็นผลของการทำงานของระบบได้ก็โดยวัดผลกระบวนการทางประชานอื่น ๆนอกจากนั้นแล้ว โดยนัยเดียวกัน ระบบอาจไม่เกิดการทำงานนอกสถานการณ์ในโลกจริง ๆ (เช่น ในสถานการณ์ในแล็บ)ดังที่ประสาทแพทย์อันโตนิโอ ดามาซิโอได้รายงานว่า คนไข้คนหนึ่งมีปัญหาเกี่ยวกับระบบบริหารในชีวิตประจำวันจริง ๆ แต่ก็ยังสามารถผ่านการทดสอบที่ทำโดยกระดาษและปากกาหรือการทดสอบในแล็บที่เกี่ยวกับ EF ได้[36]
ทฤษฎีเกี่ยวกับระบบบริหารโดยมากมาจากสังเกตการณ์ในคนไข้ที่มีสมองกลีบหน้าเสียหายคือ คนไข้มีการกระทำและกลยุทธ์ในการทำกิจต่าง ๆ ในชีวิตประจำวันที่ไม่มีระเบียบ(ซึ่งเป็นกลุ่มพฤติกรรมที่เรียกว่า dysexecutive syndrome)แม้ว่า คนไข้จะสามารถผ่านการทดสอบทางคลินิกหรือภายในแล็บที่ใช้ประเมินการทำงานทางประชานขั้นพื้นฐานเช่นความจำ การเรียนรู้ ภาษา และการคิดหาเหตุผลมีสมมติฐานที่แสดงว่า 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 ในการทำงานนี้เพราะว่า ต้องมีการยับยั้งพฤติกรรมที่ทำอย่างช่ำชองและอัติโนมัติ (เช่นการอ่านคำหนังสือ)เพื่อที่จะทำงานที่ไม่ค่อยได้ทำ ซึ่งก็คือบ่งสีของคำงานทดลองที่ใช้การสร้างภาพสมองโดยกิจ (functional neuroimaging) แสดงว่า มีสองส่วนในPFCซึ่งก็คือ anterior cingulate cortex (ACC) และ dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC)ที่พิจารณาว่ามีความสำคัญเป็นพิเศษในการทำงานทดสอบนี้
มีหลักฐานอื่น ๆ ที่แสดงความเกี่ยวข้องของPFC ใน EF จากการทดลองในลิงอันดับวานรเช่นในลิงมาคาก โดยใช้การวัดสรีรภาพทางไฟฟ้า (electrophysiology) ของเซลล์เดี่ยว ๆซึ่งแสดงว่า เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ประสาทในด้านหลังของสมอง เซลล์ของ PFC เป็นจำนวนมากไวต่อการประกอบรวมกันของสิ่งเร้าและสถานการณ์สิ่งแวดล้อม (context)ยกตัวอย่างเช่น เซลล์ของ PFC อาจจะตอบสนองต่อตัวช่วยสีเขียวในกรณีที่ตัวช่วยบ่งว่า ควรจะขยับตาทั้งสองและศีรษะอย่างรวดเร็วไปทางซ้ายแต่ไม่ตอบสนองต่อตัวช่วยสีเขียวในสถานการณ์ทางการทดลองอื่น ๆเรื่องนี้เป็นเรื่องสำคัญ เพราะว่า การทำงานในระดับที่ดีสุดของ EF จะต้องขึ้นอยู่กับสถานการณ์ตัวอย่างที่ให้โดยมิลเล่อร์และโคเฮ็นก็คือ ผู้ที่อยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกาจะต้องเรียนรู้อย่างช่ำชองที่จะมองไปทางซ้ายก่อนที่จะข้ามถนนแต่ว่า เมื่อมีสถานการณ์เปลี่ยนไปที่แสดงว่า อยู่ในประเทศอังกฤษต้องมีการห้ามการตอบสนองเช่นนี้ 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
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) เพื่อที่จะแสดงว่าระดับการตอบสนองด้วยไฟฟ้าในสมองที่บันทึกในคอร์เทกซ์สายตาทั้งในซีกซ้ายและซีกขวาของสมองเกิดการเพิ่มระดับขึ้น ถ้าให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจในด้านที่เหมาะสม (คือตรงข้ามกับซีกสมองที่ระดับการตอบสนองเพิ่มขึ้น)[40]
เทคนิคใหม่ ๆ ในการสร้างภาพสมองที่อาศัยการเดินโลหิต เช่นfMRI และการถ่ายภาพรังสีระนาบด้วยการปล่อยโพซิตรอน (PET)ได้ทำให้สามารถแสดงได้ว่าระดับการทำงานของประสาทในเขตประสาทสัมผัสต่าง ๆ รวมทั้งเขตรับรู้สีเขตการเคลื่อนไหว และเขตรับรู้ใบหน้าเกิดการเพิ่มระดับขึ้นเมื่อให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจในลักษณะที่สมควรของสิ่งเร้านั้น ๆซึ่งบอกว่า มีการควบคุมการขยายสัญญาณ (gain control) ในเขตคอร์เทกซ์ใหม่ที่เกี่ยวกับประสาทสัมผัสยกตัวอย่างเช่น ในงานวิจัยในปี ค.ศ. 2003 ลิวและคณะ[41]แสดงขบวนของจุดที่เคลื่อนไหวไปทางซ้ายหรือทางขวา เป็นสีแดงหรือสีเขียว ให้ผู้ร่วมการทดลองดูและก่อนที่จะแสดงสิ่งเร้า จะมีตัวช่วยที่บอกว่า ผู้ร่วมการทดลองควรที่จะตอบสนองโดยอาศัยสีหรือทิศทางของจุดเหล่านั้นแม้ว่าสีและการเคลื่อนไหวจะมีอยู่ในขบวนจุดเหล่านั้นทั้งหมดการทำงานในเขตที่ไวสี (V4) ดังที่แสดงโดย fMRI ก็เกิดในระดับที่สูงขึ้นเมื่อให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจที่สีและการทำงานในเขตที่ไวต่อการเคลื่อนไหว ก็เกิดในระดับที่สูงขึ้นเมื่อให้ผู้ร่วมการทดลองใส่ใจที่ทิศทางของการเคลื่อนไหวนอกจากนั้นแล้ว ยังมีงานวิจัยอีกหลายงานที่รายงานหลักฐานของสัญญาณแสดงความเอนเอียงที่เกิดขึ้นก่อนการแสดงสิ่งเร้าโดยแสดงว่า เขตต่าง ๆ ในสมองกลีบหน้ามักจะเกิดการทำงานก่อนที่จะแสดงสิ่งเร้าที่คาดหมาย[42]
แม้ว่า น้ำหนักของแบบจำลองว่า EF มีส่วนในการทำให้เกิดความเอนเอียงในประสาทสัมผัส จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆหลักฐานโดยตรงที่แสดงการเชื่อมต่อกันโดยกิจระหว่าง PFC และเขตประสาทสัมผัสต่าง ๆ เมื่อมีการทำงานของ EF ก็ยังมีน้อยอยู่ตราบเท่าทุกวันนี้[43]คือจริง ๆ แล้ว มีหลักฐานเดียวที่มาจากการศึกษาที่คนไข้มีความเสียหายในส่วนหนึ่งของสมองกลีบหน้าและเกิดผลในส่วนสมองที่ไกลจากรอยโรคที่สืบเนื่องกับการตอบสนองของเซลล์ประสาทรับความรู้สึก[44][45]แต่ว่า มีงานวิจัยน้อยงานที่ได้ตรวจสอบว่า ปรากฏการณ์เช่นนี้เกิดในเฉพาะสถานการณ์ที่เกิดการทำงานของ EF หรือไม่ส่วนวิธีอื่น ๆ ที่วัดความเชื่อมต่อกันระหว่างเขตสมองที่อยู่ห่างกัน เช่นโดยสหสัมพันธ์ของการตอบสนองที่เห็นในfMRI ได้แสดงหลักฐานโดยอ้อมว่าสมองกลีบหน้าและเขตประสาทสัมผัส (เขตรับความรู้สึก) ต่าง ๆ มีการสื่อสารถึงกันและกันในกระบวนการต่าง ๆที่พิจารณาว่า ทำให้เกิดการทำงานของ EF เช่นความจำใช้งาน[46]ดังนั้น จึงยังต้องการงานวิจัยเพิ่มขึ้นอีกเพื่อที่จะระบุว่า มีการส่งข้อมูลกลับไปกลับมาอย่างไรระหว่าง PFC และส่วนอื่น ๆ ของสมองเมื่อ EF เกิดการทำงาน
มีงานวิจัยหนึ่งที่เริ่มมุ่งหน้าไปทางทิศทางนี้เป็นงานวิจัยโดยfMRI ที่ศึกษาสายการประมวลข้อมูลในระหว่างการคิดเหตุผลเกี่ยวกับพื้นที่เนื่องกับการเห็น เป็นงานที่ให้หลักฐานของความเป็นเหตุและผล(โดยอนุมานจากลำดับการเกิดของการทำงาน)ระหว่างการทำงานทางประสาทสัมผัสในสมองกลีบท้ายทอยและสมองกลีบข้าง กับการทำงานใน PFC ส่วนหลังและส่วนหน้า[47]งานวิจัยในแนวนี้สามารถทำให้ชัดเจนยิ่งขึ้นในเรื่องการประมวลข้อมูลเพื่อทำกิจเกี่ยวกับ EF ใน PFC และส่วนอื่น ๆ ของสมอง
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 EFแต่น่าสนใจว่า ผู้พูดได้สองภาษาเป็นสองรูปแบบ คือพูดภาษาหนึ่งได้และรู้ภาษาใบ้กลับไม่ปรากฏความได้เปรียบเกี่ยวกับสมรรถภาพของ EF[52]นี้อาจเป็นเพราะไม่ต้องทำการยับยั้งภาษาหนึ่งอย่างแอ๊กถีฟเพื่อที่จะใช้อีกภาษาหนึ่งผู้พูดสองภาษาดูเหมือนจะได้เปรียบในการจัดการความขัดแย้ง (conflict processing) อีกด้วยซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสามารถใช้รูปแบบหลายอย่างในการตอบสนองหนึ่ง 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]
มีหลักฐานสำคัญอื่น ๆ เกี่ยวกับกระบวนการทำงานของ EF ในPFCเช่นงานปริทัศน์ที่อ้างอิงกันอย่างกว้างขวางงานหนึ่ง[55] ขับเน้นบทบาทของ PFC ส่วนใน (medial) ในสถานการณ์ที่มักจะต้องใช้ EFยกตัวอย่างเช่น เมื่อสำคัญที่จะตรวจจับความผิดพลาด ระบุสถานการณ์ที่มีสิ่งเร้าที่ขัดแย้งกัน ทำการตัดสินใจภายใต้ความไม่แน่ใจ หรือว่าเมื่อรู้ว่ามีโอกาสน้อยลงที่จะได้ผลที่ต้องการในการกระทำบทความปริทัศน์นี้คล้ายกับบทความอื่น ๆ[56] ที่เน้นการทำงานร่วมกันระหว่าง PFC ส่วนใน (medial) และส่วนข้าง (lateral)ที่ส่วนในด้านหลัง (posterior medial) ส่งสัญญาณเกี่ยวกับความต้องการ EF ที่เพิ่มขึ้นโดยส่งไปยังเขตของส่วนข้างด้านบน (dorsolateral) ซึ่งเป็นที่เกิดสัญญาณการควบคุมการปฏิบัติการถึงอย่างนั้น ก็ยังไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนว่าทัศนคตินี้ถูกต้องและจริง ๆ แล้ว กลับมีบทความหนึ่งที่แสดงถึงคนไข้หลายคนที่มีความเสียหายต่อ PFC ด้านข้างที่มีระดับ ERN (Error-related negativity ซึ่งเป็นสัญญาณที่เชื่อกันว่าเกิดขึ้นจากการตรวจสอบความผิดพลาดของส่วนในด้านบน) ลดลง[57]ซึ่งบอกเป็นนัยว่า ส่วนที่ส่งสัญญาณควบคุมอาจจะกลับกันกับที่แสดงในทัศนคตินี้
ส่วนอีกทฤษฎีหนึ่งที่มีชื่อเสียง[58] เน้นการทำงานร่วมกันของส่วนต่าง ๆ ของสมองกลีบหน้าในแนวนอนโดยอ้างว่า มีการทำงานต่อเรียงกันระหว่าง PFC ส่วนหน้า, PFC ส่วนข้างด้านบน, และ premotor cortexที่ช่วยนำพฤติกรรมอาศัยสถานการณ์ที่มีในอดีต อาศัยสถานการณ์ในปัจจุบัน และอาศัยความสัมพันธ์ปัจจุบันของประสาทสัมผัสและการสั่งการ (sensorimotor associations) ไปตามลำดับคอร์เทกซ์ (ในแนวนอน)
ความก้าวหน้าในการสร้างภาพในสมอง (neuroimaging) ช่วยในการศึกษาความเกี่ยวข้องทางกรรมพันธุ์ของ EFโดยมีจุดมุ่งหมายที่จะใช้เทคนิคการสร้างภาพนี้เป็น endophenotype เพื่อสืบค้นเหตุทางพันธุกรรมของ EF[59]
{{cite web}}:ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|accessdate= (help){{cite journal}}:ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|accessdate= (help){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite web}}:ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|accessdate= (help){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์)อ้างอิงBialystok, E (1999). "Cognition and language: Cognitive complexity and attentional control in the bilingual mind".Child Development.70: 636–644.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite journal}}:Cite journal ต้องการ|journal= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์){{cite web}}:ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|accessdate= (help)| แหล่งข้อมูลห้องสมุดเกี่ยวกับ Executive functions |
วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับExecutive functions