「実行機能」の版間の差分

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同義語：遂行機能、実行制御 (executive control) 、認知制御 (cognitive control)

'''実行機能'''とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、[[思考]]や[[行動]]を制御する[[認知]]システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)''' Models of Working Memory: Mechanisms of Active ~~Manitenance~~ and Executive Control ''Cambridge University Press'':1999</ref>~~。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ~~<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]や[[ストループ課題]]（[[ストループ効果]]）などがある。

'''実行機能'''とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、[[思考]]や[[行動]]を制御する[[認知]]システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)''' Models of Working Memory: Mechanisms of Active Maintenance and Executive Control ''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているとされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]や[[ストループ課題]]（[[ストループ効果]]）などがある。

==心理学モデル==

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===MiyakeとFriedmanのモデル===

Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、[[潜在変数分析]] (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されているとした。

Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、実行機能を測定する複数課題の成績データについて[[潜在変数分析]] (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されているとした。

*[[情報の更新]] (updating)

*[[課題ルールのシフト]] (shifting)

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==心理学的知見==

===個人差===

ワーキングメモリ容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリ容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（ストループ効果）が低容量群よりも少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激出現位置とは反対方向に[[眼球運動]]せねばならない[[アンチ・サッカード課題]] (antisaccade task) でも低容量群より成績が良い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい[[順サッカード課題]]では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリ容量と相関する事が示唆される。

ワーキングメモリー容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリー容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（ストループ効果）が低容量群よりも少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激出現位置とは反対方向に[[眼球運動]]せねばならない[[アンチ・サッカード課題]] (antisaccade task) でも低容量群より成績が良い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい[[順サッカード課題]]では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリー容量と相関する事が示唆される。

また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。

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実行機能は、[[wikipedia:ja:児童期|児童期]]から[[wikipedia:ja:思春期|思春期]]にかけて上昇し、初期[[wikipedia:ja:成人期|成人期]]にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下し始めるという二次関数（[[wikipedia:ja:放物線|放物線]]）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。

児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられれるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られ<ref>'''P D Zelazo, D Frye, T Rapus''' An age-related dissociation between knowing rules and using them ''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>、顕在的なルール認識ではなく[[行動の抑制]]が上手く行えていない事が示唆される。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から刺激不在でも事前の準備を行う順向的制御へ、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham''' Developing cognitive control: Three key transitions ''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。

児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られ<ref>'''P D Zelazo, D Frye, T Rapus''' An age-related dissociation between knowing rules and using them ''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>、顕在的なルール認識ではなく[[行動の抑制]]が上手く行えていない事が示唆される。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から刺激不在でも事前の準備を行う順向的制御へ、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham''' Developing cognitive control: Three key transitions ''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。

近年、[[自己制御]]（[[セルフコントロール]]）が上手く行えない児童は、上手く行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を犯す傾向が高くなるという知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。

近年、[[自己制御]]（[[セルフコントロール]]）が上手く行えない児童は、上手く行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を行う傾向が高くなるという知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。

===遺伝と環境===

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==神経基盤==

実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しなつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては[[前頭葉]]損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは[[前頭前野]]がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich''' Executive function: the search for a integrated account ''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。

実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては[[前頭葉]]損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは[[前頭前野]]がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich''' Executive function: the search for a integrated account ''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。

ただし、大まかには'''[[腹外側前頭前野]]''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''[[背外側前頭前野]]''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''[[吻側前頭前野]]''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。

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