Управляющие функции: современные представления, клиническая диагностика и перспективы

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Управляющие функции играют важную роль в обеспечении человеком своего осознанного, целенаправленного поведения, а также планирования действий и контроля за их исполнением. В статье обобщены современные представления об управляющих функциях, возможные подходы к их клинической диагностике и перспективы развития проблемы. Приведены эволюция взглядов и концептуализация регуляторной системы головного мозга. Подробно описывается нейрофизиологическая основа управляющих функций, в основе которой лежит активность ряда частично перекрывающихся нейрональных сетей головного мозга, а также некоторых внутрисетевых и соединительных узлов, участвующих в базовой обработке данных и играющих важную роль в организации нейрональных сетей. Приводятся данные о когнитивных моделях управляющих функций и детальные представления об одной из наиболее цитируемых подобных моделей (модели Мияке). Представлены данные о современных подходах к изучению управляющих функций на основе использования сетевых моделей с применением математического аппарата теории графов.

Описаны качественные и количественные подходы к диагностике нарушений управляющих функций, обсуждаются трудности их нейропсихологической оценки. Представлен спектр скрининговых и классических методик диагностики нарушений управляющих функций. Обсуждаются относительно новые подходы к клинической диагностике состояния управляющих функций пациентов, основанные на применении информационных и коммуникационных технологий (компьютеризированные нейропсихологические тесты с применением интерактивной графики, технологий виртуальной реальности и «серьёзные игры»). Диагностическим тестам, проводимым в виртуальной среде с применением игровых технологий, уделяется особое внимание, поскольку применение этих методик может повысить экологическую валидность и надёжность проводимых исследований.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Полина Сергеевна Попова

Приволжский исследовательский медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: polina_popova43@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-3327-672X
SPIN-код: 9950-7056

ординатор кафедры Нервных болезней

Россия, 603005, Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1

Алексей Евгеньевич Хрулёв

Приволжский исследовательский медицинский университет

Email: alexey_khrulev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0169-3956
SPIN-код: 1051-9769
Scopus Author ID: 57210284114
ResearcherId: AAA-6833-2019
http://employee.pimunn.ru/id766/details

доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры нервных болезней

Россия, 603005, Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1

Вера Наумовна Григорьева

Приволжский исследовательский медицинский университет

Email: vrgr@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6256-3429
SPIN-код: 3412-5653
http://employee.pimunn.ru/departments/54/employees

доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой нервных болезней

Россия, 603005, Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1

Светлана Николаевна Сорокоумова

Российская академия образования; Научно-исследовательский институт Федеральной службы исполнения наказаний Российской Федерации; Нижегородский государственный педагогический университет им. Козьмы Минина

Email: 4013@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-8339-6597
SPIN-код: 3355-9260

доктор психологических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии образования, главный научный сотрудник, профессор кафедры возрастной и педагогической психологии

Россия, 119121, Москва, ул. Погодинская, дом 8; 125130, Москва ул. Нарвская д.15а стр.1; 603005, Нижний Новгород, ул. Ульянова, 1

Ольга Вениаминовна Суворова

Нижегородский государственный педагогический университет им. Козьмы Минина; Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет

Email: olgavenn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3977-7813
SPIN-код: 7347-8274

доктор психологических наук, профессор, профессор кафедры педагогики и психологии

Россия, Пермь; 603005, Нижний Новгород, ул. Ульянова, 1; 614990, г. Пермь, ул. Сибирская, 24

Список литературы

  1. Bogolepova AN, Vasenina EE, Gomzyakova NA, et al. Clinical guidelines for cognitive disorders in elderly and older patients. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2021;121(10-3):6–137. doi: 10.17116/jnevro20211211036 EDN: MPUDYF
  2. Rodríguez-Nieto G, Seer C, Sidlauskaite J, et al. Inhibition, shifting and updating: inter and intra-domain commonalities and differences from an executive functions activation likelihood estimation meta-analysis. Neuroimage. 2022;264:119665. doi: 10.1016/j.neuroimage.2022.119665
  3. Dobrynina LA, Gadzhieva ZSh, Morozova SN, et al. Executive functions: fMRI of healthy volunteers during Stroop test and the serial count test. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2018;118(11):64–71. doi: 10.17116/jnevro201811811164 EDN: YRLKTZ
  4. Nikolaeva EI, Vergunov EG. Executive functions and their development in ontogenesis. Theoretical and Experimental Psychology. 2017;10(2):62–81. EDN: ZKBEJF
  5. Grigoryeva VN, Belova AN. Clinical neurological examination. Moscow: Prakticheskaja medicina; 2018. 400 р. (In Russ.) EDN: TGWFRR
  6. Ordinarzeva EV, Sergienko AA. Executive functions and voluntary activity (general psychological and neuropsychological approach): overview of modern views. In: Science. Researches. Praktika: a collection of selected articles based on the materials of the International Scientific Conference. St. Petersburg: Nacrazvitie; 2020. Р. 59–66. doi: 10.37539/SRP294.2020.38.37.002 EDN: IMQXRN
  7. Prohorov AO. Structure-functional model of mental regulation of subject's psychic states. Psikhologicheskii Zhurnal. 2020;41(1):5–17. doi: 10.31857/S020595920007852-3 EDN: XYADIX
  8. Goldstein S, Naglieri J. Handbook of executive functioning. New York: Springer, 2014.
  9. Younger JW, O'Laughlin KD, Anguera JA, et al. Better together: novel methods for measuring and modeling development of executive function diversity while accounting for unity. Front Hum Neurosci. 2023;17:1195013. doi: 10.3389/fnhum.2023.1195013
  10. Assem M, Shashidhara S, Glasser MF, Duncan J. Basis of executive functions in fine-grained architecture of cortical and subcortical human brain networks. Cereb Cortex. 2024;34(2):bhad537. doi: 10.1093/cercor/bhad537
  11. Luria A.R. Higher human cortical functions and their disorders in local brain lesions. Moscow: Izd-vo Mosk. un-ta; 1969. 432 р. (In Russ.)
  12. Machinskaya RI. The brain executive systems. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity. 2015;65(1):33–60. doi: 10.7868/S0044467715010086 EDN: TJFMXL
  13. Piradov MA, Suponeva NA, Seliverstov YuA, et al. The opportunities of modern imaging methods in the study of spontaneous brain activity in resting state. Neurological Journal. 2016;21(1):4–12. doi: 10.18821/1560-9545-2016-21-1-4-12 EDN: VSLQRB
  14. Proshina EA, Deynekina TS, Martynova OV. Neurogenetics of brain connectivity: current approaches to the study (review). Modern Technologies in Medicine. 2024;16(1):66–77. doi: 10.17691/stm2024.16.1.07 EDN: AJDSTG
  15. Lagoda DYu. Efficacy and mechanisms of action of navigational rhythmic transcranial magnetic stimulation in moderate cognitive disorders of vascular origin [dissertation]. Moscow; 2021. 157 p. (In Russ.) EDN: MQSHZH
  16. Niendam TA, Laird AR, Ray KL, et al. Meta-analytic evidence for a superordinate cognitive control network subserving diverse executive functions. Cogn Affect Behav Neurosci. 2012;12(2):241–68. doi: 10.3758/s13415-011-0083-5
  17. Klochkova IV, Panikratova YaR, Alfimova MV, et al. Diffusion coefficients of the major brain tracts, functional connectivity within the fronto-parietal control network (resting-state fMRI) and parameters of executive functions in young healthy adults. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity. 2019;69(5):549–560. doi: 10.1134/S0044467719050046 EDN: AVNAZO
  18. Friedman NP, Robbins TW. The role of prefrontal cortex in cognitive control and executive function. Neuropsychopharmacology. 2022;47(1):72–89. doi: 10.1038/s41386-021-01132-0
  19. Menon V, D'Esposito M. The role of PFC networks in cognitive control and executive function. Neuropsychopharmacology. 2022;47(1):90–103. doi: 10.1038/s41386-021-01152-w
  20. Crittenden BM, Mitchell DJ, Duncan J. Task encoding across the multiple demand cortex is consistent with a frontoparietal and cingulo-opercular dual networks distinction. J Neurosci. 2016;36(23):6147–6155. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4590-15.2016
  21. Gratton C, Sun H, Petersen SE. Control networks and hubs. Psychophysiology. 2018;55(3):10.1111/psyp.13032. doi: 10.1111/psyp.13032
  22. Zink N, Lenartowicz A, Markett S. A new era for executive function research: On the transition from centralized to distributed executive functioning. Neurosci Biobehav Rev. 2021;124:235–244. doi: 10.1016/j.neubiorev.2021.02.011
  23. Griffa A, Van den Heuvel MP. Rich-club neurocircuitry: function, evolution, and vulnerability. Dialogues Clin Neurosci. 2018;20(2):121–132. doi: 10.31887/DCNS.2018.20.2/agriffa
  24. Khrulev AE, Shiyanova NA, Grigorieva VN, et al. Cerebral microangiopathy according to magnetic resonance imaging of the brain in patients undergoing long-term programmed hemodialysis. Russian Neurological Journal. 2022;27(2):43–52. doi: 10.30629/2658-7947-2022-27-2-43-52 EDN: EUWPSG
  25. Ambrosini E, Arbula S, Rossato C, et al. Neuro-cognitive architecture of executive functions: A latent variable analysis. Cortex. 2019;119:441–456. doi: 10.1016/j.cortex.2019.07.013
  26. Sergienko AA, Ordinarzeva EV. Control functions: models, research methods, foreign and domestic approaches. Actual Problems of Psychological Knowledge. 2024;(2):64–74. doi: 10.51944/20722516_2024_2_64 EDN: EUWRUE
  27. Miyake A, Friedman NP, Emerson MJ, et al. The unity and diversity of executive functions and their contributions to complex "Frontal Lobe" tasks: a latent variable analysis. Cogn Psychol. 2000;41(1):49–100. doi: 10.1006/cogp.1999.0734
  28. Friedman NP, Miyake A, Young SE, et al. Individual differences in executive functions are almost entirely genetic in origin. J Exp Psychol Gen. 2008;137(2):201–225. doi: 10.1037/0096-3445.137.2.201
  29. Miyake A, Friedman NP. The nature and organization of individual differences in executive functions: four general conclusions. Curr Dir Psychol Sci. 2012;21(1):8–14. doi: 10.1177/0963721411429458
  30. Rosales KP, Wong EH, Looney L. The psychometric structure of executive functions: a satisfactory measurement model? An examination using meta-analysis and network modeling. Behav Sci (Basel). 2023;13(12):1003. doi: 10.3390/bs13121003
  31. Camerota M, Willoughby MT, Blair CB. Measurement models for studying child executive functioning: Questioning the status quo. Dev Psychol. 2020;56(12):2236–2245. doi: 10.1037/dev0001127
  32. Karr JE, Areshenkoff CN, Rast P, et al. The unity and diversity of executive functions: A systematic review and re-analysis of latent variable studies. Psychol Bull. 2018;144(11):1147–1185. doi: 10.1037/bul0000160
  33. Sambol S, Suleyman E, Scarfo J, Ball M. A true reflection of executive functioning or a representation of task-specific variance? Re-evaluating the unity/diversity framework. Acta Psychol (Amst). 2023;236:103934. doi: 10.1016/j.actpsy.2023.103934
  34. Doebel S. Rethinking executive function and its development. Perspect Psychol Sci. 2020;15(4):942–956. doi: 10.1177/1745691620904771
  35. Wiest GM, Rosales KP, Looney L, et al. Utilizing cognitive training to improve working memory, attention, and impulsivity in school-aged children with ADHD and SLD. Brain Sci. 2022;12(2):141. doi: 10.3390/brainsci12020141
  36. Hartung J, Engelhardt LE, Thibodeaux ML, et al. Developmental transformations in the structure of executive functions. J Exp Child Psychol. 2020;189:104681. doi: 10.1016/j.jecp.2019.104681
  37. Menu I, Rezende G, Le Stanc L, et al. A network analysis of executive functions before and after computerized cognitive training in children and adolescents. Sci Rep. 2022;12(1):14660. doi: 10.1038/s41598-022-17695-x
  38. Chomskaya E.D. Neuropsychology. St. Petersburg: Piter; 2024. 496 р. (In Russ.)
  39. Tihonova AS, Kotel'nikova AV, Kukshina AA. Possibilities of objectification and development of criteria for the analysis of the indicators used by the standard neuropsychological methodologies. Research result. Pedagogy and Psychology of Education. 2020;6(4):81–95. doi: 10.18413/2313-8971-2020-6-4-0-7 EDN: ONSSAD
  40. Berebin MA, Astaeva AV. On the issue of the qualiti and the psychometric approaches in modern neuropsychological diagnostic. Bulletin of the South Ural State University. Series “Psychology”. 2008;(32):19–28. EDN: KUVXPP
  41. Rasskazova EI, Kovyazina MS, Varako NA. Screening scales in neuropsychological rehabilitation: opportunities, requirements and limitations. Bulletin of the South Ural State University. Series “Psychology”. 2016;9(3):5–15. doi: 10.14529/psy160301 EDN: WMWHTR
  42. Luria AR. Fundamentals of neuropsychology. Moscow: Izd-vo Mosk. un-ta; 1973. 374 p. (In Russ.)
  43. Mikadze YuV. Neuropsychology of childhood. St. Peterburg: Piter; 2008. 284 p. (In Russ.) EDN: QLSMOD
  44. Baranskaya LT, Pavlova EV. Neuropsychology. The training manual. Yekaterinburg: UGMU; 2020. 115 р. (In Russ.)
  45. Borgnis F, Baglio F, Pedroli E, et al. Available virtual reality-based tools for executive functions: a systematic review. Front Psychol. 2022;13:833136. doi: 10.3389/fpsyg.2022.833136
  46. Sakai K, Hosoi Y, Tanabe J. Intervention and assessment of executive dysfunction in patients with stroke: A scoping review. PLoS One. 2024;19(2):e0298000. doi: 10.1371/journal.pone.0298000
  47. Kokurkina RG, Mendelevich YeG. The role of clinical and neuroimaging parameters in the formation of cognitive dysfunction in patients with chiari malformation of the type 1. Effective Pharmacotherapy. 2023;19(4):10–17. doi: 10.33978/2307-3586-2023-19-4-10-17 EDN: PBLTHT
  48. Baulina ME, Grigoryeva VN, Varako NA, et al. Executive functions in brain diseases of various etiology. National psychological Journal. 2023;18(4):63–77. doi: 10.11621/npj.2023.0406 EDN: NQJSCJ
  49. Valladares-Rodríguez S, Pérez-Rodríguez R, Anido-Rifón L, Fernández-Iglesias M. Trends on the application of serious games to neuropsychological evaluation: A scoping review. J Biomed Inform. 2016;64:296–319. doi: 10.1016/j.jbi.2016.10.019
  50. Martínez-Pernía D, Olavarría L, Fernández-Manjón B, et al. The limitations and challenges in the assessment of executive dysfunction associated with real-world functioning: The opportunity of serious games. Appl Neuropsychol Adult. 2023;1–17. doi: 10.1080/23279095.2023.2174438
  51. Terruzzi S, Albini F, Massetti G, et al. The neuropsychological assessment of unilateral spatial neglect through computerized and virtual reality tools: a scoping review. Neuropsychol Rev. 2024;34(2):363–401. doi: 10.1007/s11065-023-09586-3
  52. Parsons TD. Neuropsychological assessment 2.0: computer-automated assessments. In: Clinical Neuropsychology and Technology. Springer, Cham; 2016. Р. 47–63. doi: 10.1007/978-3-319-31075-6_4
  53. Chan RC, Shum D, Toulopoulou T, Chen EY. Assessment of executive functions: review of instruments and identification of critical issues. Arch Clin Neuropsychol. 2008;23(2):201–216. doi: 10.1016/j.acn.2007.08.010
  54. Khrulev AE, Kuryatnikova KM, Belova АN, et al. Modern rehabilitation technologies of patients with motor disorders at an early rehabilitation of stroke (review). Modern Technologies in Medicine. 2022;14(6):64–78. doi: 10.17691/stm2022.14.6.07 EDN: OCZWFC
  55. Kim E, Han J, Choi H, et al. Examining the academic trends in neuropsychological tests for executive functions using virtual reality: systematic literature review. JMIR Serious Games. 2021;9(4):e30249. doi: 10.2196/30249
  56. Kirkham R, Kooijman L, Albertella L, et al. Immersive virtual reality-based methods for assessing executive functioning: systematic review. JMIR Serious Games. 2024;12:e50282. doi: 10.2196/50282
  57. Martínez-Pernía D, Núñez-Huasaf J, Del Blanco Á, et al. Using game authoring platforms to develop screen-based simulated functional assessments in persons with executive dysfunction following traumatic brain injury. J Biomed Inform. 2017;74:71–84. doi: 10.1016/j.jbi.2017.08.012
  58. Skidmore ER, Eskes G, Brodtmann A. Executive function poststroke: concepts, recovery, and interventions. Stroke. 2023;54(1):20–29. doi: 10.1161/STROKEAHA.122.037946

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор, 2025



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 75562 от 12 апреля 2019 года.