Izvršilne funkcije predstavljajo tiste kompleksne kognitivne procese, ki nudijo podlago za ciljno usmerjeno vedenje (Best in Miller, 2010). Vse komponente izvršilnih procesov si delijo isti cilj, in sicer usmerjati pozornost in nadzirati vedenje na način, ki nam omogoča dosego želenega cilja (Friedman in Miyake, 2017). Izvršilne funkcije torej predstavljajo procese v možganih, ki nam omogočajo, da naše mišljenje in vedenje usmerjamo ter organiziramo tako, da bomo dosegli cilj, ki smo si ga zastavili. Prav tako so izvršilne funkcije pomembne za upravljanje s čustvi, vedenje v socialnih interakcijah (Anderson, 2002) in prilagodljivost na spremembe v okolju (Thompson in Steinbeis, 2020).

Dejavniki, ki vplivajo na izvršilne funkcije oziroma kognitivne procese pri otrocih

Komponente, ki se povezujejo z izvršilnimi funkcijami

Najpogosteje so med ključnimi komponentami izvršilnih funkcij navedeni delovni spomin, inhibitorni nadzor in kognitivna fleksibilnost (Fiske in Holmboe, 2019). Nekateri drugi avtorji v definicijo izvršilnih funkcij vključujejo tudi vzdrževano pozornost (Thompson in Steinbeis, 2020), spet tretji pa izvršilne funkcije vidijo kot skupek štirih različnih domen, in sicer usmerjanja pozornosti, procesiranja informacij, kognitivne fleksibilnosti in postavljanja ciljev (Anderson, 2002). Dawson in Guare (2009) v svojo shemo izvršilnih funkcij vključujeta kar 11 sposobnosti, in sicer inhibicijo odziva, delovni spomin, nadzor čustev, ohranjanje pozornosti, začenjanje naloge (angl. task initiation), načrtovanje, organizacijo, upravljanje s časom, vztrajanje proti cilju, fleksibilnost in metakognicijo. V nadaljevanju je predstavljenih nekaj komponent izvršilnih funkcij, ki se v literaturi najpogosteje omenjajo.

Baddeley (1992, v Fiske in Holmboe, 2019) delovni spomin definira kot kognitivni sistem z omejeno spominsko kapaciteto, ki nam omogoča začasno hrambo in upravljanje informacij. V delovnem spominu lahko hkrati ohranjamo le omejeno število informacij, ki jih v določenem trenutku potrebujemo za izvajanje različnih nalog.

Kognitivna fleksibilnost se nanaša na zmožnost preklapljanja med različnimi seti odgovorov, učenje iz napak, iskanjem alternativnih strategij, deljenje pozornosti in procesiranje različnih virov informacij concurrently. Posamezniki, ki so nefleksibilni, so zelo rigidni, težave imajo s spremembami v aktivnostih ali postopkih, hkrati se težko prilagodijo novim zahtevam. Posamezniki s težavami na tem področju pogosto delajo enake napake ali kršijo ista pravila. V nekaterih modelih je element kognitivne fleksibilnosti tudi delovni spomin (Anderson, 2002).

Inhibitorni nadzor se nanaša na proces preprečevanja (inhibicije) avtomatskega ali prevladujočega odziva z namenom doseganja določenega cilja (Fiske in Holmboe, 2019).

Nadzor pozornosti vključuje kapaciteto, da se selektivno odzivamo na specifične dražljaje in inhibiramo prepotent odzive, kot tudi zmožnost, da dlje časa usmerjamo pozornost. Prav tako vključuje regulacijo in spremljanje naših vedenj, da so naši načrti izvedeni v ustreznem zaporedju, napake identificirane in cilji doseženi. Posamezniki s primanjkljaji na teh področjih bodo verjetno impulzivni, manjkala jim bo samokontrola, težave bodo imeli z dokončevanjem nalog, opravljali proceduralne napake, ki jih ne popravijo, in se odzivali neustrezno (Anderson, 2002).

Procesiranje informacij se nanaša na fluentnost, učinkovitost in hitrost proizvajanja informacij. Primanjkljaji na teh področjih se kažejo v zakasnelih odzivih, počasnejših reakcijskih časih in oklevanju (Anderson, 2002).

Postavljanje ciljev vključuje zmožnost za razvoj novih konceptov, načrtovanje vedenj vnaprej in pristop k nalogam na učinkovit in strateški način. Primanjkljaji na tem področju se kažejo v slabem reševanju problemov, nezadostnem načrtovanju, neorganizaciji, težavah pri razvoju učinkovitih strategij in zanašanju na predhodno naučene strategije (Anderson, 2002).

Delitev izvršilnih sposobnosti

Poleg zgornje delitve na različne komponente, lahko izvršilne funkcije delimo tudi na dve dimenziji, in sicer glede na to, ali vključujejo mišljenje (kognicijo) ali vedenje.

Izvršilne sposobnosti, ki vključujejo mišljenje, zajemajo delovni spomin, načrtovanje, organizacijo, upravljanje s časom in metakognicijo (t.j. razmišljanje o mišljenju). Pomembno vlogo imajo pri izbiri in doseganju ciljev ali pri razvoju rešitev za probleme. Posameznikom pomagajo pri ustvarjanju natančnejše slike cilja in predstavljanju poti, ki jih bo do cilja vodila. Izvršilne sposobnosti, ki vključujejo vedenje, pa vključujejo inhibicijo odziva, nadzor čustev, ohranjanje pozornosti, začenjanje naloge, vztrajanje proti cilju in fleksibilnost. Te sposobnosti posamezniki uporabljajo, da cilj tudi dosežejo, saj jim dovoljujejo, da naredijo tisto, kar je za določeno opravilo potrebno. Izvršilne sposobnosti, ki vključujejo vedenje, torej vodijo posameznikova dejanja, ko poskuša doseči zastavljen cilj (Dawson in Guare, 2009).

Izvršilne funkcije v možganih

Ključno vlogo pri razvoju izvršilnih funkcij predstavljajo frontalni oziroma sprednji deli možganov, saj predstavljajo možgansko bazo za te funkcije (Dawson in Guare, 2009). To potrjujejo tudi različne študije, v katerih opazujejo možgansko aktivnost, saj je aktivnost v frontalnih delih možganov povečana med reševanjem nalog, ki zahtevajo uporabo izvršilnih funkcij (npr. Roberts idr., 1998, v Fiske in Holmboe, 2019).

Frontalna področja možganov so izredno pomembna za izvršilne funkcije (Dawson in Guare, 2009):

  • Vodijo naše vedenje in se nam pomagajo odločiti, čemu bomo namenjali pozornost in kaj želimo storiti. Primer: 7-letnik želi gledati televizijo, a se odloči, da bo najprej pospravil kuhinjo, saj ve, da bodo starši nejevoljni, če tega ne stori.
  • Skupaj povezujejo naša vedenja, da lahko uporabimo predhodne izkušnje pri vodenju naših vedenj in sprejemanju odločitev. Primer: Deklica je prejšnji teden na deževen dan obula natikače, zaradi česar je imela popolnoma mokre in umazane noge. Ker danes spet dežuje, se zato odloči, da bo obula usnjene čevlje, ki so nepremočljivi.
  • Pomagajo nam nadzorovati naša čustva in vedenja, ob tem pa upoštevajo notranje in zunanje omejitve. Preko regulacije čustev in socialnih interakcij nam frontalna področja možganov pomagajo zadovoljiti naše potrebe, ne da bi s tem povzročali težave sebi ali drugim. Primer: Mama 6-letniku obljubi, da si v knjigarni lahko kupi strip, a knjigarna želenega stripa nima na zalogi. Čeprav je deček jezen, v trgovini ne kriči ali se upira, temveč se zadovolji z mamino obljubo, da bodo strip poiskali v drugi knjigarni.
  • Opazujejo, ocenjujejo in izpopolnjujejo, kar nam dovoljuje, da popravimo naše vedenje ali na podlagi povratnih informacij izberemo drugačno strategijo. Primer: Učenci 8. razreda se odpravljajo na šolsko ekskurzijo. Eden od učencev je doma pozabil soglasje staršev, zato se ekskurzije ne more udeležiti. Naslednjič poskrbi, da bo soglasje prinesel in se odloči, da bo že dan pred ekskurzijo soglasje pospravil v nahrbtnik.
Razvoj otroških možganov, biološka pogojenost, izkušnje, vpliv na razvoj izvršilnih funkcij

Razvoj izvršilnih funkcij

Razvoj izvršilnih funkcij je odvisen tako od biologije kot tudi od izkušenj. Potencial za razvoj izvršilnih funkcij je vrojen in vpisan v možgane že ob rojstvu, vendar takrat izvršilne funkcije obstajajo zgolj kot potencial, ki se kasneje lahko razvije (Dawson in Guare, 2009). Enotno časovnico razvoja izvršilnih funkcij je sicer težko postaviti, saj se raziskovalci ne strinjajo povsem, ali gre za enoten koncept ali sklop različnih neodvisnih komponent (npr. Miyake idr., 2000, v Best in Miller, 2010).

Inhibicija odziva, delovni spomin, čustvena kontrola in pozornost se na primer razvijajo v prvih 6-12 mesecih življenja (Dawson in Guare, 2009). Zmožnost inhibicije odzivov se nato intenzivno razvija tekom celotnega predšolskega obdobja (Friedman idr., 2011) in v zgodnjem mladostništvu doseže nivo odrasle osebe (van del Wildenberg in van der Molen, 2004). Fleksibilnost je možno opaziti med 12. in 24. mesecem starosti, in sicer v otrokovem odzivu na spremembe (Dawson in Guare, 2009). Druge sposobnosti, kot so začenjanje naloge, organizacija, upravljanje s časom in ciljna vztrajnost se pojavijo kasneje, nekje med drugim letom starosti in prvimi razredi šolanja (Dawson in Guare, 2009).

Tri obdobja razvoja

Moran in Gardner (2007) sta potek razvoja izvršilnih funkcij zastavila nekoliko drugače, in sicer sta razvoj ločila na tri obdobja. V prvih letih življenja, ko sta glavna biološki in čustveni nadzorni sistem, se postavljajo temelji izvršilnih funkcij. Malčki v mislih lahko dlje časa držijo informacije, najdejo predmet, ki je na skrivaj prestavljen na drugo lokacijo (Damon in Hart, 1982; Lehto idr., 2003; v Moran in Gardner, 2007), hkrati pa začnejo koordinirati svoje vedenje s pričakovanji drugih (Kockahnska idr., 2001; v Moran in Gardner, 2007).

Ko so postavljeni temelji, sledi faza vajenca, v kateri se otroci učijo, kako se polno vključevati v družbo in kulturo, v kateri živijo. Običajno se v tem obdobju učijo specifičnih veščin, ki jih narekujejo starši ali učitelji, cilji pa se začnejo navezovati tudi na bolj dolgoročne projekte. V tej fazi izvršilne funkcije posameznikom pomagajo, da svoje vedenje ohranjajo v okvirih zunanjih pričakovanj, obenem pa jim pomagajo, da ostanejo v skladu s samim seboj, čeprav se trenutno nahajajo znotraj manj stabilnega in bolj dinamičnega socialnega okolja.

Fazi vajenca sledi še faza mojstra, kjer se srečajo dolgoročni cilji in kratkoročni podcilji, ki si jih je otrok izbral sam. V tej fazi ima namreč kot oseba dovolj izkušenj, da ovrednoti kulturne priložnosti in zahteve ter jih oblikuje v osebno pomembne cilje. Različne veščine postajajo vedno bolj avtomatizirane, izvršilne funkcije pa v tej fazi zajemajo predvsem postavljanje ciljev in vztrajanje kljub negotovosti. Postavljanje ciljev izvira iz notranje pomembnih interesov, ki se lahko navezujejo tudi na področja, ki v družbi niso cenjena.

V fazo vajenca so uvrščene izvršilne funkcije in druge veščine, ki so pomembne za napredovanje, v fazi mojstra pa so izvršilne funkcije namenjene predvsem doseganju osebnih ciljev. Za veliko ljudi se faza pripravnika začne med drugim in petim letom starosti, ko starši začnejo socializirati otroke, ter traja do 20. ali 35. leta (od vrtca čez prvo zaposlitev). Nekateri ljudje nikoli ne zapustijo faze vajenca, saj se vključujejo v službe z veliko zunanjega nadzora in podpore ter malo samoiniciative ali lastnega urnika. Avtorji zato predlagajo, da se faza mojstra v večji meri navezuje na izkušnje kot na starost.

Spremembe v delovanju možganov

Poleg napredka v posameznih veščinah, ki se povezujejo z izvršilnimi funkcijami, je razvoj le-teh mogoče spremljati tudi preko sprememb v možganih. Prefrontalna skorja v procesu zorenja razvija bogate povezave znotraj svoje strukture, kot tudi z drugimi strukturami v možganski skorji, pod možgansko skorjo in v limbičnem sistemu (Olson in Luciana, 2008). Tekom razvoja se v številnih možganskih regijah aktivnost postopno zmanjšuje, kar lahko kaže na to, da odziv živčnih celic postaja vedno bolj učinkovit. Prav tako se pojavljajo spremembe v organizaciji možganov, ko se del možganske aktivnosti tekom razvoja premakne na druga področja (Best in Miller, 2010).

Raziskave, ki informacije pridobivajo preko slikanja možganov, podpirajo teorijo, da izvršilne funkcije v različnih časovnih obdobjih uporabljajo različne dele možganov, kar pomeni, da otroci za reševanje problemov uporabljajo drugačne dele možganov kot odrasle osebe (Bunge idr., 2002; v Moran in Gardner, 2007). Pri 8-mesečnih dojenčkih se pri izvajanju nalog, ki vključujejo izvršilne funkcije, aktivira celotna možganska skorja, pri 4-letnih otrocih pa se pri izvajanju takšnih nalog pojavi povečana aktivnost le v srednjih in sprednjih možganskih področjih (Bell in Wolfe, 2007). Podobno sta tudi Dawson in Guare (2009) ugotovila, da obstaja razlika v aktivaciji možganov med otroki in najstniki ter odraslimi posamezniki. Ko otroci in najstniki opravljajo naloge, ki zahtevajo uporabo izvršilnih funkcij, se zanašajo na prefrontalni korteks in ne porazdelijo delovne obremenitve čez druge specializirane dele možganov. Odrasli na drugi strani lahko porazdelijo obremenitev čez več področij možganov, saj so skozi leta odraščanja in vaje razvijali nevronske povezave, ki to omogočajo (Dawson in Guare, 2009). V procesu razvoja in zorenja izvršilnih funkcij torej prihaja do spremembe v možganski aktivaciji, ki se premika od globalne k bolj specifični.

Vpliv okolja na razvoj izvršilnih funkcij

Razvoj izvršilnih funkcij in doseganje faze mojstra, kot jo opisujeta Moran in Gardner (2007), je odvisna tudi od zunanjega okolja. Izvršilne funkcije so močno povezane s socialnim razvojem, saj naj bi želja po nadzorovanju lastnega vedenja izhajala iz socialnih interakcij. Mead (1934; v Carlson, 2009) je postavil teorijo, v kateri je govoril o tem, da samozavedanje in nadzor lastnih vedenj izhajata iz interakcije s skrbnikom. Kasnejše raziskave navezanosti se s to teorijo skladajo, saj so otroci verjetno motivirani, da ohranjajo samokontrolo nad svojim vedenjem, da ne ogrozijo odnosa navezanosti (Sroufe, 1996; v Carlson, 2009).

Scarr (2000; v Carslon, 2009) je v svoji raziskavi prav tako ugotovil, da lahko kaotično in nestabilno družinsko okolje zmoti razvoj izvršilnih funkcij, kar se kaže v odsotnosti pričakovanih razvojnih sprememb pri četrtem letu starosti. Pozitivni dejavniki, kot je materina mirna odzivnost na otroka, pa so napovedovali kontinuiran razvoj izvršilnih funkcij v pričakovanih okvirih. Talwar in sodelavci (2008; v Carlson, 2009) so ugotovili tudi, da ima prisotnost telesnega kaznovanja v šolah dolgotrajne negativne učinke na izvršilne funkcije otrok.

K razvoju izvršilnih funkcij deloma prispeva tudi izpostavljenost šolanju. Blair in sodelavci (2005) so odkrili, da je izpostavljenost šoli na splošno, predvsem pa izpostavljenost matematiki, ključen dejavnik za širok nabor kognitivnih funkcij.

Zaključek

Izvršilni procesi igrajo ključno vlogo pri številnih vsakodnevnih dejavnostih, saj nam omogočajo, da svoje vedenje usmerjamo v želeno smer in našo aktivnost spreminjamo glede na povratne informacije, ki jih pridobivamo iz okolja. Čeprav je potencial za izvršilne funkcije prisoten že ob rojstvu, je pomembno oblikovanje spodbudnega okolja za otrokov razvoj, kar bo podprlo razvoj izvršilnih funkcij. Frontalna področja možganov in s tem tudi izvršilne funkcije, se bodo v spodbudnem okolju začele razvijati okrog 6. meseca starosti, vseeno pa potrebujejo 18-20 let, da se v polnosti razvijejo.

Povzeto po:

Anderson, P. (2002). Assessment and development of executive function (EF) during childhood. Child neuropsychology8(2), 71–82.

Bell, M. A. in Wolfe, C. D. (2007). Changes in brain functioning from infancy to early childhood: Evidence from EEG power and coherence working memory tasks. Developmental Neuropsychology, 31(1), 21–38.

Best, J. R. in Miller, P. H. (2010). A developmental perspective on executive function. Child development81(6), 1641–1660.

Blair, C., Gamson, D., Thorne, S. in Baker, D. (2005). Rising mean IQ: Cognitive demand of mathematics education for young children, population exposure to formal schooling, and the neurobiology of the prefrontal cortex. Intelligence33(1), 93–106.

Carlson, S. M. (2009). Social origins of executive function development. New directions for child and adolescent development2009(123), 87–98.

Dawson, P. in Guare, R. (2009). Smart but scattered: The revolutionary" executive skills" approach to helping kids reach their potential. Guilford Press.

Fiske, A. in Holmboe, K. (2019). Neural substrates of early executive function development. Developmental Review52, 42–62.

Friedman, N. P. in Miyake, A. (2017). Unity and diversity of executive functions: Individual differences as a window on cognitive structure. Cortex, 86, 186–204.

Friedman, N. P., Miyake, A., Robinson, J. L. in Hewitt, J. K. (2011). Developmental trajectories in toddlers’ self-restraint predict individual differences in executive functions 14 years later: A behavioral genetic analysis. Developmental Psychology, 47(5), 1410–1430.

Moran, S. in Gardner, H. (2007). “Hill, Skill, and Will”: Executive Function from a Multiple-Intelligences Perspective. V Meltzer, L. (ur.). Executive function in education: From theory to practice (str. 19–38). The Guildford Press.

Olson, E. A. in Luciana, M. M. (2008). The development of prefrontal cortex functions in adolescence: Theoretical models and a possible dissociation of dorsal versus ventral subregions. V C. A. Nelson in M. M. Luciana (ur.). The handbook of developmental cognitive neuroscience (str. 575–590). MIT Press.

Thompson, A. in Steinbeis, N. (2020). Sensitive periods in executive function development. Current Opinion in Behavioral Sciences36, 98–105.

van den Wildenberg, W. P. in van der Molen, M. W. (2004). Developmental trends in simple and selective inhibition of compatible and incompatible responses. Journal of Experimental Child Psychology, 87(3), 201–220.

Authors