VL 11 Exekutive Funktionen

Automatisch:

• Schemata, Gewohnheiten, Routinen (z.B. auch konditionierte Stimuli)

• Gelerntes Verhalten welches von Stimuli gesteuert wird

  
  

Kontrolliertes Verhalten benötigt Exekutive Funktionen

-> Wenn kein Schema vorhanden (noch keine Automatisierung/Erlernung)

-> wenn Ablenkung o. Handlungsimpulse unterdrückt werden müssen

-> Wenn zwischen Alternativen entschieden werden muss

-> mentale Anstrengung

Im Frontallappen

Anwendung alter Strategie trotz neuer Strategie -> Läsion der dorsolateralen präfrontalen Cortex

kognitive Flexibilität

Task Switching

Monitoring

Task Switching

Switch von schwieriger Aufgabe zu einfacher Aufgabe

Monitoring -> ACC

Peseveration (kognitive Flexibilität)und Inhibition

kognitive Flexibilität

Theorie, dass PFC eher undifferenziertes Netzwerk ist

-> PFC flexibel einsetzbar für unterschiedl. Aufgaben und Stimuli

• Exekutive Funktionen aktivieren viele Regionen im PFC, ACC und intraparietalem Sulcus

  -> eher undifferenziertes Netzwerk

• Exekutiven Funktionen erfordern:

  -> Managment von Aufmerksamkeit (vor allem Parietalkortex)

  -> Fokus und Wechsel zwischen Unteraufgaben

  -> Ergebnisse und Regeln

-> Exekutive Funktionen stehen im Zusammenhang mit fluider Intelligenz

Theorie 2: im PFC gibt es Aufgabenteilung -> nicht so undifferenziert wie in dem Multiple Demand Network dargestellt

PFC repräsentiert Hierarchie von Aufgabenkomplexität

• von posterior nach anterior -> zunehmend abstrakte und komplexe Repräsentationen und Kontrollprozesse (große Flexibilität gefragt bei Komplexität)

  
  

Kaskaden- Modell von Koechlin: Kontrolle von Verhalten durch zunehmend abstrakte und langfristigere Prozesse

Sensory Control: Verhalten durch sensorischen Stimulus

z.B. Handy klingelt und man geht ran

Contextual Control: Verhaltensimpuls wird dem Kontext angepasst

z.B. Am Essenstisch Impuls unterdrücken ans Telefon zu gehen

z.B. bei Task Switching denn durch Instruktion hat sich Kontext geändert

Episodic Control: Verhalten wird durch Informationen aus einem übergeordneten Kontext oder einer Situation (Episode) gesteuert.

z.B. Man erwartet wichtigen Anruf d.h. Contextual Control legt sich ab und man geht dran

Branching control: Aufgabe mit Unterschritten (sich mehrere dinge merken) und Multiple parallele o. zukünftige Ziele

z.B. Man kocht sich Nudeln, gleichzeitig muss man Zwiebeln schneiden

z.B. Tower of London

1. Sensory Control

2. Contextual Control

3. Episodic Control

4. Branching Control

Präfrontaler Cortex

• Inhibition funktioniert nicht mehr

Patienten können nicht inhibitieren wenn Verhalten in einem bestimmten Kontext nicht sozial erwünscht ist

z.B. Gläser bei sich zuhause spülen vs. bei fremden

Experiment:

• Patienten sind kurz allein in Wohnung des Interviewe

• in Wohnung liegt unaufgehängtes Bild mit Hammer u. Nadel

  -> Patienten können Verhalten nicht unterdrücken und hängen Bild auf

Verbale Flüssigkeit

-> Wörter produzieren

Exekutiven Funktionen sind gestört d.h. Personen können Suchraum nicht selbstständig begrenzen und somit keine Wörter nennen wenn “ alle Wörter mit S sagen”

Die Farben zu nennen interferiert mit dem Farbwort

-> INHIBITION nötig

Inhibition einer dominierenden Reaktion

-> viele versehentliche Reaktionen, wenn No GO Signal zu selten oder zu kompliziert

Environmental dependency syndrome

Environmental dependency syndrome

Aufgabenplanung d.h.

1)Was ist die Aufgabe nochmal? (Task Setting)

Problem Solving:

2) Entscheiden welche Schritte benötigt werden

3) Sequencing: Schritte in eine Reihenfolge bringen

• Aspekt von Intelligenz

Tower of London:

• Kugeln so verschieben, dass neue Zielposition entsteht

Sequencing: Bei Planung von Schritten um diese in eine Reihenfolge zu bringen und diese bei Ausführung erinnern

-> Läsion dorsolateraler PFC : langsamer, mehr Züge und weniger Vorausplanung

Verbale Flüssigkeit (FAS TEST)

Großer Suchraum (“alle Wörter, die ihnen einfallen)-> können Menschen mit z.B. Hirnblutung im PFC nicht

Eingeschränkter Suchraum (“ Wörter aus dem Supermarkt”)-> können Menschen mit Hirnblutung

—> Probleme mit Task Setting denn man muss selbst entscheiden wie man sucht

- > d.h. Personen haben auch Schwierigkeiten bei Tower of London denn auch hier muss man Möglichkeiten/Suchraum begrenzen

Unterdrückung einer automatischen, aber falschen Reaktion

Beispiel:

1. Stroop Aufgabe: die Farben zu nennen interferiert mit dem Farbwort z.B. Rot

-> müssen inhibieren nicht “Rot” vorzulesen, sondern Blau zu sagen

1. Go/No Go Task: inhibition einer dominierenden Reaktion -> viele versehentliche Reaktionen wenn No Go Signal selten oder kompliziert ist

fMRI: Bei erfolgreicher Inhibition werden prä- motor Areale und dorsolateraler präfrontaler Cortex aktiviert

-> sind also nicht nur dafür da, um etwas zu machen, sondern auch um dieses Machen zu inhibieren

• Verhalten/Strategie muss an neue Situation angepasst werden

  z.B. statt wie gewohnt mit dem Fahrrad zur Uni, aber Schneesturm daher Bus

• für kognitive Flexibilität Dorsolateraler Präfrontaler Cortex nötig

  -> denn man braucht sehr viele kognitive Funktionen z.B. Task Setting, Suchraum absuchen usw.

  
  

  Wisconsin Card Sorting Test

  -> testet kognitive Flexibilität

  -> z.B. muss man Karte auf bestimmten Stapel legen und Regel herausfinden

  —> man erhält Feedback ob Karte auf dem richtigen Stapel i st oder nicht zur Regelannäherung-> nachdem man Regel verstanden hat, ändert sich Regel wieder

• Perservation: Anwendung alter Strategie trotz neuer Situation

  - > bei Läsion des dorsolateralen präfrontalen Cortex Perseveration TROTZ Fehlereinsicht d.h. einem wurde gesagt, dass es falsch ist, aber man wendet es trotzdem an

  = mangelnde kognitive Flexibilität

Anwendung alter Strategie trotz neuer Situation

-> fehlende kognitive Flexibilität

Misst Kognitive Flexibilität (exekutive Funktion)

-> Verhalten an neue Situation anpassen

Problem Solving / Task Setting

Paradigma mit verschiedenen Aufgaben für identische Stimuli —> Aufgabenwechsel

Switch Cost: Bei Anwendung neuer Regel (statt der alten) steigt Reaktionszeit -> erster Durchgang nach Wechsel besonders langdam

Switch Residuals: Restkosten (höhere Reaktionszeit) selbst bei langer Vorbereitungszeit und nach vielen Durchgängen

-> vor allem bei Wechsel von schwierig zu einfach-> alte Aufgabe bleibt noch im Geist hängen

-> Schwierig bei PFC Läsion aber auch im Alltag -> Bei Läsion besonders hohe Switch Costs

1. Kognitive Flexibilität: Fähigkeit, neue Regeln oder Strategien zu erkennen und sich daran anzupassen -> es geht um die reine Anpassung

2. Task Switching: Fähigkeit, zwischen bekannten Aufgaben oder Regeln schnell zu wechseln > Regeln kennt man aber schon —> es geht um Geschwindigkeit

Prüfungsreifer Merksatz ⭐

Kognitive Flexibilität bewertet die Fähigkeit, sich an neue Regeln oder Strategien anzupassen, während

Task Switching die Geschwindigkeit und Genauigkeit beim Wechsel zwischen bekannten Aufgaben misst.

• Probanden müssen 4 weisse Punkte miteinander verbinden und einen davon auslassen

Perservation (kognitive Flexibilität):

• Patient versteht Regel und merkt, dass er Regel verstößt, aber kann diese nicht anwenden-> zeichnet die ganze Zeit das gleiche Muster und kann also neue Regel (= neues Muster) nicht anwenden und verwendet altes Handlungsschema

Fehlende Inhibition: können nicht erlaubte Handlungen nicht unterdrücken (merkt auch, dass er Regel verstößt, aber kann Verhalten nicht inhibieren)

Anteriorer cingulärer Cortex

Verbindung zwischen PFC und limbisches System

lässt sich zwischen dorsal ACC vs. ventral ACC unterscheiden

zuständig für Exekutive Funktion: Monitoring

-> Fehler erkennen und daraus lernen

• Typischer Befund, dass Versuchsdurchgänge nach Fehlern langsamer und häufiger korrekt sind

  
  

  Flanker Test:

  • man sieht 5 Buchstaben und nur mittlerer Buchstabe ist relevant -> man muss für H schnell linke Taste und für S rechte Taste klicken

  • flankierende Buchstaben (Buchstaben an der Seite) sind irrelevant und störend

    
    

    ACC Läsion: Probleme, Fehler zu erkennen und zu korrigieren (fehlendes Monitoring)

    Gesunde: Merken, dass sie Fehler gemacht haben-> man wird vorsichtiger und macht weniger Fehler = Monitoring hat gewirkt

    -> Fehlerkompensation aktiviert diPFC

    
    

    -> kognitiven Konflikt (z.B. Stroop, Flanker Test) erkennen und sich darauf einstellen