ZÁKLADY NEUROPSYCHOLOGIE
EXEKUTIVNÍ FUNKCE
JAROSLAV TOČÍK
CO JSOU EXEKUTIVNÍ FUNKCE?
- Zastřešující termín pro soubor kognitivních funkcí, které kontrolují, regulují a řídí další kognitivní
schopnosti. Umožňují tak efektivní kontrolu jednání pro dosahování námi stanovených cílů.
- Pravděpodobně se nejedná o jednu funkci, ale o soubor vzájemně provázaných funkcí.
- Složky EF (Norman & Shallice, 1986; Stuss, 2011; Suchy, 2015):
- Energizace? – Udržování aktivity/pozornosti při plnění úkolu.
- Nastavení úkolu (a shifting) – Volba vhodného postupu k doražení cíle. TRIAL/ERROR
- Monitorování – Kontrola kvality. Jak vše probíhá? Je potřeba změna nastavení?
- Inhibice aktivity? Běžně uváděna jako složka EF, z řady studií se nicméně zdá, že inhibice
aktivity může být výsledkem fungování výše zmíněných složek EF.
- Behaviorální seberegulace? Motivační aspekty/ odměny / tresty
- Meta-monitorování/organizace – Integrace EF s behaviorální a emoční seberegulací,
prospektivní paměť.
Maso z
ledničky
Hranolky do
trouby
Okořenit a
vytvarovat
placičky
Připravit
bulku a
zeleninu
Dát smažit
maso
Otočit
hranolky
Otočit maso
Vyndat
hranolky
ENERGIZACE – Aktivace a udržování aktivace. Začnu připravovat jídlo.
TASK SETTING – Volba postupu pro dosažení cíle. Chci upéct hranolky ve stejný
čas jako maso = hranolky dávám péct dříve než maso.
MONITOROVÁNÍ – Probíhá vše podle plánu? Zvolil jsem správně?
META-MONITOROVÁNÍ – Když dám smažit maso, měl bych otočit hranolky. Až
otočím maso, je potřeba připravit bulku a zeleninu.
KOMPLEXNÍ KAŽDODENNÍ ÚKOL – KDE JSOU EF?
Další příklad
„Až vyjedeš nahoru, tak to
otevři a vyskoč.“
CHIRURG – HYPOXICKÁ PŘÍHODA 1
- Hypoxická příhoda při operaci obličeje.
- Wechsler Intelligence Scale tests ranged from high average (75th percentile) to very superior (99th percentile)
- On the basis of a clinical psychologist’s conclusion that these high test scores indicated “no clear evidence of
organicity” and a psychiatric diagnosis of “traumatic depressive neurosis,” the patient’s insurance company denied
his claim (pressed by his guardian brother) for disability payments
- Seven years after the hypoxic episode, this 45-year-old man who had had a successful private practice was
working for his brother as a delivery truck driver.
- Responsive to questions but volunteered nothing spontaneously and made no inquiries in an hour-and-a-half
interview.
- When asked what plans he had, his reply was, “None.”
- He still changes his outer clothing only when instructed. He still changes his outer clothing only when instructed.
-only routine assignments that require no judgment, and these only one at a time. As the patient finishes each
assignment, he calls into his brother’s office for the next one.
- Nevyplacená pojistka – vysoké skóry ve WAIS podle pojišťovny poukazovaly na možnost návratu do
zaměstnání.
- (Lezak et al., 2012)
CHIRURG – HYPOXICKÁ PŘÍHODA 2
Energizace:
 Responsive to questions but volunteered nothing spontaneously
Task setting/monitorování (exekutivní dysfunkce)
When asked what plans he had, his reply was, “None.”
He eats when hungry without planning or accommodating himself to the family’s plans.
Behaviorální regulace:
 humorless manner of speaking
 He spends most of his leisure time in front of the TV.
 He had no idea how much his room and board cost or where the money came from for his support, nor did he exhibit any curiosity
or interest in this topic.
Meta-monitorování:
 difficulty with new learning—not so much that he lost track of the date or could not follow sporting events from week to week but
enough to render his memory, particularly prospective memory, unreliable for most practical purposes.
 only routine assignments that require no judgment, and these only one at a time. As the patient finishes each assignment, he calls
into his brother’s office for the next one.
 NARUŠENÍ TASK SETTING/MONITOROVÁNÍ = EXEKUTIVNÍ DYSFUNKCE
 NARUŠENÍ VŠECH NEBO TÉMĚŘ VŠECH SLOŽEK = DYSEXEKUTIVNÍ SYNDROM
PŘÍKLAD – PHINEAS GAGE –
„NO LONGER GAGE“?
- V roce 1848 mu při výbuchu na stavbě prošla kovová tyč
(průměr 3.2 cm, délka 1.1 m) čelistí a vyšla ven za proražení čelní
kosti.
- Zřejmě nejznámější pacient s poraněním prefrontálního kortexu.
Jedno z prvních doložených postižení exekutivních funkcí.
- "He is fitful, irreverent, indulging at times in the grossest
profanity […], impatient of restraint or advice when it conflicts
with his desires, […] devising many plans of future operations,
which are […] abandoned in turn for others appearing more
feasible.„
- Zprávy o jeho zranění odpovídají frenologickým předpokladům
o fungování lidského mozku (ošetřující lékař byl frenolog) a nejsou
proto věrohodné.
- Případ ovšem podnítil další výzkum poškození lidského mozku –
Brocova area (1861), Wernickeova area (1874) a podnítil
výzkum prefrontálního kortexu.
NEURÁLNÍ KORELÁTY EXEKUTIVNÍCH FUNKCÍ
Dorsolaterální prefrontální
kortex (BA 8, 9, 46)
Dorsomediální prefrontální
kortex (BA 8, 9, 10, 24, 32)
Rostrální část prefrontální
kortexu (přední prefrontální kůra;
BA 10)
Ventromediální prefrontální
kortex/orbitofrontální kortex (BA
11, 12, 13, 14, 25, 32)
Nejenom kortex! Funkční a
anatomické sítě. Disconnection!
Stussův (2011) doplněný model neurální korelátů EF
DORSOLATERÁLNÍ
PREFRONTÁLNÍ KORTEX
- Nejtypičtější korelát klasických exekutivních obtíží.
- Při jeho poškození je typicky narušena široká řada schopností.
- Pracovní paměť – viz Goldman-Rakic a studium pracovní
paměti u opiček.
 DLPFC napojení na thalamus a bazální ganglia (zejména nukleus caudatus –
část hojně inervovanou dopaminergními neurony substantia nigra pars
compacta).
 Nedostatek dopaminu v DLPFC způsoboval podobné deficity u opiček jako
odebrání DLPFC.
- Levostranná léze – narušení nastavení úkolu. Chyby ve WCST
– nízký počet dosažených kategorií, chaotické počáteční řešení,
bizarní představy o pravidlech.
- Pravostranná léze – narušení monitorování. Necitlivost vůči
zpětné vazbě. Vyšší výskyt všech forem chyb. Intraindividuální
variabilita.
VENTROMEDIÁLNÍ
PREFRONTÁLNÍ KORTEX
- Oblast typicky spojovaná s behaviorální a emoční
seberegulací.
- Konektivita zejména s amygdalou a thalamem
- Poškození může vést k rozvoji hypersexuality, sociálně
dysinhibovaného chování, až agresivní chování, chování bez
ohledu na důsledky. Nerozvážné jednání – svatby, rozvody,
zakládání firem, braní půjček, zneužívání drog, gambling atd.
Snížené vnímání rizika.
- Hypotéza somatických markerů (Damasio) – emoce nám
pomáhají v rozhodování. V těle můžeme cítit některé
„nápovědy/markery“ pro provedení správné volby (bušení srdce
či tremor při úzkosti atd.). Při poškození amygdaly či zejména
VMPFC je spojení narušeno.
VIDEO:https://youtu.be/5B2pQkqM6nc?t=156
ROSTRÁLNÍ PREFRONTÁLNÍ
KORTEX
- Jedná se o relativně novou oblast zájmů výzkumníku
prefornálního kortexu.
- Poškození nevede k výraznějšímu poklesu psychometrické
inteligence.
- Aktivace téměř u všech myslitelných kognitivních úloh – od
episodické paměti, po motorické učení a Ravenovy progresivní
matrice.
- Proč tedy nevede jeho porušení ke ztrátě těchto schopností?
- Jedná se pravděpodobně o metakognitivní/monitorující hub,
který umožňuje multitasking a fungování prospektivní paměti.
- Prospektivní paměť?
- Narušení: dysorganizované jednání, neefektivní, nesamostatné.
Jednání u strukturovaných problémů nemusí být narušeno.
NEURÁLNÍ KORELÁTY EF A INTELIGENCE
NEUROPSYCHOLOGICKÁ DIAGNOSTIKA EF 1
ČERVENÁ
ZELENÁ
MODRÁ
-Tradičně se diagnostika provádí „frontálně“ citlivými testy.
- Stroopův test
- Wisconsinský test třídění karet
- Trail Making Test
- Verbální fluence
- Continuous Performance Task
- GO/NO-GO
- Kognitivní odhad
- Tower of London
Řada testů předělána a upravena pro procesuální
diagnostiku
- Delis-Kaplan Executive Function System
Úsměvné: srovnání MoCA a FAB
NEUROPSYCHOLOGICKÁ DIAGNOSTIKA EF 2 –
EKOLOGICKÁ VALIDITA?
- Řada pacientů s objektivně zjištěnými lézemi prefrontálního kortexu vykazuje naprosto
normální výkon i v „klasických“ EF testech. Přesto jejich blízcí uvádějí obrovskou úroveň
narušení běžného života, nemožnost návratu do zaměstnání, nemožnost samostatného
života atd. Tento fenomén nazýváme FRONTAL LOBE PARADOX.
- Význam neuropsychologického vyšetření se změnil – nyní již nezjišťujeme „organicitu“ a
nelokalizujeme. Požadavek na predikci návratu do zaměstnání, zhodnocení každodenního
stavu, revizní vyšetření, invalidní důchody, navržení vhodné rehabilitace.
- Zvýšení důrazu na ekologickou validitu testování, význam narušení pro každodenní život
klienta.
NEUROPSYCHOLOGICKÁ DIAGNOSTIKA EF 3 –
SITUACE VYŽADUJÍCÍ EF A DESIGN TESTŮ
- Jaký je život oproti dobře strukturované situaci v neuropsychologově ambulanci?
- Špatně strukturované situace vyžadující rozhodování a plánování
- Nutnost monitorování chyb
- Nové situace eliminující užití předchozích znalostí pro řešení
- Nebezpečné situace
- Značný časový limit
- Situace vyžadující překonání silně habitualizovaných reakcí
- Nejednoznačné řešení
- Změny zadání/správnosti v průběhu řešení úkolu
(Shallice & Burgess, 1991)
PŘÍKLADY – FRONTAL LOBE PARADOX 1
Případ 1 Případ 3
(Shallice & Burgess, 1991)
PŘÍKLADY – FRONTAL LOBE PARADOX 2 – CASE1
(Shallice & Burgess, 1991)
Vývoj k ekologické validitě testování
- Multiple Errands Test
NEUROPSYCHOLOGICKÁ DIAGNOSTIKA EF 4 –
EKOLOGICKÉ A MÉNĚ STRUKTUROVANÉ PŘÍSTUPY
- Behavioral Assessment of Dysexecutive
Syndrome
- Multiple Errands Task
- Six Elements Task
- Prospective memory tasks
Škály
- Dysexecutive Questionnaire
- The Behavior Rating Inventory of Executive
Function
- Frontal Systems Behavior Scale
- Video: https://youtu.be/rIX5YTPtKCs?t=37
NĚKTERÉ PORUCHY S NARUŠENÍM EF 1 –
VĚTŠINOU SPOJENÉ S KOGNITIVNÍM DEFICITEM
(Suchy, 2015)
NĚKTERÉ PORUCHY S NARUŠENÍM EF 2 VĚTŠINOU
SPOJENÉ S KOGNITIVNÍM DEFICITEM
(Suchy, 2015)
NĚKTERÉ PORUCHY S NARUŠENÍM EF 3 VĚTŠINOU
SPOJENÉ S KOGNITIVNÍM DEFICITEM
(Suchy, 2015)
BEHAVIORÁLNÍ VARIANTA FRONTOTEMPORÁLNÍ
DEMENCE 1
- Jedna z variant frontotemporální
lobární degenerace, která se
projevuje primárně poruchou EF.
- Nástup nejčastěji mezi 45. – 65
rokem
- FTD je připisováno asi 20 % všech
časných demencí.
- Poměrně vysoká heritabilita: výskyt
30 – 50 % mezi příbuznými 1.
stupně.
BEHAVIORÁLNÍ VARIANTA FRONTOTEMPORÁLNÍ
DEMENCE 2
BEHAVIORÁLNÍ VARIANTA FRONTOTEMPORÁLNÍ
DEMENCE 3
TRAUMATICKÉ PORANĚNÍ MOZKU
Pozor na difuzní axonální
poranění
bez fokálních lézí.
UNFIXED BRAIN:
https://www.youtube.com/watch?
v=jHxyP-nUhUY
ADHD – NARUŠENÍ I U JEDINCŮ S IQ > 120
(Brown, Reichel & Quinlan, 2015)
EXEKUTIVNÍ FUNKCE - SHRNUTÍ
- Exekutivní funkce jsou obtížně definovatelný soubor vzájemně provázaných funkcí, které
kontrolují nižší kognitivní procesy a umožňují nám tak efektivně dosahovat stanovených cílů.
- Exekutivní fungování je v nějaké formě narušeno téměř u všech myslitelných
neurologických a psychiatrických poruch = nespecifický znak. U většiny poruch
doprovázeny obecným kognitivním deficitem.
- Tradičně užívané testy nemusí zachytit exekutivní oslabení. Stejně tak deficit v těchto
testech mnohdy neznamená exekutivní oslabení.
- Omezení našich metod lze zmírnit zahrnutím hodnotících škál pro partnera/opatrovníka
pacienta a užitím méně strukturovaných a ekologicky validnějších nástrojů.
- Některé aspekty EF (zejména meta-monitorování) nejsou běžnými testy měřeny. Deficity
v těchto funkcích mohou mít fatální důsledky pro běžný život.
PROČ NEUROPSYCHOLOGIE?
DOPORUČENÁ LITERATURA
LIBGEN!
DOPLNĚK 1 - NA CO SE PTÁT?
- Pozor, názvy jednotlivých syndromů
odpovídají modelu Yany Suchy –
Dysexekutivní = exekutivní dysfunkce,
porucha pracovní paměti a task
setting+monitoring.
- Nejde o dysexekutivní syndrom ve
smyslu přidaného narušení behaviorální
regulace (disinhibited) nebo metamonitorování
(disorganized).
DOPLNĚK 1 - NA CO SE PTÁT?
Apathetic = porucha energizace.
Inappropriate = Zahrnující poruchu
sociální kognice.
POZOR: Jde o umělé dělení pro potřebu
pochopení jednotlivých narušení. Ve
většině případů se u pacientů vyskytuje
narušení v řadě, ne-li ve všech
oblastech.
DĚKUJI ZA POZORNOST!