FUNZIONI ESECUTIVE: IL CENTRO DI COMANDO DEL CERVELLO

Il termine Funzioni esecutive (FE) viene utilizzato per indicare funzioni corticali e sotto corticali superiori deputate al controllo e alla pianificazione del comportamento. Rappresentano un set di abilità mentali che agiscono come il centro di comando del cervello, indispensabili per affrontare situazioni nuove.  Esse permettono, infatti, ad un individuo, di pianificare e attuare progetti finalizzati al raggiungimento di un obiettivo, ma sono, inoltre, necessarie per monitorare e modificare il proprio comportamento in caso di necessità, per adeguarlo a cambiamenti nel contesto. Le Funzioni esecutive aiutano gli individui a pianificare, gestire e organizzare il loro tempo, controllare le emozioni, manipolare informazioni in modo da portare a termine un determinato compito. Sono inoltre importanti per rimanere focalizzati e risolvere problemi. Di conseguenza, difficoltà nelle Funzioni Esecutive possono ripercuotersi in maniera significativa sia nella vita quotidiana che nella scuola.

Le FE sono responsabili di numerose abilità:

• il prestare attenzione

• l’organizzazione, la pianificazione e lo stabilire delle priorità

• iniziare dei compiti e riuscire a rimanere focalizzati su di essi fino al loro completamento

• comprendere diversi punti di vista

• regolare le emozioni

• self-monitoring (ovvero monitorare il proprio comportamento ed apportarvi modifiche laddove sia necessario)

Negli ultimi anni si è assistito ad un crescente interesse verso lo studio dello sviluppo delle FE e, in particolare del loro impatto sulla cognizione e sul comportamento durante l’infanzia. Per molto tempo lo studio delle FE si è focalizzato esclusivamente sulla popolazione adulta per molteplici ragioni: in primo luogo per molto tempo si è creduto che la corteccia frontale, considerata come una delle basi neuroanatomiche delle FE, maturasse verso l’adolescenza; in secondo luogo si ipotizzava che danni frontali in età evolutiva mostrassero le loro conseguenze solo in età adulta; infine i test standardizzati disponibili erano troppo complessi per poter essere somministrati ai bambini. Grazie alla nascita della neuropsicologia evolutiva e al riconoscimento del ruolo chiave delle FE e dei loro deficit in diversi disturbi evolutivi, nonché all’introduzione di nuovi assessment metodologici, gli studi su questi processi fondamentali si sono intensificati.

Numerosi processi possono essere ricondotti alle FE: attenzione, controllo degli impulsi, autoregolazione, iniziativa, memoria di lavoro, flessibilità cognitiva, pianificazione e problem solving.

In letteratura sono stati proposti numerosi modelli del funzionamento esecutivo. Attualmente il modello teorico più accreditato è quello di Miyake e collaboratori (2000) che hanno focalizzato la loro attenzione su tre aree principali:

• AGGIORNAMENTO DELLA MEMORIA DI LAVORO (Working Memory): l’abilità di mantenere in memoria informazioni e manipolarle per brevi periodi di tempo. Potremmo considerare la memoria di lavoro come un sorta di “post-it” temporaneo nel nostro cervello che conserva le informazioni nuove così che esso possa lavorarci rapidamente, probabilmente connettendole con altre informazioni (l’Attenzione gioca un ruolo importante in questo processo). Ad esempio, un bambino può usare questa abilità per leggere un passaggio in un testo, mantenere l’informazione e usarla per rispondere a delle domande; oppure, durante una lezione di matematica, la Memoria di Lavoro può consentire ai bambini di “vedere” nella loro mente i numeri che l’insegnante sta pronunciando, sottoforma di simboli. La Memoria di Lavoro non serve solo per un uso a breve termine, ma aiuta anche il cervello ad organizzare le nuove informazioni per l’immagazzinamento a lungo termine. L’abilità di mantenere le informazioni ci consente di ricordare i nostri programmi e altre istruzioni, di considerare alternative e di mettere in relazione un’idea o un’informazione con un’altra

• FLESSIBILITÀ COGNITIVA o “shifting”: la capacità di modificare il proprio comportamento in relazione ad un cambiamento delle richieste ambientali, considerando prospettive e priorità diverse. Un bambino potrebbe usare questa abilità per risolvere un problema di matematica in due modi o per trovare una relazione tra concetti diversi. Deficit in quest’area possono determinare una tendenza alla perseverazione: il soggetto ripropone continuamente la stessa risposta nonostante essa appaia chiaramente inappropriata

• INIBIZIONE: la capacità di ignorare deliberatamente gli stimoli distrattori, ovvero le informazioni irrilevanti, mantenendo lo scopo. Un bambino potrebbe usare questa abilità per evitare di lasciarsi sfuggire una risposta in classe. Aiuta gli individui a regolare le loro emozioni e ad evitare di comportarsi in modo impulsivo. L’abilità di ignorare gli stimoli distrattori rende possibile l’attenzione selettiva e sostenuta. La capacità di inibire una forte inclinazione comportamentale rende possibili la flessibilità e il cambiamento, così come l’essere in grado di comportarsi in modo appropriato in contesti sociali. L’inibizione ci permette, dunque, di avere, in una certa misura, un controllo sulla nostra attenzione e le nostre azioni, invece di essere semplicemente controllati dagli stimoli esterni, dalle emozioni o da tendenze comportamentali radicate

Il dominio esecutivo, però, non comprende i soli processi cognitivi sopraelencati, ma sono chiamate in causa anche funzioni che giocano un ruolo chiave nella regolazione di emozioni, motivazione e comportamento. A tale proposito, è stata recentemente proposta una suddivisione delle FE in “Hot” e “Cool” (Zelazo et al., 2004). Con il termine “FE Cool ” si indicano i processi puramente cognitivi che si attivano quando il soggetto è impegnato in problemi astratti e decontestualizzati. Invece, con il termine FE “Hot” si fa riferimento agli aspetti emotivi del funzionamento esecutivo, richiesti in situazioni significative e coinvolti nella regolazione dell’emotività e della motivazione.

Le FE Hot fanno riferimento alle abilità di “autogestione” che usiamo in situazioni in cui  l’emotività è particolarmente interessata. Ognuno di noi sa per esperienza come possa essere difficile resistere alle tentazioni o mantenere l’attenzione su un compito noioso, o cambiare una vecchia abitudine, o evitare di rispondere in preda all’ira del momento. Questi sono esempi di auto-regolazione che richiedono uno sforzo coordinato per raggiungere l’obiettivo. Difficile da mettere in atto da bambini, può essere particolarmente frustrante durante l’adolescenza ma può risultare ancora impegnativo  in alcune situazioni, anche per un adulto.

Prendendo spunto dal noto Marshmallow Test, è stato fatto uno studio su bambini di tre anni, che permette di illustrare la differenza tra FE Cool e Hot. Ai bambini, seduti intorno a un tavolo, viene chiesto di aiutare la terapista a risolvere un problema: lei può scegliere di mangiare una caramella subito, o se sarà in grado di aspettare fino a che finiranno di giocare, potrà mangiarne quattro. La maggior parte dei bambini le suggerisce saggiamente di aspettare, al fine di poterne mangiare di più dopo. Quando, invece, loro vengono messi di fronte alla stessa scelta (“Vuoi mangiare una caramella ora o quattro caramelle più tardi?”), scelgono di mangiarne una subito.

Dunque, i bambini di tre anni sono stati in grado di fornire un suggerimento corretto in condizioni in cui erano attivate principalmente le FE Cool (decidere per un’altra persona), ma non sono stati in grado di seguire lo stesso consiglio in condizioni in cui erano attivate le FE Hot (decidere per se stessi) e hanno ceduto alla tentazione.

È spesso più semplice pensare in maniera oggettiva sulle scelte di un’altra persona piuttosto che sulle proprie. Questo perché non siamo direttamente interessati dalle conseguenze della decisione di quella persona.

Le FE Hot ci permettono di pensare oggettivamente al significato delle nostre azioni. Sono abilità che ci consentono di resistere alle “tentazioni” a favore di un obiettivo più importante.

Conoscere la differenza tra FE Cool e Hot, ci aiuta a capire il comportamento dei bambini coinvolti nello studio. Loro necessitano di un certo livello di FE Cool per vagliare le scelte della terapista (più caramelle dopo vs. meno ora) e le suggeriscono di aspettare per avere una ricompensa maggiore. Riescono a immaginare facilmente che lei sarà più contenta se mangerà più caramelle. La maggior parte dei bambini di tre anni ha queste abilità.

Ma quando devono scegliere per se stessi, questi bambini, non solo devono vagliare la stessa informazione (più caramelle dopo vs. meno ora), ma devono anche resistere alla tentazione. Questa è una sfida troppo complessa per la maggior parte dei bambini di questa età. Le loro FE Hot non sono ancora in grado di gestirla. Tipicamente optano per la gratificazione immediata.

Una simile distinzione tra Fe Hot e Cool possiamo vederla anche in bambini più grandi. Un contesto emozionale come la pressione esercitata dai coetanei può indurre ragazzi adolescenti, ad esempio, ad assumere comportamenti rischiosi.

Le FE Hot e Cool lavorano insieme per permetterci di risolvere problemi, raggiungere obiettivi e apprendere in modo efficace.

LO SVILUPPO DELLE FUNZIONI ESECUTIVE

Le ricerche disponibili suggeriscono che le FE si sviluppino rapidamente durante il periodo pre-scolare, raggiungendo livelli adulti di performance durante l’adolescenza (Anderson, 2002; Zelazo et al., 2003). Lo sviluppo delle FE è supportato dalla maturazione della corteccia pre-frontale in bambini in età pre-scolare, così come in età scolare (Diamond, 2002; Durston et al.,2006; Moriguchi e Hiraki, 2009). I precursori sono osservabili, come suggeriva Piaget, già a un anno di vita; nel periodo prescolare e adolescenziale si verificano rapidi e importanti progressi e, livelli maturi, vengono raggiunti solo nella terza decade di vita. Le prime a comparire sarebbero le abilità basilari come il controllo attentivo e la memoria di lavoro e, successivamente, le abilità più complesse. A partire dai 65 anni si assiste invece ad una progressiva involuzione.

ASPETTI CLINICI

Nonostante non esista una diagnosi specifica di deficit delle FE, sono numerosi i quadri clinici nei quali è evidente una difficoltà di programmazione, organizzazione, controllo del comportamento o flessibilità ad adattarsi a situazioni nuove.

Problemi nelle FE si riscontrano caratteristicamente nell’ADHD (i cui sintomi principali sono il risultato di una debolezza nelle FE, come: impulsività, difficoltà nel prestare attenzione, scarsa memoria di lavoro, difficoltà nel gestire le emozioni e nel spostare il focus da un compito a un altro), in molti bambini con Disturbi Specifici dell’Apprendimento, Disprassia, Autismo, Disturbi generalizzati dello Sviluppo, Sindrome di Gille de la Tourette, nati pretermine, Disturbo Ossessivo Compulsivo.

Poiché le FE si sviluppano nel tempo, un bambino può presentare difficoltà diverse ad età differenti.

SEGNI IN ETÀ PRE-SCOLARE

• diventano facilmente frustrati e spesso lanciano cose sul pavimento invece di chiedere aiuto

• hanno problemi a seguire le indicazioni e frequentemente dimenticano ciò che devono fare

• fanno spesso capricci per cose che sembrano banali

• si comportano in modo aggressivo invece di esprimere sentimenti e frustrazioni

• non sono in grado di svolgere compiti semplici come trovare oggetti in un armadietto o mettere a posto alla fine della giornata

• frequentemente alzano la mano ma non ricordano la risposta quando vengono chiamati

• spesso insistono nel fare le cose in un certo modo e hanno problemi nei cambiamenti

• rispondono alle domande in maniera vaga

SEGNI IN ETÀ SCOLARE

• iniziano un compito e poi si distraggono, non portandolo a termine

• riescono a risolvere un problema di matematica in un modo ma si bloccano quando viene loro richiesto di risolverlo usando un altro metodo

• in una conversazione, si focalizzano sulla cosa meno importante che è stata detta

• spesso fanno confusione tra i compiti assegnati e non portano a casa i libri o i quaderni necessari

• hanno un banco e uno zaino disordinati

• vanno nel panico quando regole e routine vengono cambiate

• si ostinano a seguire un piano anche quando è evidente che non sta funzionando

• desiderano invitare amici casa ma non riescono ad organizzare

• nei laboratori scolastici, mentre gli altri bambini stanno eseguendo il compito assegnato, loro stanno ancora organizzando il materiale

• hanno difficoltà ad iniziare un compito importante e focalizzano la loro attenzione prima sui dettagli meno importanti

• si arrabbiano frequentemente per cose banali

SEGNI DURANTE L’ADOLESCENZA

• hanno difficoltà a finire test con domande a risposta breve nel tempo stabilito

• hanno una scarsa cognizione del tempo

• hanno difficoltà a lavorare in gruppo

• tendono ad essere impulsivi e ad assumere comportamenti pericolosi

• sono eccessivamente ottimisti e poco realistici

Comune sia nei bambini che negli adolescenti con problemi a carico di uno o più domini esecutivi è il riscontro di incapacità a imparare dall’esperienza, difficoltà nel multitasking, altalenanza nelle prestazioni accademiche, difficoltà a controllare le risposte automatiche, scarsa consapevolezza dei sentimenti altrui e delle convenzioni sociali, instancabilità e loquacità o al contrario ipoattivazione, difficoltà nella regolazione delle emozioni, impazienza e scarsa tolleranza delle frustrazioni, difficoltà nello stabilire delle priorità, lentezza cronica.

Inoltre, la velocità di processamento può giocare un ruolo nel funzionamento esecutivo. I bambini hanno, infatti, la necessità di valutare le opzioni e di inserire le cose in un contesto appropriato per risolvere i problemi. Alcuni segni di problemi nelle FE possono essere in parte dovuti ad una bassa velocità di processamento.

ASSESSMENT DELLE FUNZIONI ESECUTIVE

Lo studio delle FE si avvale di un approccio testistico che prevede la somministrazione in un setting opportunamente strutturato di batterie di test (alcune specifiche per le FE, come la BADS-C, altre più generali come la NEPSY o la CANTAB) o di singoli test cognitivi e neuropsicologici.

Questa modalità di valutazione del dominio delle FE  presenta, tuttavia, alcuni limiti, tra i quali spicca sicuramente la scarsa corrispondenza tra contesto sperimentale e contesto reale, tra richieste sperimentali e richieste reali. Infatti, la somministrazione di test o batterie avviene solitamente in un contesto strutturato, tranquillo, isolato, privo o quasi di elementi di distrazione, un contesto difficilmente riproducibile nella quotidianità.

Inoltre l’esaminatore svolge una funzione di controllo, poiché definisce priorità, dà inizio alle attività, organizza e motiva; nella realtà quotidiana, tutte queste funzioni devono essere svolte dal soggetto. La vita quotidiana richiede la gestione simultanea di più attività, self-monitoring, pianificazione, decision-making. Di conseguenza, soggetti con lievi compromissioni frontali, pur avendo oggettive difficoltà nella gestione della quotidianità, hanno performances in setting strutturati che ricadono nel range di normalità.

Un altro limite in relazione ai soggetti in età evolutiva è rappresentato dalla mancanza di strumenti appositamente costruiti per questa fascia di età: la maggior parte di essi sono prove tarate su di un target adulto o adattamenti di essi.

Per ovviare a questi problemi esistono alcune procedure, tra le quali spicca quella di affiancare all’uso di test cognitivi quello di questionari di valutazione comportamentale indiretta, somministrati a genitori e insegnanti, per ottenere un profilo delle FE il più accurato possibile.

CONCLUSIONI

Le FE, dunque, hanno un ruolo cardine nella vita quotidiana: gli individui le utilizzano abitualmente per apprendere nuove azioni, per pianificare e prendere decisioni, per correggere i propri errori, per attuare comportamenti difficili o pericolosi o comportamenti non consolidati. Dal punto di vista dell’outcome evolutivo, si è visto come un buon funzionamento esecutivo si associ a migliori competenze di letto-scrittura e competenze linguistiche, migliori risultati scolastici, maggiori competenze sociali e  migliore qualità della vita.

Erika Certosino