Ein auf Faktorenanalysen basierendes Modell exekutiver Funktionen

Die renommierten Fachleute Javier Tirapu, Patricia Cordero-Andrés, Pilar Luna-Lario und Pilar Hernáez-Goñi analysieren das auf Faktorenanalysen basierende Modell exekutiver Funktionen bei Kindern und Schulkindern in der Revista de Neurología.

Einleitung

Seit Lezak den Begriff der exekutiven Funktionen als grundlegende geistige Fähigkeiten zur Ausführung eines effektiven Verhaltens, das kreativ und gesellschaftlich akzeptiert ist, prägte, haben sie in der neuropsychologischen Forschung zunehmend an Bedeutung gewonnen.

Zur Erklärung ihrer Natur wurden verschiedene Modelle vorgeschlagen. Es besteht jedoch kein Konsens darüber, ob es sich um ein einheitliches Konstrukt oder um ein multimodales Verarbeitungssystem mit unabhängigen, aber miteinander verbundenen Komponenten handelt.

Zur Untersuchung der Struktur dieses Konstrukts wurden Läsionsstudien, bildgebende Verfahren und in jüngerer Zeit Faktorenanalysen eingesetzt. Letztere gelten als vielversprechende Methode, um unser Wissen über einen so allgemeinen Begriff wie die exekutiven Funktionen zu erweitern.

Entwicklung

Ziel dieser Studie ist eine systematische Übersicht über Faktorenmodelle der Aufmerksamkeit und exekutiven Kontrolle bei Erwachsenen aus den Jahren 1991–2016 unter Nutzung der Datenbanken PubMed, OvidSP und PsycINFO.

Insgesamt wurden 33 Artikel ausgewertet.

Auf Grundlage der Literatur wird ein integrierender Vorschlag zu den exekutiven Prozessen entwickelt.

Schlussfolgerungen

Obwohl uns kein einziges Modell zur Erklärung der Komplexität exekutiver Funktionen zur Verfügung steht, scheint hinsichtlich ihrer Multidimensionalität Einigkeit zu bestehen. In Faktorenanalysen sind Aktualisierung, Inhibition und Wechsel besonders gut belegt, auch wenn einige Arbeiten neue Faktoren vorschlagen.

Unser integrierender Vorschlag versucht, die in der Literatur beschriebenen exekutiven Prozesse mit ihren entsprechenden neuroanatomischen Korrelaten zu verbinden. Dabei wird vertreten, dass die ideale Methodik Informationen aus Läsionsstudien, bildgebenden Verfahren und psychometrisch-computergestützten Modellen nutzen sollte.

Einleitung in das auf Faktorenanalysen basierende Modell exekutiver Funktionen

Exekutive Funktionen wurden als Prozesse definiert, die Ideen, Bewegungen und Handlungen miteinander verknüpfen und sie auf die Lösung von Problemen ausrichten. Muriel Lezak verwendete den Begriff jedoch erstmals 1982 in Bezug auf grundlegende geistige Fähigkeiten zur Ausführung eines effektiven, kreativen und gesellschaftlich akzeptierten Verhaltens mit vier Komponenten:

• Zielbildung: Fähigkeit, wünschenswerte zukünftige Zustände zu erzeugen und auszuwählen;
• Planung: Auswahl der Handlungen, Elemente und Sequenzen, die zum Erreichen eines Ziels erforderlich sind;
• Ausführung: Fähigkeit, geplante Handlungen zu initiieren, zu beenden, aufrechtzuerhalten und zwischen ihnen zu wechseln;
• Umsetzung: Fähigkeit, Aktivitäten zu überwachen und zu korrigieren.

Eine Beeinträchtigung dieser Fähigkeiten kann zu Problemen bei der Initiierung, Änderung, Kontrolle oder Unterbrechung von Handlungen führen und eine Abnahme spontanen Verhaltens sowie eine Zunahme von Perseveration und Impulsivität zur Folge haben.

Exekutive Funktionen gelten als eine Gruppe von Fähigkeiten, die an der Erzeugung, Überwachung, Regulation, Ausführung und Anpassung angemessener Verhaltensweisen beteiligt sind, um komplexe Ziele zu erreichen, insbesondere solche, die für die betreffende Person neu sind und eine kreative Lösung erfordern.

In unserem Alltag stehen wir Situationen gegenüber, für die wir keinen vorgegebenen Handlungsplan haben. Daher ist Lezaks Aussage nicht übertrieben, dass exekutive Funktionen die zentrale Achse sind, die adaptive sowie gesellschaftlich akzeptierte und akzeptable Verhaltensweisen steuert.

Ihre Rolle in der neuropsychologischen Forschung ist bedeutsam. Zahlreiche Modelle versuchen, die an exekutiven Funktionen beteiligten Prozesse und ihre Beziehung zu verschiedenen, vorzugsweise präfrontalen Hirnregionen zu klären.

Die Natur der exekutiven Funktionen

Im Kontext der funktionellen Vielfalt des Frontalkortex steht eine der zentralen Debatten über die Natur exekutiver Funktionen: ob sie ein einheitliches Konstrukt oder ein multimodales System multipler Verarbeitung mit verschiedenen unabhängigen, wenn auch miteinander verbundenen Komponenten darstellen.

Die Auffassung exekutiver Funktionen als unspezifisches und anpassungsfähiges System geht davon aus, dass es nicht von vornherein auf bestimmte Funktionen spezialisierte Regionen gibt, sondern dass verschiedene Bereiche des präfrontalen Kortex koordiniert reagieren, wenn das System neue Herausforderungen bewältigen muss.

Damit überschneiden sich exekutive Funktionen mit dem Konzept der fluiden Intelligenz beziehungsweise der Fähigkeit, unsere kognitiven Ressourcen entsprechend den wechselnden Anforderungen der Umwelt optimal anzupassen. Aktuelle Modelle tendieren zur zweiten Hypothese [2,3], obwohl weiterhin umstritten ist, ob es sich um funktionell unspezifische, aber hoch anpassungsfähige einheitliche Mechanismen oder um relativ modulare, hierarchisch organisierte und spezialisierte Prozesse handelt [4,5]. In dieser Arbeit gehen wir davon aus, dass exekutive Funktionen nicht als einheitliches Konstrukt verstanden werden können, sondern als eine Gruppe multipler Prozesse mit verschiedenen unabhängigen Komponenten, die jedoch eng miteinander verbunden sind.

Dennoch ist uns bewusst, dass dieser Ansatz ein erkenntnistheoretisches Problem aufwirft, wenn wir das Gehirn als hochkomplexes System betrachten: Es besitzt spezialisierte Elemente, und seine Verbindungen sind nicht zufällig. Zudem verfügt es über emergente Eigenschaften, sodass komplexere Prozesse nicht durch die bloße Summe von Prozessen niedrigerer Ebene erklärt werden können. Seine Hauptfunktion besteht darin, Vorhersagen zu treffen, um in wechselnden Umgebungen flexibel zu handeln und Anpassung, Überleben sowie die Qualität dieses Überlebens zu ermöglichen.

Searles emergentistischer Ansatz

Searles emergentistischer Ansatz würde uns bei Anwendung auf dieses Thema dazu bringen, die Vorstellung zu hinterfragen, dass exekutive Funktionen als „Summe einer Gruppe von Prozessen niedrigerer Ebene“ verstanden werden können. Dies könnte zu dem Fehlschluss führen, dass die sogenannten exekutiven Funktionen eine Realität mit emergenten Eigenschaften seien, die aus der Summe der Prozesse niedrigerer Ebene entstehe, sich aber nicht durch deren bloße Addition erklären lasse, sondern dass beim Verbinden dieser Prozesse neue Prozesse entstehen.

Faktorenanalyse des auf Faktorenanalysen basierenden Modells exekutiver Funktionen

In den letzten Jahren wurde die Faktorenanalyse eingesetzt, um die Komponenten exekutiver Leistungen zu identifizieren. Sie gilt als nützliches Instrument, mit dem sich die Struktur der kognitiven Prozesse untersuchen lässt, die der beobachteten Leistung bei der Durchführung sogenannter „exekutiver“ Tests zugrunde liegen.

Trotz dieses vielversprechenden Nutzens ist sie jedoch nicht frei von Einschränkungen, die die Verallgemeinerbarkeit der Schlussfolgerungen mindern: Die Heterogenität der Stichproben und neuropsychologischen Untersuchungsverfahren erschwert den Vergleich der Ergebnisse verschiedener Arbeiten. Auch niedrige Korrelationen zwischen Tests spiegeln nicht notwendigerweise die Unabhängigkeit der zugrunde liegenden Prozesse wider, sondern können auf die unterschiedlichen, von verschiedenen Autoren vorgeschlagenen Konzepte exekutiver Funktionen zurückzuführen sein.

Ziel dieser Arbeit ist eine umfassende Übersicht über die in der Literatur vorgeschlagenen Faktorenmodelle, die mit einem Vorschlag der am exekutiven Funktionieren beteiligten Faktoren abschließt. Wir möchten ein prozessbasiertes Modell vorlegen, das zur Klärung terminologischer und konzeptueller Aspekte beiträgt. Ausgangspunkt ist der allgemeine Konsens, dass unter dem als exekutive Funktionen bezeichneten „konzeptuellen Schirm“ mehrere Prozesse beteiligt sind.

Daher soll unser Vorschlag ein „Ausgangspunkt“ sein, um den Weg zu einem auf kognitiven Prozessen basierenden Modell exekutiver Funktionen zu eröffnen. Dieses hätte Auswirkungen auf die Entwicklung von Untersuchungsprotokollen, die in der Lage sind, die unterscheidenden Aspekte bei verschiedenen „dysexekutiven“ Personen zu erfassen, sowie auf die Entwicklung wirksamerer Rehabilitationsprogramme.

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