कार्यकारी कार्य और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स

कार्यकारी कार्य उच्च-स्तरीय नियंत्रण प्रक्रियाएँ हैं जो लक्ष्यों की ओर व्यवहार को व्यवस्थित और निर्देशित करती हैं: जानकारी को मन में रखना और अद्यतन करना, व्याकुलता और अनुचित प्रतिक्रियाओं का विरोध करना, और कार्यों और नियमों के बीच लचीले ढंग से स्विच करना। ये क्षमताएँ प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं, जो फ्रंटल लोब का सबसे अग्र भाग है, जो योजना, तर्क और अनुकूली नियंत्रण का समर्थन करने के लिए अन्य मस्तिष्क प्रणालियों का समन्वय करता है।

Definition

कार्यकारी कार्य शीर्ष-डाउन संज्ञानात्मक नियंत्रण प्रक्रियाओं के एक परिवार को संदर्भित करता है, जिसमें प्रमुख रूप से अवरोध, कार्यशील-स्मृति अद्यतन और संज्ञानात्मक लचीलापन शामिल हैं, जो प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स पर निर्भर करते हैं और विचार और व्यवहार के लक्ष्य-निर्देशित विनियमन को सक्षम करते हैं।

Scope

यह विषय संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान में संदर्भ सामग्री के रूप में कार्यकारी कार्य और इसके प्रमुख तंत्रिका सब्सट्रेट, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स को शामिल करता है। यह मुख्य कार्यकारी घटकों, प्रीफ्रंटल नियंत्रण के सिद्धांतों, कार्यकारी कार्यों की एकता-और-विविधता संरचना और फ्रंटल-लोब क्षति के नैदानिक महत्व का परिचय देता है। यह तंत्र और साक्ष्य की व्याख्या करता है और नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है।

Core questions

• कार्यकारी कार्य में कौन सी मुख्य प्रक्रियाएँ शामिल हैं, और वे किस हद तक एकीकृत बनाम अलग-अलग हैं?
• प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स धारणा, स्मृति और क्रिया पर शीर्ष-डाउन नियंत्रण कैसे करता है?
• प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स को नुकसान के बाद क्या कमियाँ आती हैं, और वे इसके कार्य के बारे में क्या बताती हैं?

Key concepts

• अवरोधक नियंत्रण
• कार्यशील-स्मृति अद्यतन
• संज्ञानात्मक लचीलापन (सेट शिफ्टिंग)
• प्रसंस्करण का शीर्ष-डाउन पूर्वाग्रह
• लक्ष्य और नियम प्रतिनिधित्व
• पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स और संघर्ष निगरानी
• डोर्सोलेटरल और वेंट्रोमेडियल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स
• डिस्एक्जीक्यूटिव सिंड्रोम

Key theories

प्रीफ्रंटल नियंत्रण का एकीकृत सिद्धांत

प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स लक्ष्यों और उन्हें प्राप्त करने के लिए आवश्यक नियमों के सक्रिय प्रतिनिधित्व को बनाए रखता है; ये प्रतिनिधित्व पश्च और सबकोर्टिकल प्रणालियों में प्रसंस्करण को पक्षपाती करते हैं ताकि कार्य-प्रासंगिक मार्ग प्रबल हों, संज्ञानात्मक नियंत्रण का एक एकीकृत विवरण प्रदान करते हैं।

कार्यकारी कार्यों की एकता और विविधता

अव्यक्त-चर विश्लेषण इंगित करते हैं कि कार्यकारी कार्य मध्यम रूप से सहसंबद्ध फिर भी अलग-अलग हैं, आमतौर पर अवरोध, अद्यतन और स्थानांतरण घटकों में हल किए जाते हैं, इसलिए यह निर्माण न तो एक एकल संकाय है और न ही पूरी तरह से स्वतंत्र क्षमताओं का एक समूह है।

नियंत्रण का अपेक्षित मूल्य

संज्ञानात्मक नियंत्रण को लागत-लाभ गणना के अनुसार आवंटित किया जाता है जिसमें पूर्वकाल सिंगुलेट कॉर्टेक्स यह निर्दिष्ट करता है कि कितना नियंत्रण लागू करना है और किस पर, नियंत्रण के अपेक्षित प्रतिफल को उसके प्रयास लागत के साथ संतुलित करना।

Mechanisms

प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स को लक्ष्यों और कार्य नियमों के सक्रिय, लचीले प्रतिनिधित्व को बनाए रखकर नियंत्रण का समर्थन करने वाला माना जाता है। संवेदी, मोटर, स्मृति और लिम्बिक प्रणालियों के साथ घने पारस्परिक कनेक्शन के माध्यम से, ये प्रतिनिधित्व तंत्रिका मार्गों के बीच प्रतिस्पर्धा को इस तरह से पक्षपाती करते हैं कि वर्तमान लक्ष्य के अनुरूप जानकारी और क्रियाओं को प्राथमिकता दी जाती है, एक तंत्र जिसे प्रीफ्रंटल फ़ंक्शन के एकीकृत सिद्धांत (Miller & Cohen, 2001) में औपचारिक रूप दिया गया है। उपक्षेत्र कार्यात्मक रूप से विभेदित होते हैं: डोर्सोलेटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स कार्यशील स्मृति और नियम-निर्देशित व्यवहार से जुड़ा है, वेंट्रोमेडियल और ऑर्बिटोफ्रंटल क्षेत्र मूल्य और भावना से जुड़े हैं, और पूर्वकाल सिंगुलेट संघर्ष की निगरानी और नियंत्रण की आवश्यकता को निर्दिष्ट करने से जुड़ा है (Shenhav et al., 2013)। व्यवहारिक विश्लेषण कार्यकारी कार्य को अवरोध, अद्यतन और स्थानांतरण (Miyake et al., 2000) के आंशिक रूप से अलग-अलग घटकों में विभाजित करते हैं।

Clinical relevance

प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स को नुकसान, जो शास्त्रीय रूप से फ्रंटल चोट के बाद व्यक्तित्व और आत्म-नियमन में परिवर्तनों द्वारा चित्रित किया गया है, डिस्एक्जीक्यूटिव impairments (कार्यकारी अक्षमता) पैदा करता है जो चिकित्सकों को दर्दनाक मस्तिष्क चोट, फ्रंटोटेम्पोरल डिमेंशिया, ADHD और सिज़ोफ्रेनिया जैसी स्थितियों को समझने में मदद करता है। यह प्रविष्टि कार्यकारी नियंत्रण और इसके तंत्रिका आधार के लिए एक शैक्षिक संदर्भ है और किसी भी व्यक्ति के निदान या प्रबंधन का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहाँ का विवरण मानव घाव अध्ययनों, न्यूरोसाइकोलॉजिकल परीक्षण, एकल-इकाई रिकॉर्डिंग और न्यूरोइमेजिंग से प्राप्त अभिसारी साक्ष्यों पर आधारित है, जिसे प्रमुख समीक्षाओं और मोनोग्राफ (Miller & Cohen, 2001; Fuster, 2015) में समेकित किया गया है और कार्यकारी कार्यों के साइकोमेट्रिक अपघटन (Miyake et al., 2000) पर भी आधारित है। विकासात्मक और जीवनकाल के दृष्टिकोणों को डायमंड (Diamond, 2013) द्वारा संक्षेपित किया गया है।

History

उन्नीसवीं सदी में फ्रंटल चोट के बाद निर्णय और व्यक्तित्व में चिह्नित परिवर्तनों के नैदानिक अवलोकनों और बीसवीं सदी की शुरुआत में फ्रंटल-लोब रोगियों और प्राइमेट घावों के अध्ययनों से फ्रंटल लोब में रुचि बढ़ी। बीसवीं सदी के दौरान, लूरिया, मिलनर और अन्य के काम ने फ्रंटल क्षति को बिगड़ी हुई योजना, दृढ़ता और नियंत्रण से जोड़ा, और कार्यकारी कार्य की अवधारणा संज्ञानात्मक मनोविज्ञान से उभरी। एकल-इकाई और इमेजिंग अध्ययनों ने बाद में इन विचारों को प्रीफ्रंटल न्यूरॉन्स की निरंतर, नियम-संबंधी गतिविधि में स्थापित किया, जो प्रीफ्रंटल नियंत्रण के एकीकृत सिद्धांतों में परिणत हुआ।

Debates

क्या कार्यकारी कार्य एक क्षमता है या कई?

कुछ विवरण एक सामान्य नियंत्रण क्षमता पर जोर देते हैं, जबकि अव्यक्त-चर कार्य एक 'एकता और विविधता' दृष्टिकोण का समर्थन करता है जिसमें अवरोध, अद्यतन और स्थानांतरण सहसंबद्ध लेकिन भिन्न होते हैं; कार्यकारी कार्य को सर्वोत्तम रूप से कैसे विभाजित किया जाए यह अभी भी विवादित है।

Key figures

• Joaquin Fuster
• Earl Miller
• Jonathan Cohen
• Adele Diamond
• Tim Shallice

Seminal works

• miller-cohen-2001
• miyake-2000
• shenhav-2013

Frequently asked questions

मुख्य कार्यकारी कार्य क्या हैं?

उन्हें आमतौर पर तीन आंशिक रूप से अलग-अलग प्रक्रियाओं के रूप में वर्णित किया जाता है: अवरोधक नियंत्रण (व्याकुलता और प्रमुख प्रतिक्रियाओं का विरोध करना), कार्यशील-स्मृति अद्यतन (जानकारी को धारण करना और संशोधित करना), और संज्ञानात्मक लचीलापन (कार्यों या नियमों के बीच स्थानांतरण)। योजना और तर्क जैसी उच्च-स्तरीय क्षमताओं को इन पर आधारित माना जाता है।

प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स कार्यकारी कार्य के लिए इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स लक्ष्यों और नियमों के प्रतिनिधित्व को बनाए रखता है और संवेदी, मोटर, स्मृति और भावनात्मक प्रणालियों से घनी रूप से जुड़ा होता है, जिससे यह लक्ष्य-प्रासंगिक जानकारी और क्रियाओं के पक्ष में पूरे मस्तिष्क में प्रसंस्करण को पक्षपाती कर सकता है।