Executivul central
Se presupune că executivul central este responsabil pentru controlul atențional al memoriei de lucru. Conceptul a fost folosit inițial în principal ca o operațiune de menținere, permițând studierea problemelor mai ușor de rezolvat ale sistemelor sclavagiste, acceptând în același timp necesitatea de a investiga în continuare procesele complexe care sunt aproape sigur implicate în controlul memoriei. Conceptul a început să se dezvolte odată cu propunerea lui Baddeley (4) de a-l lega de modelul lui Norman și Shallice (35) al unui sistem atențional de supervizare, pe care aceștia l-au postulat pentru a explica derapajele de acțiune și pentru modelul complex de simptome observate la pacienții cu leziuni ale lobului frontal. Cu toate acestea, deși a fost de acord că este probabil ca executivul central să depindă în mare măsură de funcționarea lobilor frontali, Baddeley a avut grijă să nu-l definească din punct de vedere anatomic, preferând să analizeze mai întâi funcțiile sistemului, abia apoi punându-și întrebarea cu privire la substratul anatomic. Lobii frontali sunt mari, complecși și aproape sigur implică alte procese decât controlul executiv; în același timp, procesele executive sunt, probabil, un mijloc de a controla regiuni variate ale creierului, ceea ce sugerează că acestea pot fi perturbate în alte puncte decât lobii frontali. Din acest motiv, Baddeley și Wilson (36) au propus termenul de sindrom dysexecutiv pentru a se referi la cazurile neuropsihologice cu perturbarea funcțiilor executive care au fost adesea menționate în trecut ca suferind de „sindrom frontal”. (A se vedea ref. 37 pentru mai multe discuții pe această temă.)
În timp ce este posibil ca executivul central să funcționeze ca un simplu controler unitar, varietatea și complexitatea deficitelor executive la pacienții neuropsihologici pare să indice puternic în direcția fracționării în subsisteme sau cel puțin în subprocese. Strategia noastră actuală (38) este de a încerca să identificăm astfel de procese executive necesare și de a dezvolta metode de măsurare și analiză, lăsând pentru viitor întrebarea dacă astfel de procese reprezintă părți ale unui sistem extrem de integrat sau ale unui singur executiv, sau dacă apariția unui singur controlor reflectă proprietățile emergente ale unei serii de procese paralele, dar egale, un „comitet” executiv, poate?
Deși am început să explorăm o serie de procese executive (38), cele mai multe progrese au fost făcute în privința unuia dintre acestea, capacitatea de a coordona două sau mai multe activități concurente. Studiile noastre inițiale au fost motivate de o încercare de a analiza deficitul cognitiv la pacienții care sufereau de boala Alzheimer probabilă. În plus față de deficitul masiv al memoriei episodice pe termen lung, care este principala caracteristică a bolii, am constatat o deficiență într-o serie de sarcini de memorie de lucru, ceea ce a sugerat o componentă executivă defectuoasă mai degrabă decât un deficit al sistemelor slave. Am decis să investigăm acest lucru prin testarea capacității executivului central de a coordona activitatea în cele două sisteme slave.
Desenul experimental a implicat compararea a trei grupuri de subiecți, pacienți probabili cu boala Alzheimer, subiecți vârstnici normali și subiecți tineri normali. Într-un studiu tipic, bucla fonologică ar fi fost ocupată de o sarcină de extindere a cifrelor, iar blocul de schițe ar fi fost ocupat de urmărirea vizuo-spațială. În ambele cazuri, dificultatea sarcinilor a fost titrată până la un punct în care toate cele trei grupuri au funcționat la un nivel echivalent atunci când sarcinile au fost efectuate independent. Atunci când li s-a cerut să urmărească și să își amintească simultan cifrele, tinerii și vârstnicii au prezentat o descreștere mică și echivalentă, în timp ce cea prezentată de pacienții cu boală Alzheimer probabilă a fost substanțial mai mare (39). Un studiu longitudinal ulterior a demonstrat că capacitatea pacienților cu boală Alzheimer probabilă de a coordona sarcinile s-a deteriorat mult mai dramatic decât performanța la sarcinile efectuate separat (40).
Un studiu recent de scanare prin tomografie cu emisie de pozitroni (41) sugerează că performanța la sarcini duble implică într-adevăr funcția lobului frontal, deși acest lucru nu implică, desigur, faptul că toți pacienții cu leziuni oriunde în lobii frontali vor avea performanțe slabe la coordonarea sarcinilor duble. Această opinie este susținută de un studiu care a analizat performanța în sarcini duble a unui grup de 24 de pacienți cu leziuni bine stabilite ale lobului frontal. Pacienții au fost, de asemenea, testați la două măsuri „frontale” standard, și anume testul Wisconsin Card Sorting Test (42), o sarcină de formare a conceptelor în care pacienții cu leziuni frontale tind să aibă performanțe slabe și să persevereze asupra soluțiilor anterioare, și fluența verbală, o sarcină în care subiecții încearcă să genereze cât mai multe elemente posibile dintr-o categorie dată, cum ar fi animalele, care, din nou, este adesea afectată la pacienții cu leziuni ale lobului frontal (42). În cele din urmă, am fost interesați să încercăm să capturăm tulburarea comportamentală care însoțește sindromul frontal clasic, adesea reflectată în dezinhibiție sau apatie. Ne-am bazat pe evaluările clinice efectuate de doi judecători independenți, unul dintre ei bazându-se pe observațiile din timpul testării neuropsihologice a pacienților, în timp ce celălalt a reflectat comentariile făcute de îngrijitorul pacientului. În timp ce toți subiecții au prezentat o tendință generală de deteriorare la testele de sortare a cărților și de fluență verbală, niciunul dintre acestea nu a fost asociat în mod semnificativ cu tulburările comportamentale. Pe de altă parte, acei pacienți care au prezentat semne de comportament au avut performanțe semnificativ mai slabe la performanța dual-task decât cei al căror comportament a fost relativ normal (43).
Deși asocierea dintre performanța dual-task și comportament a fost întâmplătoare, aceasta seamănă cu o descoperire independentă a lui Alderman (44), care a efectuat un studiu referitor la un program de reabilitare pentru pacienții cu leziuni cerebrale cu probleme de comportament. Deși programul a fost în general de succes, o minoritate substanțială de pacienți nu a reușit să beneficieze de el. În testarea acestor pacienți cu privire la o gamă largă de măsuri, un grup de teste s-a dovedit a fi deosebit de revelator, și anume cele care implică necesitatea de a coordona două sarcini, la care pacienții care nu au reușit să răspundă la programul de reabilitare au prezentat în mod constant performanțe slabe.
Aceste două studii care observă o legătură între performanța în două sarcini și comportament sunt extrem de intrigante, dar ar trebui în mod clar să fie replicate înainte de a trage concluzii puternice. Dacă se replică, ele prezintă problema de ce ar trebui să apară această asociere. O posibilitate este aceea a unei localizări anatomice similare a două procese separate. Cu toate acestea, o posibilitate mai interesantă ar putea fi legată de rolul coordonării multitask în comportamentul social; poate că nevoia de a menține propriile interese în același timp cu acordarea atenției celor din jur solicită foarte mult capacitatea de performanță în două sarcini?
În timp ce această abordare a analizei executivului central se află încă într-un stadiu relativ incipient, s-au înregistrat unele progrese în ceea ce privește postularea și începerea studierii altor procese executive candidate, inclusiv a capacității de a concentra atenția, de a comuta atenția de la o concentrare la alta și de a utiliza memoria de lucru pentru a activa aspecte ale memoriei pe termen lung (38). A existat, de asemenea, un interes considerabil în explorarea funcției memoriei de lucru, de obicei prin dezvoltarea de măsuri ale diferențelor individuale în ceea ce privește capacitatea memoriei de lucru și prin raportarea acestora la performanțele la sarcini, cum ar fi testele de înțelegere, de raționament și de inteligență generală.
Una dintre cele mai utilizate măsuri a fost cea dezvoltată de Daneman și Carpenter (45), care au definit o sarcină de memorie de lucru ca fiind una care necesită simultan stocarea și manipularea de informații. Sarcina pe care aceștia o folosesc cel mai frecvent este denumită interval de memorie de lucru și presupune prezentarea subiectului cu o serie de propoziții. După ce le citește, subiectul trebuie să își amintească ultimul cuvânt din fiecare propoziție; intervalul este stabilit de numărul maxim de propoziții pe care subiectul le poate atât citi, cât și reaminti cuvintele finale. Daneman și Carpenter au constatat că performanța la acest test a prezis abilitățile de înțelegere a prozei la subiecții lor studenți de colegiu, continuând să observe mai detaliat modul în care capacitatea memoriei de lucru pare să stea la baza unor componente ale înțelegerii, cum ar fi capacitatea de a face deducții și de a extrapola dincolo de dovezile oferite (46).
Utilizând o paradigmă similară, Oakhill, Yuill și Parkin (47) au studiat copii care par a fi rezonabil de buni la citire, în sensul de a pronunța cuvintele scrise, dar slabi la înțelegerea prozei pe care o citesc. Astfel de copii au tendința de a avea o durată redusă a memoriei de lucru, ceea ce i-a determinat pe Oakhill et al. să sugereze că aceștia au un deficit al capacității executive centrale. Atât ei, cât și Turner și Engle (48) au constatat că nu este necesar să încorporeze material sentențios în măsurarea span-ului; de exemplu, o secvență de calcule urmată de cuvinte fără legătură pare să prezică practic la fel de bine înțelegerea ulterioară.
Utilizând o definiție similară a memoriei de lucru, și anume capacitatea de a stoca și procesa simultan informații, Kyllonen și Christal (49) au încercat să coreleze măsurile memoriei de lucru cu teste de inteligență mai tradiționale, bazate de obicei pe sarcini de raționament. Aceștia au observat o corelație ridicată între cele două seturi de măsurători, testele de memorie de lucru depinzând puțin mai mult de viteza de procesare, iar testele de inteligență fiind mai mult influențate de experiența anterioară și de educație. Acest din urmă aspect este important în anumite situații de selecție, în care, de exemplu, poate fi necesar să se evalueze potențialul de angajare al unor persoane care provin dintr-o serie de medii culturale și educaționale diferite. Valoarea practică a măsurătorilor memoriei de lucru este demonstrată de un studiu în care Christal (50) a constatat că a fost capabil să prezică succesul la un curs de porți logice mai eficient pe baza bateriei de memorie de lucru decât pe baza unor teste psihometrice mai tradiționale.
În concluzie, dezvoltarea conceptului de memorie unitară de stocare a memoriei pe termen scurt în cel de sistem de memorie de lucru multicomponent s-a dovedit extrem de fructuoasă, atât în cercetarea teoretică, cât și în cea aplicată. Memoria de lucru oferă o interfață crucială între percepție, atenție, memorie și acțiune. Fiind un domeniu care a dovedit deja valoarea combinării metodelor și conceptelor psihologiei cognitive cu cele ale neurobiologiei, memoria de lucru pare că va continua să joace un rol viu și productiv în cadrul disciplinei în curs de dezvoltare a neuroștiinței cognitive.
.