Funzioni esecutive

In linea generale, le nostre azioni si distinguono per il diverso livello di coscienza con cui vengono compiute.

Ad un estremo vi sono i riflessi, cioè azioni o comportamenti che non attivano il livello di coscienza. Da un punto di vista anatomico i riflessi sono caratterizzati dal fatto che utilizzano vie nervose subcorticali non coinvolgendo, dunque, i neuroni della corteccia cerebrale.
Ad un livello intermedio si pongono i cosiddetti comportamenti automatici, azioni che coinvolgono la coscienza, cioè la corteccia cerebrale, ma che non richiedono un livello di elaborazione eccessivo perché riguardano quei comportamenti abituali, caratterizzati da una certa ripetitività per un basso grado di variabilità (interferenze).
Quando dobbiamo prendere delle decisioni che ci consentano di risolvere un problema imprevisto, di superare un ostacolo (tecnicamente evento) che va ad interferire nell’esecuzione di un compito, vengono utilizzate le cosiddette funzioni esecutive attraverso l’attivazione di specifiche aree corticali e subcorticali interconnesse tra loro.

Fondamentale per lo studio dei sistemi del controllo esecutivo è l’analisi dei dati elettroencefalografici (EEG): l’analisi dei potenziali correlati all’evento (Event Related Potenzials o ERP) ha evidenziato il ruolo fondamentale della negatività correlata all’errore (Event Related Negativity o ERN). Quest’ultima gioca un ruolo fondamentale nell’adattamento del comportamento umano in condizioni nuove che implicano un conflitto legato ad una scelta tra risposte che possono essere tra loro in competizione. Questa soppressione dell’attività elettrica cerebrale è indicativa dell’importanza di una fase di sospensione tra gli eventi stimolo e la risposta finale in cui avviene il processo di elaborazione delle informazioni che evidentemente coinvolge diverse aree corticali e subcorticali.

A questo proposito, è utile indicare le aree cerebrali coinvolte nel controllo esecutivo:
a) Corteccia prefrontale (PFC): responsabile dell’interazione sociale, ci consente di aderire a regole di comportamento sociale;
b) Corteccia cingolata anteriore (ACC): rileva gli eventi che richiedono ulteriori verifiche per essere riconosciuti (nuovo evento); l’ingaggio della ACC è limitato alla prima parte dello svolgimento di un compito (task) quando quest’ultimo è nuovo o particolarmente difficile. Appena il soggetto inizia ad apprendere come comportarsi, il contributo della ACC diminuisce e si attivano altre zone della corteccia prefrontale;
c) Zona rostrale della corteccia cingolata (RCZ): rileva i possibili errori, le possibili conseguenze sfavorevoli correlate ad un’azione, segnala il rischio di non raggiungere l’obiettivo. Queste aree sembrano responsabili del cosiddetto Conflict Monitoring (CM) cioè dell’innalzamento della soglia di processazione degli stimoli in presenza di un conflitto tra possibili risposte elicitate dagli stessi e del Response Monitoring (RM), il raggiungimento di una soglia di ‘evidenze’a favore di una data risposta.
d) Sistema dopaminergico mesencefalico (MDS): è composto da un piccolo insieme di nuclei collegati che proiettano segnali alla zona rostrale della RCZ (e al nucleo caudato, sottocorticale) cui invia segnali fasici dopaminergici di rinforzo in caso di ottenimento del risultato (Teoria del Reinforcement Learning o della gratificazione).

Alla base di queste teorie sulle funzioni cognitive che sottendono i processi di apprendimento vi sono studi sperimentali attraverso prove comportamentali tra cui lo Stroop Task e l’Eriksen Flanker Task. Essi evidenziano come la prima risposta successiva ad un errore è sempre significativamente più lenta di qualsiasi altra tipologia di risposta, tra cui quella che ha determinato l’errore.

Quest’ultimo punto si spiega ipotizzando che il soggetto decida la risposta prima che il processo allo stimolo sia stato completato, incorrendo nell’errore. La ragione alla base del rallentamento successivo all’errore, Post Error Slowing (o PES), è tuttora oggetto di studio. Il PES potrebbe rappresentare un periodo di tempo necessario per intraprendere un maggiore controllo della risposta; l’ingaggio di maggiore controllo esecutivo a seguito di un errore ci rimanda alla Conflict Monitoring theory (CM) (Botvinik et al. 2001) secondo la quale il PES è dovuto ad un aumento della soglia di risposta cioè ad un maggior controllo nella processazione dello stimolo equivalente a segnali inibitori sul circuito della gratificazione e ricompensa (MDS).

Botvinick M., Braver T. S. & Barch D. M., Carter C. S., Cohen J. D.. ‘Conflict monitoring and cognitive control’. Psychological Review, vol.108: 624-652, 2001.
Eriksen B. A. & Eriksen C. W.. ‘Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task’. Perception & Psychophysics, vol.16: 143-146, 1974.