1.2. Структура исполнительных функций

На данный момент существует множество моделей исполнительных функций, описывающих их предполагаемую структуру и форму работы. В этой главе рассмотрим наиболее распространенные из них.

Все модели можно условно разделить на два больших класса: однокомпонентные и многокомпонентные. В случае однокомпонентных моделей речь идет о выделении некоторой ведущей функции, которая управляет всеми остальными процессами. Многокомпонентные модели предполагают наличие нескольких функций, которые равноправно занимаются регулированием целенаправленного поведения.

Как уже говорилось ранее, теории, основывающиеся на наличии одного ведущего компонента предполагают, что различные правления работы исполнительных функций есть ни что иное, как действие ведущего процесса в различных ситуациях. Примером подобного подхода является теория J.D.Cohen и его коллег (Miller, Cohen, 2001). Согласно данной модели, префронтальная кора выполняет репрезентации контекстной информации, которые выполняют адаптивные функции, обусловленные задачей. Авторы отмечают, что контекстная информация необходима для получения соответствующего поведенческого акта. Следовательно, различные процессы, относящиеся к исполнительным функциям, например, активная память и торможение, могут быть рассмотрены как действие контекста в разных условиях. В тех случаях, когда необходимо оттормозить сильную тенденцию к реакции, контекстный модуль поддерживает обработку лишь той информации, которая релевантна заданию, таким образом осуществляя торможение тенденции к нежелательной реакции.

Тем не менее, сами авторы признают незавершенность своей теории, несмотря на ряд полученных данных, подтверждающих их концепцию. По мнению исследователей, требуется пересмотреть имеющуюся структуру для определения механизмов репрезентации различных видов информации и преодоления интерференции. Возможно, что после внесения изменений в структуру данной теории, модель J.D.Cohen перестанет быть однокомпонентной.

Объяснение работы исполнительных функций, как проявления единого процесса сталкивается с рядом трудностей. В пользу многокомпонентных теорий свидетельствуют низкие корреляции между различными тестами, используемыми для исследования исполнительных функций, а также результат нейровизуализационных методов (Shallice, Burgess, 1996; Stuss, Alexander, 2000).

На сегодняшний день основное изучение состава исполнительных функций лежит в области описания многокомпонентных теорий (Burgess, Simons, 2005; Fuster, 2002; Stuss, 2007). Сперва рассмотрим одну из них – теорию супервизирующей системы внимания T.Shallice (Supervisory Attentional System - SAS) (Norman, Shallice, 2000; Shallice, 1982; Shallice, Burgess, 1996).

Данная модель является одной из наиболее распространенных и влиятельных многокомпонентных теорий. Первоначальную ее версию можно найти в работе T.Shallice «Специфические нарушения планирования» (Shallice, 1982). В качестве одного из ключевых понятий в данной модели выступает понятие схемы. Схема обеспечивает регуляцию поведения на операциональном уровне. Автор отмечает, что другие существующие ныне модели обладают малой объяснительной силой, когда дело касается нарушений процессов «высокого уровня». Для объяснения этих нарушений предлагается модель, включающая два различных механизма селекции схемы. Первый из них – планирование утверждения (contention scheduling). В рамках данного процесса селекция схемы осуществляется по самому сильному средовому триггеру (т.е. самому значимому стимулу). Таким образом, обеспечивается реализация хорошо знакомых и упроченных в опыте поведенческих актов. Однако этого процесса оказывается недостаточно, когда речь заходит об объяснении более сложных форм целенаправленного поведения. Для достижения этих целей T.Shallice и D.Norman и вводят понятие особого механизма селекции, называя его контролирующей системой внимания (SAS) (Shallice, 1982; Norman, Shallice, 2000).

В задачи данной системы входит составление из существующих схем новых программ действий для достижения результата, инициирование целенаправленного поведения в условиях отсутствия средовых триггеров, контроль выполнения и коррекция ошибок.

Стоит отметить интересный факт: в ранней версии теории SAS была представлена как единая инстанция. Однако в дальнейшем T.Shallice объяснил это отсутствием на тот момент эмпирических доказательств многокомпонентности контролирующей системы внимания (хотя, по его мнению, само слово «система» предполагает организованное объединение различных элементов). Компонентный состав SAS был предложен позднее в совместной статье T.Shallice и P.W.Burgess (Shallice, Burgess, 1996). В этой модели SAS участвует по крайней мере в восьми различных процессах: в рабочей памяти (working memory); в текущем контроле (monitoring); в спонтанном генерировании схемы действий (spontaneous schema generation) и отключении схемы (rejection of schema); в выработке способа действия (processing mode); в постановке цели (goal setting); в отсроченной реализации намерения (delayed intention marker realization); в поиске информации в эпизодической памяти (episodic memory retrieval).

Предложенная авторами система характеризуется определенной пластичностью. Это находит отражение в том факте, что решение той или иной задачи необязательно должно включать в себя все перечисленные процессы. В качестве центрального компонента SAS авторами рассматривается процесс совладания субъекта с новой ситуацией. Этот процесс разбивается на три стадии. Первая из них – создание новой временной схемы (т.е. процесс планирования действий). Вторая – переход схемы в рабочую память. Третья стадия связана с реализацией схемы в действиях и оценкой их эффективности. Процессы, обслуживающие вторую и третью стадию, одинаковы во всех случаях. На второй стадии активизируется процесс рабочей памяти, который должен удерживать схемы. На третьей стадии в случае сбоев или окончания действия работают процессы контроля и отключения схемы (Shallice, Burgess, 1996). Компонентный же состав первой стадии вариативен. Он зависит от способа выработки субъектом новой временной схемы. Так, схема может быть сформирована спонтанно путем схватывания ситуации либо в результате активных попыток решения. Таким образом, от способа планирования задачи будет зависеть набор процессов, включаемых в процесс ее решения.

Также к классу многокомпонентных теорий относят и следующие модели: модель саморегуляции Р. Баркли (Barkley, 1997), в которой выделяются четыре основные способности: эмоциональная регуляция, внутренняя речь, рабочая память, обработка информации для организации целенаправленного поведения; модель решения проблем, которая рассматривает исполнительные функции как набор взаимосвязанных подфункций, каждая из которых действует на определённом этапе решения проблемы (репрезентация проблемы, планирование решения, выбор стратегии, оценка результата с детекцией и коррекцией ошибок. (Zelazo, Carter, Reznick, Frye, 1997).

Одной из самых известных многокомпонентных моделей является модель A.Miyake и N.P. Friedman (2000), в которой рассматриваются три процесса исполнительных функций: переключение, торможение и обновление. Помимо трех перечисленных компонентов, в данной модели описывается некоторый общий процесс, позволяющий активно взаимодействовать с информацией для планирования и влияния на деятельность. Данная способность требуется для работы остальных процессов исполнительных функций и является центральным компонентом, влияющим на оттормаживание импульсивных действий.

Модель «каскада контроля» M. T. Banich (Banich, 2009) объединяет другие модели исполнительных функций и представляет их работу в виде последовательно включающегося каскада областей мозга, поддерживающих активность по достижению цели. Следовательно, каждой функции соответствует определенная область мозга.

Также стоит упомянуть о модели M.D. Lezak (Lezak, 2004), которая описывает четыре области, при совместной работе которых достигается оптимальное функционирование: волевой акт, планирование, целевое действие, эффективное выполнение. Данная модель широко применяется в исследованиях, но, по мнению Г.А. Виленской (2016), структуре, описанной M.Lezak, не хватает теоретического базиса, хотя она имеет сходство с теорией функциональных систем Анохина и его моделью поведенческого акта (Анохин, 1975).

Таким образом, можно констатировать, что на данном этапе развития психологической науки пока не разработана общепринятая модель исполнительных функций. Хотя большая часть авторов сходится в описании их феноменологии, объяснения конкретных механизмов работы исполнительных функций оказываются во многом различными. В то же время следует отметить, что решение дискуссионного вопроса относительно унитарности или многокомпонентности механизмов реализации исполнительных функций имеет существенное значение как в теоретическом плане, так и для практического анализа их нарушений и восстановления.

Как уже упоминалось ранее, одним из самых спорных вопросов на сегодняшний день является перечень процессов, входящих в состав исполнительных функций. Большинство авторов выделяют несколько составляющих компонентов, при этом, в части статей описание основывается на перечислении функций (постановка целей, коррекция ошибок, смена когнитивных установок и пр.), в другой части построение структуры исходит из определения проистекающих процессов (переключение, торможение, обновление и пр.). На данный момент нет общепринятого состава исполнительных функций, а описание компонентов разными авторами крайне вариативно.

Наиболее полное описание процессов было представлено у А.А. Алексеева и Г.Е. Рупчева (2010) в их статье «Понятие об исполнительных функциях в психологических исследованиях: перспективы и противоречия», а также у Г. А. Виленской (2016) в статье «Исполнительные функции: природа и развитие». В данных статьях обобщен результат работы десятков авторов, занимавшихся вопросом описания процессов, входящих в состав исполнительных функций.

А.А. Алексеев и Г.Е. Рупчев отмечают, что список относимых к исполнительным функциям процессов варьируется у разных авторов, но можно выделить наиболее часто упоминаемые из них:

• планирование (Lezak, 1995; Rabbitt, 1997; Shallice, 1982);

• постановку целей (Lezak, 1995; Fuster, 2002; Shallice, Burgess, 1996; Stuss, Knight, 2002);

• антиципацию (Lezak, 1995; Stuss, Benson, 1986);

• торможение и контроль импульсов (Lezak, 1995; Stuss, Knight, 2002);

• возможность гибкой смены когнитивных установок (Lezak, 1995; Loring, 1999; Rabbitt, 1997);

• поддержание деятельности и подавление влияния интерферирующих воздействий (Lezak, 1995; Rabbitt, 1997; Stuss, Knight, 2002);

• коррекцию ошибок (Lezak, 1995; Shallice, 1982);

• распределение ресурсов внимания (Lezak, 1995; Loring, 1999).

• Ряд исследователей также относят к исполнительным функциям рабочую память (Fuster,2002; Shallice, Burgess, 1996).

Г.А. Виленская несколько иначе подходит к вопросу состава исполнительных функций. В своей статье она также, как А.А. Алексеев и Г.Е. Рупчев, приводит список наиболее часто упоминаемых процессов, которые большинство авторов относят к исполнительным функциям. Свой список Виленская основывает на статьях следующих авторов: Burgess P. W. Alderman N., Evans J.J. (1998), Carlson S.M., Moses L.J., Claxton L.J. (2004), Chan R.C., Shum D., Toulopoulou Т., Chen E. Y. (2008), Diamond A. (2000), Garon N., Bryson S.E., Smith I.M. (2008).

Виленская отмечает, что большинство вышеуказанных авторов сходятся на следующих составляющих исполнительных функций:

• Рабочая память, которая позволяет удерживать информацию в уме во время оперирования с ней, сравнивать одну идею с другой, помнить последовательность действий. Управление рабочей памятью означает связанность настоящего, будущего и прошлого, возможность увидеть разные аспекты вещей и событий, понимать рассказ, для чего необходимо связать начало, середину и конец (Baddeley, 1986).

• Внимание, как психический процесс, участвующий в регуляции, подразумевает способность подавлять импульсивное поведение и реализовать поведение, адекватное ситуации, поддерживать внимание, несмотря на помехи и, наконец, действовать вопреки желанию, но согласно цели. Распределение внимания к разным аспектам окружения, удержание внимания к выбранным аспектам означает торможение одних аспектов и активизацию других (Norman, Shallice, 2000).

• Когнитивная гибкость - это способность переключаться с одной перспективы на другую, гибко настраиваться на изменения в окружающем среде, что необходимо для решения проблемных задач (Miyake, Friedman, Emerson et al., 2000).

• Тормозный контроль - способность подавлять ранее активированные когнитивные элементы и несоответствующие действия, а также противостоять влиянию иррелевантных стимулов. Способность подавить обработку информации, которая нарушает эффективное достижение имеющейся цели, является одной из ключевых исполнительных функций (Bjorklund, Harnishfeger, 1995).

• Планирование - процесс организации деятельности, необходимый для достижения цели. Планирование включает создание плана и следование ему. Следующий уровень планирования может включать интеграцию плана с другими, а также предвидение (антиципацию) развития событий и подготовку сценариев реагирования на них. Планирование как исполнительная функция включает процессы формулирования оценки и выбора последовательности мыслей и действий для достижения желаемой цели (Owen, 1997).

• Поиск и коррекция ошибок - многие авторы включают эти процессы в исполнительные функции, т.к. поиск и коррекция ошибок являются необходимым звеном в процессе достижения цели (Miller, Cohen, 2001; Zelazo, Carter, Reznick, Frye, 1997).

Все процессы в той или иной степени играют организующую (регуляторную) роль по отношению к поведению и участвуют в реализации большинства этапов целенаправленного поведенческого акта: от его инициации (постановки цели, контроля импульсов) и подготовки (антиципации, планирования) до регуляции и контроля непосредственного исполнения (контроля, переключаемости, использования обратной связи, подавления интерферирующих воздействий). Однако следует отметить значительную разнородность упоминаемых разными авторами процессов. Возможно, часть перечисленных процессов может быть разложена на большее количество функций, либо, наоборот, некоторые компоненты могут быть объединены в единый процесс.