Le Funzioni Esecutive

• Cosa sono
• Modelli neuropsicologici - Modelli Unitari, Modelli Frazionati, Sequenziali
• Fisiologia.
• Quali sono - Memoria di lavoro, Attenzione, Inibizione, Flessibilità cognitiva e problem solving, Pianificazione
• Rapporti con altri processi cognitivi - Teoria della Mente, Intelligenza, Motivazione
• Funzioni Esecutive e patologie - Disturbo dello Spettro Autistico, Disabilità intellettiva, Disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD), Dislessia

Valutazione delle Funzioni Esecutive

• Strumenti di valutazione - Memoria di Lavoro, Flessibilità cognitiva, Inibizione, Pianificazione, FE hot, Batterie
• Limiti nella valutazione

Metodi d’intervento

Obiettivi, strumenti e metodi

• Obiettivo
• Strumenti: FE – PS 2-6

INDICE PRINCIPALE

INDICE

Le Funzioni Esecutive

Cosa sono

I primi riferimenti alle Funzioni Esecutive, in origine denominate “Funzioni Frontali”, risalgono al 1848 nei diari del medico John Martin Harlow dove venivano descritti i sintomi comportamentali da lesione frontale di un operaio (Phineas Cage), che ebbe distrutta gran parte del lobo frontale sinistro a causa di una barra di ferro penetratagli nel cranio.

Le “Funzioni Frontali” vennero studiate nell’uomo soprattutto da Alexandr R. Lurija (1976) (156); questa espressione con riferimento neuroanatomico venne successivamente sostituita dal termine più “mentale”: Funzioni Esecutive (FE). La nuova terminologia fu dovuta a due principali osservazioni:

• non tutte le funzioni frontali sono attentivo-esecutive
• le aree cerebrali che sostengono le funzioni esecutive, oltre ai lobi frontali, includono soprattutto i lobi parietali, i gangli della base, l’insula e il cervelletto.

Muriel Lezak nel 1983 utilizzò per primo questo termine per riferirsi a quelle abilità cognitive che rendono un individuo capace di eseguire un comportamento indipendente, finalizzato e adattivo.

Le FE possono essere definite come un insieme di abilità capaci di controllare e regolare le altre funzioni cognitive e il comportamento.

Nello specifico consistono nella capacità di processamento selettivo delle informazioni e nel loro mantenimento durante lo svolgimento di un compito. (1)

Le Funzioni Esecutive sono un complesso sistema di moduli cognitivi, che regolano i processi di inibizione, pianificazione, controllo e coordinazione del sistema motorio e che governano l'attivazione e la modulazione di schemi e processi cognitivi. [1]

Appare dunque evidente come le Funzioni Esecutive non siano facili da definire, poiché tale termine non si riferisce ad una singola entità, bensì ad un insieme di diversi sotto processi necessari a svolgere un determinato compito.

Esse sono funzioni corticali superiori deputate al controllo e alla pianificazione del comportamento, sono processi che permettono alla persona di pianificare e attuare progetti finalizzati al raggiungimento di un obiettivo e sono necessarie in quanto garantiscono il monitoraggio e la modifica del proprio comportamento in caso di necessità, o lo adeguano a nuove situazioni contestuali. [2]

Le Funzioni Esecutive sono indispensabili in tutte le attività della vita quotidiana che richiedono capacità di problem–solving, dalla pianificazione della propria giornata a una semplice azione, come ad esempio il preparare la cartella o il vestirsi.

Inoltre, sono anche importanti per controllare i comportamenti abitudinari, adattandoli al contesto in cui si agisce, ma sono soprattutto indispensabili nella gestione di situazioni nuove e non familiari (Benso, F.).

Negli ultimi decenni si è assistito ad un incremento delle conoscenze nell’ambito della neuropsicologia in età evolutiva e, in modo particolare, si è visto anche il diffondersi di nuove tecniche per la valutazione, il potenziamento e la riabilitazione delle FE in età sempre più precoci. Vari studi suggeriscono che, avere in età prescolare buone abilità di inibizione e mantenimento dell’informazione in memoria di lavoro, costituisce una garanzia per il successo scolastico, l’adattamento all’ambiente e una buona qualità di vita.

Mediante l’utilizzo delle neuroimmagini è stato verificato che lo sviluppo delle FE è significativo durante l’età prescolare (maggiore connettività fra le aree frontali e prefrontali con altre aree corticali e sottocorticali) e, successivamente, ha un altro picco durante il periodo delle scuole medie, inoltre esso è influenzato dallo stato fisico, emotivo, economico della persona e dei suoi processi sensoriali e cognitivi che sono strettamente legati fra loro.

Intervenire precocemente è quindi molto importante, sia per prevenire sia per sviluppare nuove capacità. L’obiettivo è quello di trasformare un fattore di rischio in un fattore protettivo.

INDICE

Modelli neuropsicologici

Lo studio dello sviluppo delle FE ed il loro impatto sulla cognizione e sul comportamento durante l’infanzia è divenuto oggetto di particolare interesse negli ultimi anni.

Inizialmente la focalizzazione era indirizzata solo sulla popolazione adulta, ma negli ultimi anni, grazie alla nascita della neuropsicologia evolutiva, l’interesse si è spostato verso la popolazione dell’età evolutiva.

Un punto che ad oggi non ha ancora raggiunto una soluzione unanime riguarda il modello che potrebbe esemplificare il dominio delle FE: nei decenni si sono susseguiti vari modelli differenziati per la prospettiva adottata (attenzione su un singolo dominio o sull’intero dominio delle FE), per la popolazione di riferimento (solo sull’età evolutiva, solo sull’età adulta o sull’intero arco della vita) e per la tipologia di dati e fonti su cui si radicano (derivati solo da dati e osservazioni cliniche o dall’applicazione di un approccio statistico). Esistono modelli unitari, modelli che ne propongono un frazionamento in domini distinti e modelli processuali che vedono le singole FE come step di un unico ed articolato processo.

Modelli Unitari

Fanno parte di questo gruppo i modelli che descrivono le FE come costrutto unitario:

Sistema Attentivo Supervisore di Norman e Shallice (1986) (2): secondo questo modello, esiste un sistema di selezione completamente automatico, chiamato selezione competitiva, il cui compito è quello di attivarsi nel momento in cui si eseguono delle attività elementari che si svolgono in modo automatico.

Ciascuna operazione elementare si caratterizza per uno specifico sistema di attivazione che dipende dagli stimoli attivanti che riceve. Raggiunto il livello di attivazione soglia, l’operazione viene selezionata e eseguita. Questo sistema, però, non considera le operazioni che vengono svolte volontariamente.

Shallice sostiene che nelle azioni volontarie interviene il Sistema Attentivo Supervisore (SAS), sistema che sostiene il processo di selezione competitiva attraverso l’attivazione o l’inibizione di un’operazione, modulando il livello di attivazione delle operazioni stesse e determinando così il risultato della selezione competitiva.

Il SAS risulta essere indispensabile tutte le volte in cui il soggetto si trova di fronte ad una situazione problematica nuova oppure quando è necessario inibire schemi d’azione inappropriati o scegliere fra più schemi d’azione ugualmente validi.

Il SAS entra in gioco in diverse situazioni: quando viene richiesta una pianificazione, una presa di decisione, la correzione di errori, quando è necessario evitare risposte abituali, fornire risposte nuove o in situazioni ritenute pericolose.

Una compromissione del SAS determina perseverazioni (in quanto il SAS leso non può intervenire per far prevalere un’azione diversa) e distraibilità (perché la selezione selettiva cambia in modo imprevedibile e il SAS leso non interviene per far prevalere un’azione più appropriata).

L’operato del SAS può essere esemplificato in tre stadi: il primo è la generazione di strategie utilizzabili sia nell’immediato che in situazioni simili future. Il secondo è quello dell’implementazione della strategia selezionata. L’ultimo stadio è il monitoraggio della conformità fra schema d’azione selezionato e caratteristiche contestuali.

Modello della Memoria di Lavoro di Baddeley (1974) (3): Baddeley sostituisce il modello unitario di memoria con uno a due dimensioni, controllate da un sistema dalle capacità attentive limitate: il Sistema Esecutivo Centrale. Questo sistema controlla e integra i dati provenienti dalla Memoria a Lungo Termine (MLT) e da due servo-sistemi: il loop articolatorio e il taccuino visuo-spaziale.

Il loop articolatorio è responsabile del mantenimento di informazioni di tipo linguistico, si avvale di un magazzino di memoria che mantiene le informazioni in materiale acustico e verbale per brevissimi tempi e di un processo di articolazione subvocale che consente il consolidamento della traccia mnestica attraverso la reiterazione.

Il taccuino visuo-spaziale, invece, è responsabile del mantenimento e della manipolazione delle informazioni visuo-spaziali.

I compiti dell’esecutivo centrale sono quattro:

• Consentire di focalizzare l’attenzione su stimoli rilevanti ignorando quelli irrilevanti e distraenti (attenzione selettiva)
• Rendere possibile lo svolgimento di più attività contemporaneamente (attenzione divisa)
• Permettere spostamenti dell’attenzione tra diversi set di risposte
• Recuperare temporaneamente informazioni conservate nella MLT

In un secondo momento Baddeley (4) ha aggiunto un terzo servo-sistema: il buffer episodico. Si tratta di un magazzino mnestico dalle capacità limitate che è in grado sia di mantenere temporaneamente informazioni registrate con codici multidimensionali, che di manipolarle. Come gli altri due sistemi, anche il buffer episodico è sottoposto al controllo dell’esecutivo centrale.

Modelli Frazionati

Fanno parte di questo gruppo i modelli che descrivono le FE come diverse componenti, differenti ma interrelate tra loro:

 

Modelli fattoriali di Levin et al (1991) (5) e Welsh et al (1991) (6): Risultato di studi fattoriali condotti su un campione di soggetti in età evolutiva. Il gruppo di lavoro di Welsh ha somministrato una batteria di test neuropsicologici a soggetti di età compresa fra 7 e 12 anni e i risultati hanno messo in evidenza la presenza di tre fattori:

• Rapidità della risposta: mappa l’attenzione selettiva, la flessibilità, la generatività mentale e di sequenziamento motorio
• Generazione di ipotesi e controllo dell’impulsività: mappa la flessibilità cognitiva, la capacità di estrapolare criteri rilevanti e di utilizzare feedback per modificare il proprio comportamento in base al contesto
• Pianificazione: ci dà indicazioni in merito alla capacità di valutare e programmare strategie utili.

Anche lo studio analogo di Levin ha condotto alla delineazione di tre fattori, in parte sovrapponibili a quelli del gruppo di ricerca di Welsh:

• Controllo delle perseverazioni: fornisce indicazioni in merito alla flessibilità cognitiva, alla capacità di estrapolare criteri rilevanti e di utilizzare feedback per modificare il proprio comportamento
• Formazione di concetti: mappa la flessibilità e la generatività mentale, il ragionamento deduttivo, la memoria e l’apprendimento verbale.
• Pianificazione: mappa le capacità di mettere in atto processi di decisione strategica, di pianificare soluzioni efficaci per la risoluzione di un compito.

Entrambi gli studi sono molto lontani da un vero frazionamento delle Funzioni Esecutive.

 

Modello di Lezak (1995) (7): Questo modello comprende quattro ampi domini

• Volizione: si riferisce alla decisione consapevole di mettere in atto un’azione nel qui e ora, con il proposito di raggiungere un obiettivo. Danni a carico di questo dominio portano all’incapacità di iniziare un’azione e di pensare a ciò che deve essere fatto.
• Pianificazione: definizione di una sequenza di step che permettano il raggiungimento di un obiettivo.
• Intenzione ad agire: implementazione di quanto pianificato. Questa abilità chiama in causa altre due abilità quali la costanza nella corretta implementazione di quanto pianificato e la flessibilità nell’apportare delle modifiche, quando necessario. Danni a carico di questo dominio portano problemi di autoregolazione e di problem solving.
• Azione: capacità di monitorare e correggere il comportamento alla luce dei feedback che si ricevono.

Questo modello è utile come cornice per l’assessment di specifici processi esecutivi, ma omette altre importanti abilità esecutive quali la Memoria di Lavoro, l’inibizione e il controllo degli impulsi.

 

Modello di Roberts e Pennington (1996) (8): ipotizza che la comprensione dei processi esecutivi si basi sull’interazione fra Memoria di Lavoro e inibizione.
Rispetto alla Memoria di Lavoro evidenzia tre aspetti che possono essere indagati:

• Capienza
• Capacità di conservare informazioni per un determinato periodo di tempo
• Livello di attivazione

per l’inibizione suggerisce invece la valutazione di tre eventi differenti:

• Soppressione di una risposta cognitiva o comportamentale automatizzata
• Interruzione di una risposta cognitiva o comportamentale in atto
• Controllo delle fonti di interferenza

Gli autori ritengono che la maggior parte dei compiti utilizzati per indagare le FE richiedano la partecipazione di entrambi i processi. Memoria di Lavoro e inibizione sono quindi due processi distinti ma che funzionalmente interagiscono fra loro.

 

Modello di Pennington e Ozonoff (1996) (9): gli autori hanno svolto una review dei lavori di neuropsicologia individuando cinque funzioni esecutive maggiormente ricorrenti e redigendo una lista per la loro valutazione:

• Inibizione comportamentale, valutabile tramite prove che chiamano in causa il controllo delle interferenze (stroop test), l’estrazione di criteri rilevanti (MFFT), la soppressione di risposte automatiche (Go-noGo) e il controllo di risposte competitive (CMR, CPT)
• Memoria di Lavoro, valutabile tramite prove che richiedono la ritenzione di una regola (Self Ordered Pointing Task)
• Flessibilità cognitiva, valutata tramite prove che necessitano una particolare capacità di muoversi tra set di regole e set comportamentali e mentali e un’abilità nell’utilizzare i feedback (WCST)
• Pianificazione, misurata tramite prove che richiedono un vaglio degli elementi disponibili, l’elaborazione di alternative d’azione e la selezione della soluzione più adatta (TOH, TOL)
• Fluenza verbale, misurata tramite prove in cui hanno una particolare importanza la flessibilità e la generatività mentale (fluenza verbale e di disegno)

 

Modello dell’autoregolazione di Barkley (1997) (10): modello del funzionamento esecutivo utile a comprendere i comportamenti tipici del quadro clinico dei soggetti con ADHD. Al centro di questo modello si considera l’autoregolazione, capacità individuale di esercitare un controllo sul comportamento, andando ad alterare la probabilità con la quale una data risposta seguirà un evento. Identifica quattro FE, subordinate al controllo inibitorio declinato nei suoi tre processi (inibizione di risposte preponderanti, interruzione della risposta in corso, controllo delle interferenze):

• Memoria di Lavoro: espleta tre funzioni quali la funzione retrospettiva, rendendo attuali informazioni riguardando eventi passati e la funzione prospettica, concorrendo alla preparazione dell’azione anticipando le azioni e partecipa alla percezione del tempo (stima temporale e mantenimento nel tempo di un comportamento)
• Linguaggio interiorizzato: evidenzia due aspetti salienti, il primo è informativo, in esso viene messo in risalto il ruolo giocato dal linguaggio interiorizzato nelle descrizioni di eventi e nell’elaborazione di nuove regole. Il secondo è la componente direttiva, che porta a spostare il focus attentivo sulle capacità del linguaggio interiorizzato di esercitare controllo sulla risposta motoria attuale, garantendo la possibilità di creare nuove sequenze di comportamenti.
• Regolazione di emozioni, necessaria al raggiungimento di un obiettivo, insieme all’induzione ed il mantenimento in itinere della motivazione e di un consono livello di attivazione.
• Reconstitution, componente che può essere descritta alla luce di due processi quali l’analisi, cioè la scomposizione di sequenze di eventi nei loro elementi costitutivi, per poi procedere alla loro descrizione e la sintesi, cioè la possibilità di riassemblare le singole componenti in nuovi eventi. Questa componente appare evidente nella fluenza verbale, nelle prove che richiedono confronto fra produzione orale/scritta dove le idee devono essere rapidamente verbalizzate e nelle prove che chiamano in causa la creatività.

Barkley e collaboratori identificano due obiettivi principali delle FE: predizione e controllo del comportamento e dell’ambiente e azione sulle conseguenze prodotte dai singoli comportamenti.

 

Modello di Miyake et al (2000) (11): in questo modello l’attenzione è focalizzata sulle seguenti FE:

• Flessibilità cognitiva, implica disancoraggio dell’attenzione da un compito divenuto irrilevante e conseguente ancoraggio ad una nuova operazione. Deve essere differenziata dallo shifting spaziale che comporta un volontario movimento oculare. Danni a suo carico possono determinare perseverazione
• Memoria di Lavoro, fa riferimento da un lato alla capacità di monitorare e codificare le informazioni rilevanti in ingresso, dall’altro all’abilità di valutare le informazioni contenute nei magazzini mnestici onde sostituire quelle diventate irrilevanti. Oltre alla semplice ritenzione di informazioni, la memoria di lavoro ha anche la capacità di manipolare attivamente le informazioni.
• Inibizione deliberata delle risposte dominanti, da non confondere con l’inibizione reattiva che invece non è necessariamente deliberata e controllata.

Sono state scelte queste tre componenti perché sono funzioni facilmente circoscrivibili, possono essere indagate ricorrendo a compiti semplici e, infine, sembrerebbero avere un ruolo chiave nella performance in prove tradizionali più complesse.

Le ricerche condotte da Miyake e collaboratori consentono di affermare che le FE sopra citate sono processi differenziabili ma interrelate e che condividono meccanismi sottostanti.

 

Sistema del controllo esecutivo di Anderson (2002) (12): modello concettuale basato sui principi della neuropsicologia evolutiva. Analizzando gli studi presenti in letteratura, Anderson arriva alla concettualizzazione delle FE come un sistema di controllo globale che comprende quattro domini distinti, indipendenti gli uni dagli altri, che coinvolgono specifici processi cognitivi integrati e ricevono input da fonti differenziate ma che per operare in modo consono si relazionano bidirezionalmente:

• Controllo attenzionale: è l’unico dominio che esercita un’influenza significativa sugli altri. Include l’attenzione selettiva, l’attenzione sostenuta, l’autoregolazione e l’inibizione (dai 12 mesi)
• Flessibilità cognitiva: include shifting (dai 3/4 anni), attenzione divisa, memoria di lavoro, elaborazione multimodale (abilità di convogliare informazioni provenienti da fonti differenti) e utilizzo dei feedback forniti dal contesto fisico in cui si è inseriti (dalla prima infanzia).
• Definizione degli obiettivi: include iniziativa, ragionamento concettuale (dai 3/4 anni), pianificazione e organizzazione strategica (7-10 anni)
• Processamento delle informazioni: include la fluenza, l’efficienza e la velocità con la quale un output viene fornito (3-5 anni, miglioramento fra 9-10)

Sequenziali

Modelli atti a spiegare le FE attraverso un approccio funzionale: FE descritte in funzione alla modalità con cui contribuiscono alla risoluzione di problemi. I modelli proposti sono economici ed ecologici perché offrono una panoramica del comportamento reale del soggetto nell’atto di raggiungere un obiettivo.

Modello del problem solving di Zelazo et al. (1997) (13): in questo modello le FE non sono viste come gruppo di sotto-funzioni, ma il loro funzionamento viene descritto illustrando come i diversi processi esecutivi interagiscono fra loro nell’intento di risolvere problemi. Gli autori volevano sottolineare la dimensione strategica e metacognitiva del dominio esecutivo. Il modello è suddiviso in quattro fasi:

• Rappresentazione del problema: costruzione e configurazione del problema e dei costrutti coinvolti. Richiede flessibilità e ridefinizione delle priorità.
• Pianificazione: selezione delle azioni in una specifica sequenza. Richiede analisi dei mezzi, Memoria di Lavoro, definizione degli obiettivi e previsione delle conseguenze.
• Esecuzione: implementazione del piano d’azione pianificato. Divisa in due componenti quali l’intending (ritenzione del piano per un periodo di tempo sufficientemente lungo per la sua messa in atto) e l’uso delle regole (attuazione concreta del piano). Richiede controllo attenzionale, gestione delle priorità e flessibilità.
• Valutazione: determinazione del raggiungimento dell’outcome desiderato e correzione di eventuali errori. Ha luogo solo se le tre precedenti fasi sono andate a buon fine.

Questo modello dà importanti informazioni in merito al contributo di specifici processi base nel dominio esecutivo e alla modalità con la quale le differenti FE interagiscono fra loro.

La cornice teoria in cui è inserito il modello è la Teoria della Complessità e del Controllo Cognitivo (13, 14), approccio che spiega il dominio esecutivo ed il suo sviluppo focalizzando l’attenzione sulla complessità: i cambiamenti evolutivi nel dominio esecutivo sarebbero funzione del massimo grado di complessità delle regole che un soggetto è in grado di formulare e utilizzare nella risoluzione di problemi.

 

Modello di Burgess et al (2000) (15): la peculiarità di questo modello è il fatto di considerare le FE come processi sequenziali e non come moduli indipendenti. Burgess e colleghi hanno condotto un’analisi finalizzata all’identificazione dei processi cognitivi sottesi ai passaggi necessari allo svolgimento di un compito complesso (apprendimento delle regole, pianificazione dei passaggi, esecuzione, coerenza tra pianificazione ed esecuzione, rievocazione dell’esecuzione) e hanno identificato tre processi:

• Memoria retrospettiva: cruciale per l’apprendimento delle regole e per la rievocazione finale. Essa ha anche un ruolo di mediazione nella relazione fra i tre processi cognitivi
• Pianificazione: cruciale per la pianificazione del compito
• Memoria prospettica: cruciale per la coerenza tra pianificazione ed esecuzione, per l’esecuzione del compito e per la rievocazione.

I modelli sequenziali probabilmente sono in grado di essere più aderenti all’applicazione di schemi comportamentali complessi e permettono di costruire strumenti di valutazione dotati di maggiore validità ecologica. Inoltre, a differenza dei modelli frazionati, non frammentano i processi mentali in singole funzioni, evitando così di perdere la complessità del comportamento umano.

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Fisiologia

La corteccia frontale, in particolar modo quella prefrontale, è ritenuta il substrato anatomico delle FE e la sua integrità è condizione necessaria e sufficiente per un adeguato funzionamento del dominio esecutivo. Questa occupa più di un terzo della corteccia cerebrale, è la regione più estesa del cervello umano e occupa la porzione rostrale di ciascun emisfero.

La corteccia frontale è una struttura che si sviluppa molto lentamente e si ritiene che lo sviluppo delle FE rifletta la sua lenta maturazione, essa possiede inoltre una ricca rete di connessioni. Le aree prefrontali, in particolare, si caratterizzano per connessioni tali da porla in condizione di ricevere informazioni di qualunque tipo, sia dall’ambiente esterno che dall’organismo e di controllare qualsiasi funzione: sono connesse con i sistemi motori corticali e sottocorticali, con i sistemi sensoriali, con le strutture limbiche coinvolte nei meccanismi di ricompensa, nelle emozioni e nella memoria e con le strutture mesencefaliche coinvolte nella coordinazione motoria, di occhi, capo e arti superiori in risposta a stimoli visivi, uditivi e somatoestesici. A livello sottocorticale sono molto importanti le connessioni col talamo in quanto il suo nucleo dorso-mediale è un sito cruciale per l’elaborazione delle informazioni provenienti da altre strutture cerebrali (16) quali i gangli della base e l’amigdala.

Un’altra struttura con la quale le regioni frontali hanno una fitta rete di connessioni è quella ipotalamica, queste connessioni mediano il contributo della corteccia prefrontale sul versante del controllo delle funzioni vegetative. Infine, le connessioni tra corteccia frontale e cervelletto sono solo di tipo indiretto ed hanno un ruolo in tutte le situazioni in cui è richiesto un rapido cambio di strategie di comportamento.

Le funzioni corticali coinvolte nelle funzioni esecutive hanno uno sviluppo tardivo:

nei bambini piccoli è presente una difficoltà relativa alla flessibilità cognitiva che si sviluppa solo a partire dai 10 anni; è infatti a questa età che la parte frontale della corteccia del cervello matura, permettendo all’individuo di eseguire compiti di più alto livello.

Nelle FE quest’area è responsabile del controllo esecutivo flessibile e adattivo, eventuali lesioni generano comportamenti disorganizzati, impulsivi ed errori di perseverazione nell’affrontare situazioni nuove, questo può portare alla sostituzione di programmi comportamentali complessi con comportamenti di base o stereotipati che possono risultare illogici, irrilevanti o inappropriati. Soggetti con lesioni frontali presentano difficoltà nelle prove di fluenza verbale, nella memoria di lavoro e nella capacità di inibire risposte in favore di altre.

Stuss e Benson (1986) (17) sostengono che esistono tre sistemi la cui interazione controlla l’attenzione e le Funzioni Esecutive:

• Sistema di attivazione reticolare anteriore (ARAS): è coinvolto nei cambiamenti tonici dell’attenzione. Un suo danno determina un deficit dell’attivazione generale e una perdita di coscienza.
• Sistema di protezione talamica diffusa: è coinvolto nei cambiamenti fasici della vigilanza. Un suo danno determina distrazione rispetto agli stimoli esterni
• Sistema fronto talamico: è coinvolto nella pianificazione, nella selezione degli stimoli e delle risposte e nel monitoraggio delle prestazioni. Un suo danno determina disattenzione e compromissione dell’intuizione.
• Stuss e Benson hanno inoltre identificato le relazioni tra funzioni esecutive e basi neurali riassunte nella seguente tabella:

	Attenzione	Inibizione	Flessibilità cognitiva	Pianificazione	Memoria di lavoro
Corteccia frontale destra	X (sostenuta)
Corteccia cingolata	X (selettiva, divisa)
Area orbito frontale	X (divisa)
Corteccia prefrontale dorsolaterale		X	X	X	X
Corteccia prefrontale mediale			X

Sono state individuate specifiche regioni della corteccia prefrontale in grado di modulare i singoli aspetti delle funzioni esecutive:

• La corteccia prefrontale dorsolaterale è coinvolta in molte abilità cognitive quali memoria, apprendimento, giudizio e critica e molti processi esecutivi quali pianificazione, flessibilità cognitiva, memoria di lavoro, inibizione e nelle risposte di tipo volontario. A livello dell’attività mnestica interviene sulla modalità con la quale i ricordi vengono gestiti e sull’organizzazione temporale delle esperienze (mantiene ben distinti passato, presente e futuro), nello specifico il lobo sinistro gioca un ruolo cruciale con il materiale verbale, quello destro con il materiale figurativo o spaziale. I compiti svolti dalla corteccia prefrontale dorsolaterale si basano su processi di tipo top down, cioè guidati dalle intenzioni del soggetto e non dagli stimoli esterni. Questa corteccia è necessaria per monitorare e distinguere le memorie vere da altri contenuti mentali.
• La parte ventro-mediale è connessa al comportamento sociale ed emotivo, alla motivazione, alla rilevazione di errori e alla risoluzione di conflitti in cui entrano in gioco informazioni divergenti.
• La corteccia cingolata anteriore è importante per l’analisi del feedback
• Il giro frontale superiore è maggiormente utilizzato nella selezione e nella flessibilità di un compito da eseguire
• La parte orbito-frontale è associata all’integrazione fra cognizione ed emozione, ha un ruolo importante nella messa in atto di comportamenti socialmente consoni e di comportamenti finalizzati all’acquisizione di rinforzi e gratificazioni (18,19). Nello specifico, le aree mediali favoriscono il mantenimento di un’associazione tra stimolo familiare e risposta gratificante, mentre quelle laterali la sostituzione di una vecchia risposta comportamentale rinforzata con una maggiormente appropriata alla situazione e con maggiori probabilità di gratificazione. Questo circuito sembrerebbe anche essere coinvolto nell’inibizione della tendenza a scegliere in modo reiterato stimoli familiari.

Questa suddivisione ha portato all’identificazione delle seguenti correlazioni tra le lesioni alle aree e deficit esecutivi:

• Lesioni prefrontali dorsolaterali: generano varie difficoltà di tipo attentivo come facile distraibilità, rigidità comportamentale, risposte ripetitive e difficoltà nell’affrontare situazioni nuove e complesse. Si rilevano anche problemi relativi alla memoria di lavoro e all’iniziativa, soggetti con lesioni di questo tipo mostrano inoltre scarso interesse per ciò che li circonda. Questo tipo di lesioni provocano quella che Duffy e Campbell (20) chiamano Sindrome Disesecutiva: diminuzione della capacità di giudizio, della pianificazione, della cura della propria persona e disturbo del pensiero astratto. I pazienti con tali lesioni mostrano anche deficit nella programmazione motoria quali aprassia e afasia.
• Lesioni prefrontali orbito frontali: impattano i processi decisionali, comportamentali e di problem-solving. Persone con tali lesioni non prestano attenzione alle norme sociali, esprimono le proprie emozioni in modo inappropriato e prendono decisioni considerando solo essi stessi. Sono persone iperattive, litigiose, impulsive e disinibite, caratteristiche tipiche della Sindrome “Euforica” (21) o Sindrome Disinibita (20). Risultano inoltre incapaci di prendere decisioni in cui è necessario scegliere l’opzione più vantaggiosa fra diverse alternative. Essi sono in grado di analizzare i pro e i contro di una scelta, ma, essendo privi di “marcatori somatici”, lo fanno in modo distaccato, non avendo tracce emotive di eventi analoghi già vissuti che li guidino verso l’alternativa a loro più vantaggiosa (22).
• Lesioni al cingolo anteriore e alla corteccia prefrontale mediale: generano difficoltà nella gestione dell’interferenza, nella motivazione e mostrano una marcata apatia associata a mutismo e ad umore depresso, svolgono un diminuito comportamento motorio e sono affetti da incontinenza urinaria e diminuzione della prosodia spontanea, sintomi tipici della Sindrome Apatica (20,21). Sul versante cognitivo si possono osservare problematiche riconducibili al dominio inibitorio, in particolare nell’inibizione di risposte precedentemente apprese e nel controllo dell’interferenza ad opera di stimoli distrattori.

Il cervello presenta una plasticità neuronale che, in seguito ad una lesione corticale, permette una riorganizzazione funzionale: le funzioni perse dalla corteccia danneggiata vengono acquisite dalle regioni contro laterali e vicine.

I deficit delle Funzioni Esecutive non sono solo connessi alle lesioni anatomiche della corteccia frontale ma anche ad alterazioni funzionali dei processi sottocorticali quali la rottura delle connettività sottocorticali o alterazioni dei gangli della base coinvolti nella neurotrasmissione dopaminergica.

Infine, recenti studi hanno evidenziato un possibile legame fra geni e funzioni esecutive descrivendo vari polimorfismi dei geni in correlazione con la dopamina, neurotrasmettitore importante nei sotto processi frontali. [2]

INDICE

Quali sono

Le Funzioni Esecutive principali sono:

 

Memoria di lavoro:

Capacità di mantenere informazioni in mente per brevi periodi e di processare, lavorare e manipolare le stesse per la risoluzione di un compito.
Il modello più rappresentativo è il modello multicomponenziale di Baddeley e Hitch (3) descritto in precedenza.

Attenzione:

Capacità di elaborare le informazioni provenienti dall’ambiente, concentrandosi sugli aspetti più salienti, in modo da produrre risposte adeguate.
Relativamente a questa capacità sono state elaborate diverse teorie:

• Ipotesi della selezione precoce (23): attenzione come filtro che opera a livelli precoci di elaborazione sensoriale permettendo il passaggio delle sole informazioni rilevanti.
• Ipotesi della selezione tardiva (24): inizialmente tutte le informazioni vengono elaborate indiscriminatamente, tardivamente i segnali più salienti vengono riconosciuti e selezionati rispetto agli altri. Le informazioni non rilevanti rimangono comunque a disposizione e possono essere eventualmente richiamate.
• Ipotesi della selezione attenuata (25): si colloca a metà strada tra le due ipotesi precedenti e, diversamente da Broadbent, sostiene che il filtro attenui le informazioni invece che scartarle.

L’attenzione si suddivide nelle seguenti quattro distinte componenti che interagiscono fra loro:

• Arousal: capacità dell’individuo a ricevere stimolazioni ambientali;
• Attenzione sostenuta: capacità di prestare attenzione a un’unica fonte di informazioni per un tempo prolungato;
• Attenzione selettiva: capacità di filtrare le informazioni che riceviamo, selezionando solo quelle a noi necessarie. Può essere attivata passivamente da stimoli intensi, improvvisi, oppure essere indirizzata volontariamente dal soggetto alla luce di un’aspettativa. Sono state identificate tre differenti sottocomponenti: sensoriale, motivazionale (facoltà di dare preminenza ad un bisogno endogeno rispetto ad un altro) e motoria (preparazione del sistema motorio ad attuare determinate risposte in determinati settori dello spazio);
• Attenzione divisa: capacità di prestare attenzione a più stimoli contemporaneamente [3]

Inibizione:

• Capacità di inibire deliberatamente [4] le risposte motorie ed emotive non adeguate o impulsive rispetto agli stimoli, focalizzando l’attenzione sui dati rilevanti rispetto al compito che si sta svolgendo e ignorando i distrattori [2].
  L’inibizione può dunque riguardare
• risposte predominanti: capacità di inibire una risposta dominante in favore di una congruente con le richieste del compito
• risposte conflittuali: capacità di resistere alla distrazione isolando la risposta adeguata dal contesto distraente
• risposte in corso di realizzazione: capacità di interrompere una risposta in uscita quando non è più adeguata.

Flessibilità cognitiva e problem solving:

• Capacità di cambiare prospettiva (spaziale o interpersonale) passando da un set di stimoli ad un altro in base alle richieste del compito e alle informazioni provenienti dal contesto [2][4]. Abilità di adattarsi in base ai cambiamenti che si verificano nell’ambiente circostante, che ci consentono di cambiare schema comportamentale in base ad un feedback esterno.
• Il problem-solving, invece, è la capacità di analizzare, affrontare e risolvere nel miglior modo possibile un problema, riconoscendolo come appartenente ad una determinata categoria.

Pianificazione:

Capacità di prevedere l’obiettivo da raggiungere, scomporre l’azione in step, metterli in sequenza, mantenere tali step in memoria prospettica e monitorare l’esecuzione del compito rispetto all’obiettivo prefissato. Negli anni sono state formulate molteplici definizioni della pianificazione, tutte sono concordi nell’indicarla come una capacità che consente di programmare una sequenza di azioni necessarie a portare a termine un compito. Questa capacità coinvolge operazioni complesse che richiedono la compresenza e gestione di varie funzioni mentali quali l’attenzione, il ragionamento, la flessibilità cognitiva, la capacità di astrazione e la memoria di lavoro

Le abilità sopracitate sono strettamente connesse fra di loro, ad esempio bisogna aver chiaro in mente un obiettivo per poter identificare ciò che è rilevante e ciò che non lo è per raggiungerlo, questo evidenzia un collegamento tra inibizione e memoria di lavoro. Allo stesso modo bisogna mantenere la concentrazione sull’obiettivo riducendo le interferenze esterne.

Analogamente la flessibilità cognitiva necessita della presenza delle abilità di inibizione e del mantenimento in memoria delle informazioni.

È stata inoltre formulata una distinzione dicotomica tra Funzioni Esecutive “cool” e Funzioni Esecutive “hot” (26):

• Le Funzioni esecutive cool rappresentano quelle funzioni basate su un’elaborazione complessa, cognitiva, controllata e più lenta. Vengono attivate quando il soggetto si trova alle prese con problemi astratti e decontestualizzati [2] o in attività di manipolazione delle informazioni mediante la memoria di lavoro.
• Le funzioni Esecutive hot sono invece legate ad un’elaborazione automatica ed emozionale degli stimoli, ovvero una programmazione semplice e rapida che interviene nelle situazioni di stress. Tali funzioni sono richieste in situazioni significative e sono coinvolte nella regolazione dell’emotività e della motivazione, [2] come per esempio nei task comportamentali basati su meccanismi di ricompensa e gratificazione. Le FE hot hanno un ruolo cruciale nell’integrare il comportamento sociale ed emotivo con l’attività delle FE cool. (27,28)

Entrambe le componenti raggiungono la piena maturazione nella tarda adolescenza. (29)

Queste due tipologie di funzioni esecutive lavorano in maniera sincrona con il fine di garantire un funzionamento ideale, ma studi neuropsicologici suggeriscono una doppia dissociazione tra le due tipologie, documentando lesioni a carico di una in assenza di problemi a carico dell’altra e viceversa. [2]

Numerosi studi sono stati condotti relativamente allo sviluppo delle FE cool, mentre molto pochi sono quelli relativi allo sviluppo delle FE hot. I risultati indicano che le FE hot esordiscono prima di quelle cool, infatti lo sviluppo delle regioni frontali ventro-mediali (substrato delle FE hot) avviene prima di quelle dorsolaterali (substrato delle FE cool).

Lo sviluppo delle FE avviene fin dalla nascita e la piena acquisizione si realizza in adolescenza e in giovane età adulta.

Sviluppo delle FE HOT:

Nell’arco del primo anno si osserva una forma rudimentale di Teoria della Mente (30) che migliora in modo significativo fra i 3 e i 5 anni e raggiunge una forma analoga a quella adulta attorno ai 6 anni.

Nel secondo anno compaiono una forma semplice di empatia (30) e la capacità di discernere fra fantasia e realtà (31), che si sviluppano in modo significativo attorno ai 5 anni.

In età prescolare migliora la capacità di prendere decisioni in situazioni in cui entrano in gioco punizioni e gratificazioni.

Sviluppo delle FE COOL:

I primi segni di memoria di lavoro si hanno a partire dai 7/8 mesi, dai 5 anni se ne osserva un incremento e tra i 9 e i 12 un ulteriore sviluppo con aumento delle capacità di resistere alle interferenze interne ed esterne (32). Controllo inibitorio inizia a partire dai 7/8 mesi e aumenta tra i 3 e i 5 anni con un picco a 4 anni (33). Un ulteriore miglioramento è visibile tra gli 8 e gli 11 anni (32).

La comparsa del controllo attentivo avviene tra i 4 e i 5 anni (34), età in cui migliora anche la flessibilità cognitiva (35) la quale raggiunge livelli pari agli adulti tra gli 8 e i 10 anni (36).

La capacità di pianificazione compare verso i 5 anni e si potenzia dai 12 anni (36).

La seguente tabella riassume le età di sviluppo e i riferimenti bibliografici delle Funzioni Esecutive:

Funzione esecutiva	Cool / Hot	Età di sviluppo	Riferimento
Memoria di lavoro	cool	7 – 8 mesi 9 – 12 mesi 3 – 4 anni	Smith – Zelazo, 2004 Diamond, 2013 Monette et al., 2015
Attenzione	cool	1 anno 4 – 5 anni	Dajani e Uddin, 2015 Espy et al, 1999
Inibizione	cool	7 – 8 mesi 3 – 5 anni	Smith – Zelazo, 2004 Monette et al., 2015
Flessibilità cognitiva	cool	3 – 5 anni   9 – 10 anni	Dajani e Uddin, 2015 Buss e Spencer, 2014 Monette et al., 2015
Pianificazione	cool	3 – 4 anni   5 – 7 anni	Welsh, Pennington e Croisser, 2003 Smidt et al, 2004
Teoria della Mente   Decision Making	hot	3 – 6 anni	Smidt et al, 2004
	hot	4 – 5 anni	Hongwanishkul et al, 2005

Esistono diverse correnti di pensiero in merito alle componenti delle Funzioni Esecutive: secondo alcuni le FE sono le cinque elencate sopra (inibizione, memoria di lavoro, flessibilità, attenzione e pianificazione), secondo altri, come Miyake e colleghi, le componenti core delle FE sono tre (inibizione, memoria di lavoro e flessibilità) che si sviluppano nel tempo, infatti, mentre nel bambino sono inizialmente tutte collegate fra loro, nell’adulto fanno parte di tre moduli separati.

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Rapporti con altri processi cognitivi

Teoria della Mente

Un ambito molto studiato è l’interazione fra FE e Teoria della Mente (TdM), ovvero la capacità di un individuo di comprendere gli stati mentali propri e altrui sulla base dell’osservazione del comportamento e del contesto. Tale abilità è indispensabile per l’interazione con gli altri e si sviluppa a partire dai due anni, quando tutte le credenze vengono considerate veritiere, completandosi intorno ai 4 anni, con la consapevolezza che i comportamenti altrui possono essere determinati da credenze erronee.

Il ruolo delle FE, in particolare inibizione e flessibilità cognitiva, sarebbe quello di sostenere e affiancare i processi di distinzione, coordinazione, e ricerca dei differenti stati mentali altrui. Molte ricerche hanno evidenziato che FE più sviluppate sono correlate a livelli più elevati di TdM (37): soggetti di 3/4 anni hanno prestazioni in prove inibitorie che predicono, a distanza di un anno, il funzionamento della TdM, il viceversa non vale.

FE e TdM condividono alcune aree cerebrali come substrato neurale (aree prefrontali mediali) (38). Danni a carico dei due domini coesistono in quadri clinici quali autismo, schizofrenia e disturbi del comportamento (ADHD).

Analizzando la letteratura si identificano differenti posizioni in merito alla relazione tra dominio esecutivo e quello TdM:

1. Lo sviluppo delle FE è condizione per lo sviluppo della TdM (39, 40)
2. La TdM come sottoinsieme del dominio esecutivo (14)
3. TdM come prerequisito per un buon funzionamento esecutivo (41)
4. Relazione tra FE e TdM dovuta ad un terzo processo comune ad entrambi:
   Capacità di ragionamento generale (14) o di linguaggio (42)

Due problemi ostacolano maggiormente lo studio dell’interazione tra FE e TdM:

• Le prove per valutare il funzionamento delle TdM non forniscono una misura pura di esso in quanto chiamano in causa anche competenze esecutive
• Problemi concomitanti nei due domini potrebbero essere dovuti a correlazioni neuro anatomiche invece che a correlazioni cognitive, visto che FE e TdM hanno alcuni substrati neuro-anatomici sovrapposti ed altri adiacenti

Intelligenza

Per quanto riguarda la relazione fra intelligenza e Funzioni Esecutive, intendendo col termine intelligenza la capacità di acquisire conoscenza da utilizzare in situazioni nuove, non è stata trovata una correlazione con le FE a livello globale.

È stata invece rilevata una correlazione tra le singole componenti del core: il livello più elevato è associato alla Memoria di lavoro (43), in particolare alla componente di aggiornamento; relazioni significative sono state ipotizzate tra FE e inibizione (44,45); mentre dati contrastanti sono emersi relativamente al dominio della flessibilità cognitiva (46).

Si possono includere nell’intelligenza tre tipi di capacità generali:

• ragionamento logico, collegamento tra idee diverse
• parlare in modo chiaro e ordinato, con vocabolario sufficientemente ampio
• identificare e comprendere l’essenziale dalle differenti situazioni

Motivazione

Per motivazione si intende il perché, le cause e i fini di un dato comportamento. Si distinguono due differenti tipi di motivazioni:

• Biologiche: strettamente collegate con i processi di maturazione e con le caratteristiche fisiche dell’organismo
• Personali e sociali: collegate con i processi di autoregolazione mentale

Da un punto di vista neuropsicologico, neuroanatomico e comportamentale, FE e motivazione sono due processi distinti (47). Per l’attivazione di processi cognitivi ed esecutivi è fondamentale un peculiare stato di motivazione e l’attribuzione di uno specifico valore alla risposta che viene fornita (48).

Numerosi studi sono stati compiuti sull’impatto di ricompense e punizioni sia materiali sia sociali: ad esempio Taylor (49) ha dimostrato che la presenza di incentivi e punizioni materiali motiva la performance in prove di Memoria di Lavoro, interagendo e reclutando le stesse aree neuroanatomiche attivate dalla prova esecutiva (aree prefrontali laterali destre).

Questo avviene sia in soggetti con sviluppo tipico sia in soggetti autistici o con disturbi comportamentali (ADHD), diversi studi hanno ipotizzato che questi deficit possono essere ridotti aumentando la motivazione attraverso rinforzi tangibili o sociali, in particolare sembra che soggetti con ADHD possano trarre giovamento con entrambi i tipi di rinforzo in prove di inibizione, mentre i soggetti con autismo solo dai rinforzi tangibili (50).

Il momento (immediato o a distanza di tempo) e la frequenza (regolare o no) di rinforzi/punizioni sono parametri a cui prestare attenzione durante lo svolgimento delle prove.

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Funzioni Esecutive e patologie

Disturbo dello Spettro Autistico

I Disturbi dello Spettro Autistico (ASD) sono un insieme di disturbi del neurosviluppo caratterizzati da una compromissione in due aree: la prima riguarda la capacità di comunicazione e interazione sociale, mentre la seconda è relativa ad interessi e comportamenti ristretti e stereotipati. Si tratta di una problematica che ha una frequenza pari allo 0,6% nella popolazione generale e interessa maschi e femmine con un rapporto di 3:1. Negli ultimi anni si è molto intensificato l’interesse del funzionamento esecutivo in questa popolazione clinica anche se si sono presentati numerosi ostacoli quali: l’eterogeneità del funzionamento intellettivo e del profilo neuropsicologico e l’alta incidenza di comorbidità con altre problematiche psicopatologiche che potrebbero oscurarne il reale profilo esecutivo.

Le FE controllate principalmente dal lobo frontale riguardano la pianificazione degli obiettivi, il controllo degli impulsi, l’inibizione di risposte predominanti ma inappropriate, l’organizzazione della ricerca e flessibilità. Il comportamento dei bambini autistici rigido e inflessibile, la loro perseverazione su un compito, i loro interessi stereotipati e la loro difficoltà a pianificare un’azione rappresentano l’espressione di questo deficit.

Uno studio di Damasio e Maurer (51) evidenzia come le caratteristiche dell’autismo siano simili a quelle trovate in pazienti con lesione frontale. Successivamente Pennington e Ozonof (9) hanno confrontato le abilità riferite alle FE di un gruppo di persone affette da ASD con un gruppo di controllo trovando una differenza significativa in almeno una di queste. Altri studi hanno evidenziato che i pazienti affetti da ASD hanno difficoltà nella Memoria di Lavoro, nella flessibilità cognitiva, nella pianificazione, nella generazione di nuove idee e azioni e nel monitoraggio delle azioni, ma non nell’inibizione (52).

Si è evidenziata una ridotta attivazione della corteccia prefrontale dorsolaterale in prove di memoria di lavoro spaziale (53), una correlazione fra specifiche prove di FE e specifiche aree della corteccia prefrontale, in particolare quelle ventro mediali (54). Si ipotizza che deficit nelle funzioni Esecutive siano fattori associati piuttosto che fattori causali ai sintomi autistici, conseguenza secondaria delle precoci anomalie nella funzione del lobo temporale mediale (55).

Studi di neuroimaging hanno dimostrato che i circuiti fronto-parieto-striatali sono i principali sistemi implicati nella disfunzione esecutiva nell’autismo (56,57).  

Il modello della disfunzione esecutiva è stato utilizzato soprattutto per spiegare “comportamenti e interessi ristretti e ripetitivi” osservati nei pazienti con ASD. Diversi studi hanno evidenziato che i RRBI sono fortemente associati a deficit di:

• Generatività (fluenza verbale) (58)
• Inibizione di risposte prepotenti (59)
• Flessibilità cognitiva (60)

La misurazione di vari effetti delle FE in bambini con ASD e in bambini con disturbo del linguaggio ha mostrato che punteggi più bassi nelle prove delle FE corrispondevano a incidenze più alte e durata maggiore delle stereotipie motorie solo nei pazienti con ASD.

Altri studi hanno ipotizzato che il deficit delle FE può essere rilevante anche per comprendere la compromissione a livello dell’interazione sociale e della comunicazione.

Kenworthy (61) ha studiato il legame fra le FE e i domini sintomatologici dell’autismo determinando che:

• La fluenza verbale e l’attenzione visiva sono associate a sintomi sociali e di comunicazione
• La flessibilità cognitiva ai RRBIs

Inoltre, Gilotty e colleghi (62) hanno rilevato che l’iniziativa comportamentale e la WM sono associate a compromissioni nell’interazioni sociali e nella comunicazione.

I deficit nelle FE possono dunque spiegare, per alcuni autori, solo i comportamenti ripetitivi e gli interessi ristretti, ma per altri, anche la compromissione nell’interazione sociale e nella comunicazione. Inoltre, studi sul fenotipo autistico allargato hanno evidenziato deficit di pianificazione e flessibilità nei genitori e fratelli di soggetti affetti da autismo.

I dati contraddittori relativi alla disfunzione esecutiva nell’autismo sono spiegati da White (63) come un deficit nell’Interpretazione di Informazioni Implicite (Triple I): persone con ASD comprendono con difficoltà le aspettative implicite del terapista rispetto al compito compromettendo solo quelle prove FE in cui questa informazione è essenziale. Tali osservazioni non sono però confermate da altri studi.

Analizzando più nel dettaglio i deficit delle singole FE troviamo principalmente limiti nella flessibilità cognitiva (valutata tramite WCST), evidenti nelle stereotipie e nelle perseverazioni, il soggetto si trova in difficoltà nel momento in cui è chiamato a muoversi flessibilmente tra pensieri, azioni, risposte come richiesto dal contesto. Per quanto riguarda il dominio della pianificazione, valutata tramite la torre di Londra, la torre di Hanoi e i labirinti, 5 studi su 10 hanno riscontrato un deficit significativo, che migliora nelle prove in versione computerizzata (64). Le capacità d’inibizione dei soggetti autistici sembrano essere principalmente compromesse nella componente dell’inibizione delle risposte preponderanti (valutata tramite la prova Go No-Go), l’elemento che probabilmente determina una caduta delle performance è l’arbitrarietà delle regole che governano il comportamento del soggetto (40,65). In merito alla Memoria di Lavoro, i soggetti autistici si caratterizzano per performance al di sotto della media in prove volte a valutare la memoria implicita.

L’ipotesi del deficit nelle FE nell’autismo presenta però i seguenti limiti:

• Le disfunzioni esecutive sono state evidenziate anche in altre condizioni cliniche (scarsa specificità) (66)
• Alcuni studi su persone con ASD non hanno identificato deficit nelle prove con FE (universalità controversa) (52)
•  Bambini con lesioni frontali precoci non sempre presentano autismo (52)
• Manca la conferma di una correlazione fra deficit nelle FE e il grado di disabilità sociale (61)
• L’ipotesi di una disfunzione esecutiva ha ricevuto molte conferme da studi su adolescenti e adulti con autismo, mentre studi su bambini in età prescolare hanno fornito risultati contrastanti (67)

In conclusione, la ricerca neuropsicologica sulle FE nell’autismo sembra indicare che le cause siano una combinazione di anomalie tra loro correlate e non un singolo deficit critico.

Sono quindi necessari ulteriori approfondimenti e studi che potrebbero permettere di comprendere l’interconnessione, durante lo sviluppo, tra differenti componenti del funzionamento cognitivo.

Prospettive future di ricerca:

• Studio delle differenti associazioni tra la disfunzione esecutiva e i differenti deficit neuropsicologici per comprendere l’autismo
• Estensione della valutazione neuropsicologica (fenotipo allargato) ai parenti delle persone con autismo
• Maggiore comprensione del rapporto fra deficit neuropsicologici e caratteristiche cliniche
• Maggiore integrazione tra studi genetici e neuropsicologici e tra studi neurobiologici, tecniche di neuro immagini e neuro fisiologia
• Studio delle abilità precoci delle FE: inibizione, WM e flessibilità e relazioni con le successive disabilità
• Studi sui processi usati, anche di tipo compensatorio, oltre che di individuazione di deficit
• Studi sugli interventi e la riabilitazione neuropsicologica delle FE

Disabilità intellettiva

La disabilità intellettiva (DI) è un disturbo dello sviluppo intellettivo con le seguenti caratteristiche:

• Deficit delle funzioni intellettive come ragionamento, pianificazione, apprendimento scolastico e dell’esperienza e problem solving
• Deficit del funzionamento adattivo che limita l’autonomia e la responsabilità sociale in una o più attività della vita quotidiana.
• Esordio di tali deficit durante il periodo di sviluppo

Le cause possono essere biologiche di tipo genetico (Sindrome di Down, Sindrome di Williams, Sindrome X Fragile, Sindrome di Prader-Willy), non genetico (es: rosolia, meningite, asfissia, alcolismo) o ambientali (deprivazione sociale).

Gli studi condotti sulle Funzioni Esecutive nella DI concordano tutti nel dimostrare una compromissione delle FE rispetto all’età cronologica, con compromissioni maggiori in bambini con DI di grado moderato rispetto al grado lieve. Sembrano inoltre esserci dei collegamenti tra problemi nelle FE e compromissione nei comportamenti adattivi, mentre non è dimostrato un legame rispetto all’età mentale.

Nei casi di Disabilità Intellettiva risultano compromesse la Memoria di Lavoro (68,69,70), la pianificazione (71,72) e di fluenza verbale (71,73).

Nella sindrome di Down sono state dimostrate delle compromissioni sia rispetto all’età mentale sia cronologica nella memoria di lavoro sia verbale che visuo spaziale, nell’inibizione verbale, nella flessibilità cognitiva, nella pianificazione e nell’attenzione sostenuta, mentre fluenza verbale e visuo spaziale e inibizione visuo spaziale sono in linea con l’età mentale. (74,75,76,77)

Nella sindrome di Williams sono state dimostrate delle compromissioni anche rispetto all’età mentale nell’inibizione sia verbale che visuo spaziale, nella fluenza visuo spaziale, nella flessibilità visuo spaziale, nella pianificazione, nell’attenzione sostenuta e nella memoria di lavoro sia verbale sia visuo spaziale; la flessibilità verbale sembra in linea (76,77,78).

Nella sindrome di Prader-Willi sono state dimostrate compromissioni rispetto all’età cronologica in compiti di inibizione, flessibilità cognitiva, memoria di lavoro e pianificazione rispetto ai coetanei. Rispetto all’età mentale sono invece emersi dei deficit in compiti di flessibilità e di stima cognitiva (79).

Nella sindrome di X fragile negli individui maschi sono state dimostrate compromissioni in compiti di inibizione, memoria di lavoro, flessibilità cognitiva e pianificazione rispetto all’età mentale oltre che rispetto all’età cronologica (80).

Tali deficit sono riassunti nella seguente tabella:

	S. Down	S. Williams	S. X Fragile	S. Prader-Willi
Pianificazione	X	X	X	X
Inibizione Verbale	X	X	X	X
Inibizione visuo spaziale		X	X	X
Flessibilità verbale	X		X	X
Flessibilità visuo spaziale	X	X	X	X
Memoria di lavoro verbale	X	X	X	X
Memoria di lavoro visuo spaziale	X	X	X	X
Fluenza verbale
Fluenza visuo spaziale		X
Attenzione sostenuta	X	X

In conclusione, nella disabilità intellettiva le FE risultano essere sicuramente compromesse rispetto all’età cronologica e in molti casi anche rispetto all’età mentale.

Disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD)

Il Disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD) è un disordine dello sviluppo neuropsichico del bambino e dell’adolescente, caratterizzato da disattenzione, impulsività e iperattività. Questi sintomi non sono causati da deficit cognitivo ma da difficoltà nell’autocontrollo e nella capacità di pianificazione. Si presentano in tutti i contesti di vita del bambino e causano una significativa limitazione delle attività quotidiane.

La difficoltà di attenzione è il sintomo centrale che può rimanere fino all’età adulta, mentre l’iperattività si riduce nel tempo. L’ADHD si caratterizza per un’incidenza che spazia dal 3 al 5%, con un rapporto maschi/femmine pari a 4:1 o 9:1.

Esistono tre diverse tipologie: una prima in cui prevale la disattenzione, una seconda in cui primaria è l’iperattività e l’impulsività e una terza in cui tutti e tre i sintomi cardine sono presenti in modo significativo.

Alcune ricerche hanno rilevato in soggetti con ADHD una compromissione anatomico-strutturale funzionale delle aree prefrontali e frontali dell’encefalo, le stesse coinvolte nelle FE.

In particolare, la disattenzione e il deficit del sistema esecutivo sono relazionati ad un funzionamento alterato dei circuiti prefrontali striatali; l’iperattività, la ridotta motivazione e la difficoltà nel saper attendere, invece, sono dovute a una compromissione parziale del sistema frontale limbico.

Un secondo aspetto che fa pensare a una relazione fra ADHD e FE è legato al comportamento che sarebbe riconducibile a quello di pazienti con lesione al lobo frontale (81).

Inoltre, una importante review di Pennington e Ozonoff (9) ha evidenziato nel 67% dei bambini con ADHD una performance inferiore alla media nelle prove che valutano il dominio delle FE. I risultati della review indicano, in questi soggetti, una compromissione esecutiva particolarmente estesa che interessa le competenze inibitorie, la pianificazione e la flessibilità cognitiva.

Prendendo in esame le singole componenti delle FE abbiamo:

• Memoria di lavoro: Willcutt e collaboratori (82) hanno preso in esame otto lavori sulla componente spaziale e sei di questi hanno messo in evidenza differenze significative, così come il 55% degli 11 studi sulla componente verbale. I risultati sono però molto eterogenei quindi non si riesce a giungere a conclusioni certe.
• Pianificazione: Willcutt e collaboratori, sempre nella meta-analisi del 2005 hanno evidenziato una significativa caduta di performance nelle prove volte a valutare le abilità di pianificazione
• Flessibilità cognitiva: non si riscontrano particolari alterazioni
• Attenzione: si rilevano deficit nella componente della vigilanza, ossia la capacità di prestare attenzione per un periodo protratto di tempo ad un determinato stimolo
• Inibizione: dalla meta-analisi di Willcutt&co emerge che i soggetti con ADHD si caratterizzino per una caduta nelle prove che valutano la capacità di inibire una risposta preponderante o automatica, mentre regolare risulta nella componente del controllo delle interferenze.

Sempre riguardo all’inibizione, Barkley, nel 1997 (83), invece introduce un modello ibrido nel quale sostiene che il problema centrale dei bambini con ADHD è un deficit iniziale dell’inibizione della risposta costituito dall’incapacità di acquisire autoregolazione e solo successivamente, a cascata, delle FE (WM, autoregolazione di emozioni, sistema motivazionale, arausal, interiorizzazione del linguaggio e analisi/sintesi degli eventi).

Le FE in grado di spiegare i sintomi dell’ADHD, secondo Barkley, sono 4:

• Memoria di lavoro: risulta poco presente e non sviluppata in persone con ADHD
• Linguaggio interiore: un modo per parlare a sé stessi per aiutare a regolare e guidare il comportamento nel risolvere problemi. Questa capacità matura più tardivamente e in modo incompleto in soggetti con ADHD
• Alterata percezione del tempo: capacità di tenere traccia del passare del tempo, di cambiare comportamento in relazione al suo trascorrere. Questa capacità è alterata o compromessa negli individui con ADHD e impedisce loro di modificare il comportamento in risposta alle esigenze del mondo reale
• Comportamento diretto all’obiettivo: capacità di stabilire un obiettivo nella mente e costruire le proprie azioni utilizzando l’immagine interna di tale obiettivo. Le persone con ADHD sono in grave difficoltà in questi processi pertanto, non sono in grado di raggiungere obiettivi a medio e lungo termine.

L’intervento delle 4 FE, per la finalizzazione della propria azione, è favorito dalla capacità di rallentare la risposta predominante creando un momento di ritardo prima di agire modificando la risposta.

Sergeant e colleghi nel 1999 (84) propongono il modello energetico-cognitivo per interpretare il funzionamento di persone con ADHD dove l’inibizione viene considerata nella fase di organizzazione dell’azione. Questo modello è costituito da tre componenti:

• Livello sopraordinato: coordina le azioni ed è la sede delle FE intese come rappresentazione mentale del compito per consentire un problem solving adeguato
• Livello energetico: suddiviso in sforzo per recuperare l’energia necessaria per eseguire il compito, arausal, energia necessaria per fornire risposte e attivazione energia richiesta per mantenere la vigilanza
• Elaborazione dell’informazioni: decodifica dello stimolo della sua elaborazione e della risposta

Secondo questo modello le persone con ADHD hanno un deficit a carico delle componenti energetiche di attivazione e sforzo mentre il circuito arausal risulta intatto. Le persone con ADHD non saprebbero pertanto gestire lo sforzo cognitivo necessario per eseguire il compito assegnato.

Sanders (85) attribuisce allo sforzo anche le funzioni eccitatorie ed inibitorie delle altre due funzioni energetiche, arausal (risposta fasica quindi intensa e rapida) e attivazione (risposta tonica quindi debole e prolungata).

In sintesi, questi tre stadi prevedono, a livello inferiore l’elaborazione delle informazioni, a livello intermedio il ruolo delle fonti energetiche e a livello superiore le funzioni di controllo e gestione del comportamento.

Geurts e collaboratori nel 2004 (66) indagando il tipo di deficit delle FE in bambini (6-13 aa) con ADHD ha rilevato difficoltà solo nell’inibizione di una risposta prepotente e di fluenza verbale, non supportando quindi la teoria di Barkley.

È assodato che il deficit di inibizione non è al centro delle compromissioni di persone con ADHD e che le altre componenti delle FE sono indipendenti dell’inibizione. Ultimamente il fatto che il deficit esecutivo non riesca a spiegare la maggior parte dei problemi di bambini e adolescenti con ADHD spingono i ricercatori a seguire altre ipotesi, tra le quali le FE calde (componenti emotivo-motivazionali).

A supporto della teoria del doppio deficit esecutivo e motivazionale, si trova un riscontro nello studio di pazienti con lesioni alla corteccia prefrontale (86) che dimostrano una distinzione tra aspetti esecutivi affettivi detti caldi e quelli freddi: l’elaborazione emotiva sarebbe associata alla corteccia prefrontale ventromediale, mentre le componenti esecutive sarebbero associate all’attività della corteccia prefrontale dorsolaterale.

Le funzioni calde sarebbero legate a un’elaborazione automatica ed emozionale degli stimoli che avverrebbe rapidamente e diventerebbe preponderate nelle situazioni di stress, sovrastando per intensità le funzioni fredde. Queste sono basate su un’elaborazione complessa dello stimolo e richiederebbero un’azione controllata quindi più lenta.

In breve, le persone con ADHD sembrerebbero tutte avere una disregolazione delle funzioni emotive, ma non è chiaro se questo sia indice di una specifica compromissione o il risultato di deficit in più componenti delle FE calde.

L’ADHD non risulta essere un disturbo con soli deficit cognitivi nei processi top-down, ma anche con difficoltà emotive nei processi bottom-up: presenta difficoltà nel riconoscere le emozioni e nel riuscire a gestire intensamente quelle negative.

Si possono interpretare alcuni sintomi cardine dell’ADHD: l’impulsività potrebbe essere definita come una risposta comportamentale alle risposte dell’ambiente, veicolata da difficoltà nella gestione dello sforzo e dalla mancata presenza di rinforzi immediati. Bambini e adolescenti con ADHD difficilmente mostrano impulsività quando il carico cognitivo e lo sforzo rimangono bassi, compiti più complessi e poco gratificanti farebbero emergere i sintomi del disturbo. Un uso sapiente della gratificazione può ridurre i problemi al deficit inibitorio, interventi riabilitativi su bambini con ADHD dovrebbero quindi utilizzarla.

L’idea che l’ADHD sia solo un disturbo comportamentale con difficoltà inibitorie, viene ora sostituita con quella che sia un problema motivazionale. La valutazione di queste componenti può essere effettuata durante l’età scolare quando le FE calde e fredde si differenziano. I benefici delle gratificazioni sono maggiori nei ragazzi con ADHD e questo consente un buon controllo sul deficit inibitorio, pertanto interventi con utilizzo ravvicinato di gratificazioni dovrebbero consentire un miglior controllo cognitivo e motivazionale del comportamento dei ragazzi con ADHD.

Nel 2013 Diamond (87) presenta un modello che cerca di riunire i risultati delle ricerche degli ultimi anni. Il cuore delle FE viene concordemente individuato nelle tre componenti descritte da Miyake (inibizione, Memoria di lavoro e flessibilità cognitiva), queste attiverebbero poi un sistema di processi centrali di ordine superiore indispensabili per lo sviluppo sociale e psicologico della persona (pianificazione, ragionamento e problem-solving).

Dislessia

La dislessia fa parte dei Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) insieme a disgrafia, disortografia e discalculia.

La dislessia è una condizione neurobiologica che non deriva da un deficit cognitivo.

Il bambino dislessico ha capacità cognitive nella norma e tipica esperienza scolastica-educativa e privi di compromissioni neurosensoriali, la difficoltà riguarda il processo di apprendimento legato alla transcodifica del testo scritto, in termini di velocità e correttezza rispetto a quanto atteso per età anagrafica, classe frequentata e istruzione ricevuta.

Il problema si presenta sia con vocalizzazione sia senza e può avere ripercussioni sulla comprensione del testo scritto. [5]

Questa popolazione clinica solitamente presenta problematiche attentive. Le informazioni in merito a una compromissione esecutiva sono contrastanti: la maggior parte degli studi è concorde nell’asserire che soggetti dislessici presentano lievi problematiche nel dominio esecutivo, però si differenziano nei domini che ritengono deficitari. Brosnam (88), Willcutt (89,90) e Bental&Tirosh (91) hanno limitato le compromissioni esecutive alla Memoria di Lavoro e alla fluenza verbale, mentre Purvis (92) e Van der Schoot (93) hanno esteso la disfunzione anche al dominio inibitorio. Marzocchi e colleghi (2008) mettono in evidenza anche un deficit della flessibilità cognitiva e, infine, Shanahan&co (94) riscontrano un deficit nella velocità di processamento verbale e motorio. Willcutt e collaboratori (89,90), però, sostengono che tali deficit esecutivi siano in realtà dipendenti da un problema fonologico e da una scarsa velocità di processamento delle informazioni, per cui i presunti deficit nelle FE, sarebbero un artefatto dovuto all’elaborazione sensoriale degli stimoli verbali.

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Valutazione delle Funzioni Esecutive

Strumenti di valutazione

La valutazione delle FE prevede la somministrazione di singole prove create per la stima di un singolo dominio delle FE oppure la somministrazione di batterie opportunamente validate e tarate. L’utilizzo di questi metodi permette di identificare le componenti delle FE e di analizzarle singolarmente, di controllare i fattori interferenti e di avere una buona validità interna.

La scelta del materiale da utilizzare dipende dal modello teorico di riferimento, dalle caratteristiche e dalle competenze del soggetto e dagli obiettivi che si vogliono raggiungere.

L’obiettivo dei ricercatori di oggi è quello di creare degli strumenti che tengano conto dell’analisi genetica e funzionale della patologia sottostante oltre che della performance ai test psicometrici, che permette di controllare le specifiche componenti esecutive, il test deve inoltre essere ecologico, deve cioè tenere conto del contesto in cui il soggetto è inserito.

La valutazione delle FE è un punto molto delicato perché, essendo le FE un insieme di abilità che ne coordinano altre, è molto difficile isolarle e quindi valutarle in modo specifico.

Non esistono molti strumenti di valutazione delle Funzioni Esecutive, alcuni sono specifici, quindi valutano specificatamente le FE, altri invece sono non specifici, cioè valutano altre abilità che hanno effetto sulle FE; il problema di questi ultimi è che quando risulta deficitaria un’abilità valutata, non si può capire se il deficit è a carico della FE o dell’abilità stessa.

Di seguito riportiamo alcuni strumenti specifici che vanno a valutare singoli domini delle FE e batterie neuropsicologiche che ne valutano tutte le componenti:

Memoria di Lavoro

Per la dimensione verbale:

• Digit Span (95): Si tratta della ripetizione di cifre nell’ordine presentato (Digit Forward) oppure al rovescio (Digit Backward). Il numero di cifre parte da tre e continua ad aumentare fino all’errore del soggetto. La versione backward fornisce informazioni in merito alla capacità di mantenere ed elaborare le informazioni nella Memoria di Lavoro.
• Listening Span Sentences (96): vengono presentate al soggetto delle frasi a cui manca la parola finale, il soggetto deve nominare la parola mancante e ricordarsela. Alla fine, il soggetto deve ripetere tutte le parole finali nell’ordine in cui le ha pronunciate. Il numero di parole da ricordare aumenta progressivamente. La prova viene valutata in base alle parole trovate correttamente e alle parole rievocate in ordine corretto.

In merito alla capacità di aggiornamento:

• Keep track task (97): prova computerizzata in cui vengono mostrate al soggetto un numero di parole appartenenti a varie categorie, il soggetto dovrà poi rievocare l’ultima parola vista di una o più categorie, scelte precedentemente. La prova viene valutata in base a quante parole il soggetto riesce a ricordare.
• Tone Monitoring Task (11): vengono presentati al soggetto alcuni suoni di diverse frequenze. Il compito del soggetto è quello di fermare la successione di suoni nel momento in cui ritiene di averne sentiti quattro della stessa frequenza. La performance viene valutata in base al numero di risposte corrette fornite.
• Letter Memory Task (98): al soggetto viene presentata una lista di parole della quale non conosce la lunghezza e di cui deve ricordarsi le ultime 4 parole. La prova viene valutata in base al numero di parole correttamente rievocate.
• Mental Counter (99): al soggetto viene presentata una stringa di numeri che può essere preceduta o seguita da un quadratino nero. Quando questo precede la stringa, il soggetto deve sommare 1 al numero rappresentato, quando la segue deve sottrarre 1. La prova va avanti fino al raggiungimento di una cifra prestabilita e viene valutata alla luce del numero di risposte corrette fornite.

Per la dimensione visuo-spaziale:

• Self Ordered Pointing Task (100): al soggetto vengono presentate alcune serie di tavole su cui sono rappresentati alcuni disegni astratti, diversi fra loro. Su ogni tavola è presente lo stesso set di disegni, ciò che cambia è la loro posizione; il soggetto deve indicare per ciascuna tavola un disegno differente, può scegliere l’ordine che vuole a patto che ogni disegno sia indicato solo una volta. La performance viene valutata in base al numero di errori commessi.
• Tic Tac Toe (101): la prova prevede una fase di memorizzazione in cui vengono fatte vedere al soggetto delle lettere target “X” e “O” in una griglia 3x3 e una fase di rievocazione in cui vengono presentate le “X” e le “O” in specifiche posizioni della griglia e viene chiesto al soggetto di riconoscere quando le lettere sono posizionate come la conformazione precedentemente vista. La prova viene valutata in base alla proporzione di risposte corrette fornite
• Test di Corsi (102): prova in cui l’esaminatore tocca alcuni cubi con scritti dei numeri che rimangono visibili solo all’esaminatore e il soggetto deve ripetere la stessa sequenza. I cubi sono posti in modo irregolare per evitare che il soggetto possa elaborare delle strategie facilitanti.

Per valutare la funzionalità dell’Esecutivo Centrale:

• Dual Task: prove in cui il soggetto deve svolgere due compiti simultaneamente. Per esempio, Miyake utilizza una prova in cui viene chiesto al soggetto di risolvere un labirinto mentre nomina più parole possibili che hanno come iniziale una lettera concordata.
• Operation Span Task (103): al soggetto viene presentata un’equazione accoppiata ad una parola, lui dovrà risolverla e leggere ad alta voce la parola. Alla fine, gli verrà chiesto di rievocare in ordine le parole lette.

Strumenti sperimentali realizzati ad hoc per la popolazione in età evolutiva:

• Spin the pots (104): il soggetto viene posto davanti a sei contenitori e gli viene chiesto di porre dentro a quattro di essi degli adesivi. Nel trial successivo gli verrà chiesto di indicare i recipienti dentro i quali pensa che siano gli adesivi, ma nel frattempo l’esaminatore ha cambiato la posizione dei recipienti.
• Test degli animali (105): inizialmente viene chiesto al soggetto di ascoltare delle parole e segnalare quando queste sono degli animali. Successivamente verrà chiesto loro di memorizzare l’ultima parola di ogni serie e di rievocarla in modo ordinato.

Flessibilità cognitiva

• Wisconsin Card Sorting Test (106): il soggetto ha davanti a sé quattro cartoncini target con disegnati: un triangolo rosso, due stelle verdi, tre croci gialle e quattro cerchi azzurri. L’esaminatore presenta una carta alla volta che può essere appaiata seguendo il criterio forma, colore o numero. Il soggetto deve porre la carta sotto al cartoncino che reputa più giusto, successivamente l’esaminatore lo informa se l’assegnazione è corretta o meno. Il soggetto dovrebbe, dopo poche prove, capire quale è la regola che deve seguire. Ad un certo punto, l’esaminatore cambia regola senza informare il soggetto e lui deve riadattarsi alla nuova regola. La prova viene valutata alla luce del numero di categorie correttamente identificate, degli errori commessi, degli errori di perseverazione e dalla capacità o meno di mantenere un set di risposta.
• L’intra-Extra Dimensional Set Shift (107): in questa prova costituita da 9 blocchi, al soggetto vengono presentati degli stimoli costituiti da due forme e due linee. Ad ogni blocco le regole cambiano e i soggetti devono continuare a spostare l’attenzione e a riadattarsi alla regola. È una prova di acquisizione ed implementazione di regole che richiede discriminazione visiva, mantenimento, spostamento e flessibilità dell’attenzione.
• Trial Making Test: si compone di due parti, nella prima parte il soggetto deve unire i numeri dall’1 al 25 e le capacità richieste sono di elaborazione visiva, riconoscimento dei numeri e velocità motoria. Nella seconda parte il soggetto deve alternare un numero con una lettera (1-A-2-B-3-C.…) il più rapidamente possibile. In questa seconda parte sono anche necessarie delle abilità di flessibilità cognitiva e di shiftare tra set di regole differenti. La prova viene valutata in base al tempo di esecuzione e alla correttezza.
• Prove di fluenza verbale e di disegno: nelle prove di fluenza verbale il soggetto deve dire in un minuto più parole possibili aventi una determinata iniziale (fluenza fonemica) o appartenenti ad una categoria semantica (fluenza semantica). Nelle prove di disegno deve produrre, nell’arco di 1 minuto, più alternative possibili per connettere con delle linee 5 punti. Entrambe le prove vengono valutate in base al numero di elementi trovati.
• Contingency Naming test (108): prova formata da 4 subtest. Al soggetto viene presentato un foglio A4 sul quale sono raffigurate 3 colonne di figure di differenti colori, ogni figura ne include un’altra. Accanto ad alcune di esse è disegnata una freccia. Nel primo subtest il soggetto deve denominare il colore di ogni figura; nel secondo la forma di quella più esterna, nel terzo se la forma esterna e interna sono uguali il soggetto deve nominare il colore, altrimenti la forma esterna; nel quarto le regole sono uguali ad eccezione degli item affiancati dalla freccia, in quel caso la regola deve essere invertita. I primi due subtest valutano l’attenzione selettiva e la velocità di processamento, gli altri due le capacità di shifting.
• Local-Global Task (109): questa prova ricorre alle figure di Navon in cui le linee delle figure globali sono composte da molte piccole figure locali. Il soggetto riceve degli stimoli, se lo stimolo è blu, deve indicare il numero di linee che formano la figura globale, se invece è nero deve indicare il numero di linee della figura locale. La prova viene valutata in base al tempo di risposta.
• Dots-Triangles Task (110): prova computerizzata in cui sullo schermo diviso in 4 quadranti si presentano un numero imprecisato di pallini rossi e triangoli verdi. Nel primo compito (dots task) il soggetto deve concentrarsi sui pallini rossi e dire se ce ne sono di più nella parte destra o sinistra dello schermo. Nel secondo compito (triangles task) deve dire se ci sono più triangoli verdi nella parte superiore o inferiore dello schermo e nel terzo compito vengono alternate le due prove. Prova valutata alla luce del tempo di reazione.
• Plus-Minus Task (111): al soggetto vengono consegnati 3 fogli con 30 numeri di due cifre, nel primo foglio deve sommare 3 ad ogni numero, nel secondo deve sottrarre 3 ad ogni numero e nel terzo deve alternare una somma ed una sottrazione. Deve completare i fogli il più velocemente possibile.
• Number-Letter Task (110): prova computerizzata in cui lo schermo viene suddiviso in 4 quadranti. Sullo schermo compaiono una coppia di un numero e una lettera, se la coppia compare nei quadranti superiori, il soggetto deve dire se il numero è pari o dispari, se compare nei quadranti inferiori, deve dire se la lettera è una consonante. Vengono registrati i tempi di reazione.

Strumenti sperimentali realizzati ad hoc per la popolazione in età evolutiva:

• Dimensional Change Card Sort (DCCS) (14): revisione del Wisconsin Card Sorting Test in cui al soggetto vengono presentate solo due carte target (coniglio blu e barca rossa) e gli viene chiesto di associare le altre carte in base a uno dei due criteri esplicitati (forma e colore)
• Visually Cued Color-Shape task: versione riarrangiata del DCCS in cui al soggetto viene chiesto di associare 60 carte a quattro carte target sulla base di due criteri (colore e forma). Il criterio viene segnalato al soggetto tramite la presentazione di uno stimolo visivo.
• Auditorily Cued Number-Numeral task: viene presentata una griglia 2x2 al cui interno di ogni quadrante ci sono dei quadratini e un numero. Il soggetto sentirà una voce dire un numero, se la voce è maschile, dovrà dire il quadrante contenente più quadratini; se la voce è femminile dovrà dire il quadrante con meno quadratini.
• Spazial Reversal (112): si utilizza una tavola con due fessure ricoperte poi da due tazze. All’interno di una di esse l’esaminatore pone una ricompensa e chiede al soggetto di scegliere in quale delle due pensa che ci sia la ricompensa. Dopo quattro risposte corrette consecutive, l’esaminatore cambia posizione della ricompensa.
• Color Reversal (112): prova analoga a quella precedente. L’unica differenza sta nel fatto che prima la regola era di tipo spaziale, in questa è legata al colore. In questo caso, dopo quattro risposte corrette consecutive, la ricompensa viene nascosta in una fessura ricoperta da un dischetto di un dato colore, indipendentemente dalla posizione.

Inibizione

Le prove che forniscono informazioni in merito alla capacità di inibire interferenze sono:

• Test di stroop colore-parole (113): prova divisa in 4 compiti che il soggetto deve svolgere in successione, nel primo il soggetto deve leggere, tra varie parole, solo quelle scritte in inchiostro nero; nella seconda vengono dati dei cerchi colorati e viene chiesto al soggetto di denominare il colore; nella terza vengono date delle parole di colori scritte con colori incongruenti e viene chiesto di leggere le parole e nella quarta vengono date delle parole di colori scritte con inchiostro di colore incongruente e viene chiesto di dire il colore dell’inchiostro.
• Continuous Performance Test (114): nella prima fase di questa prova, vengono presentate al soggetto una successione di lettere (una al secondo) e viene chiesto di identificare una lettera target. Nella seconda fase viene chiesto di identificare la lettera target solo se questa è preceduta da un’altra lettera precedentemente decisa. In questa seconda fase si mette in atto anche la capacità di inibire le risposte preponderanti.

Le prove che forniscono informazioni in merito alla capacità di inibire le risposte preponderanti/automatiche sono:

• Stop Signal task (115): prova divisa in due fasi. La prima fase consiste nel presentare al soggetto 24 parole che deve categorizzare in animali o no, questa fase ha l’obiettivo di creare nel soggetto una risposta preponderante. Nella seconda fase il soggetto deve fare la stessa cosa, ad eccezione di quando il soggetto sente un suono concordato, in quel caso non deve dare risposta.
• Go No-Go task: in questa prova vengono presentati al soggetto due stimoli, uno indica “go” quindi il soggetto deve dare risposta, l’altro indica “no-go” quindi il soggetto non deve fornire nessuna risposta. L’inibizione viene calcolata in base alla capacità di inibire in modo appropriato la risposta quando viene presentato lo stimolo “no-go”.
• Negative priming: viene presentata al soggetto una parola indicante un colore, scritta con inchiostro di colore incongruente e viene chiesto di dire il colore dell’inchiostro, nel trial successivo viene presentato un nuovo colore scritto con l’inchiostro del colore precedentemente soppresso e la consegna è di dire il colore dell’inchiostro.
• Antisaccade Task (116): prova computerizzata in cui sullo schermo compare un punto di fissazione per un periodo di tempo variabile, poi compare un quadratino nero per 225 millisecondi seguito dalla comparsa, per 150 millisecondi, di una freccia (stimolo target). Al soggetto verrà chiesto di dire la direzione della freccia. Una corretta identificazione dell’orientamento della freccia è possibile solo se il soggetto inibisce il movimento oculare riflesso verso il quadratino nero.

La prova che fornisce informazioni in merito alla capacità di controllare gli impulsi è:

• Matching Familiar Figure Test (MFFT) (117-118): test di riconoscimento percettivo in cui viene presentata una figura target e altre 6 simili ma di cui solo una esattamente uguale. Il soggetto deve trovare la figura identica. Più la risposta è veloce, meno sono le capacità di inibizione del soggetto.

Strumenti sperimentali realizzati ad hoc per la popolazione in età evolutiva:

• Baby Stroop (104): al soggetto vengono dati una tazza ed un cucchiaino di dimensioni per adulti e per bambini. Se vengono presentati quelli per adulti, il soggetto deve dire bambino, altrimenti deve dire mamma.
• Day/Night Stroop task (119): vengono presentate 16 carte raffiguranti il sole o la luna, il soggetto dovrà dire “giorno” quando vede una carta con la luna e “notte” quando vede quella col sole.
• Grass/Snow Stroop Task (120): vengono presentati dei cartoncini verdi o bianchi, il soggetto dovrà dire “prato” quando vede il cartoncino bianco e “neve” quando vede quello verde.
• Bear/Dragon (121): il soggetto dovrà eseguire le azioni che gli vengono dette dall’orso, ma non quelle dette dal drago.
• Whisper (122): si chiede al bambino di nominare sottovoce 10 stimoli a lui famigliari, si vede quindi la capacità di inibire un comportamento automatico (parlare con tono di voce normale).
• Kansas Reflection-Impulsivity Scale for Preschoolers (KRISP) (123): viene chiesto al soggetto di trovare la figura identica alla figura target fra 6 figure diverse.
• Self-Control (124): il soggetto viene messo in una stanza vuota con a portata di mano una ricompensa appetibile, la consegna è quella di non prenderla. La ricompensa può essere o visibile o nascosta dentro ad un recipiente.

Esistono delle prove che consentono di valutare contemporaneamente l’inibizione e un altro dominio delle FE:

• Shape School: valuta inibizione e flessibilità cognitiva. La prova presenta 4 condizioni, nella prima (di controllo) al soggetto viene fatta vedere un’immagine con disegnati dei bambini stilizzati (quadrati e cerchi colorati) e viene chiesto loro di nominare il più velocemente possibile i personaggi attraverso il colore. Nella seconda (inibizione) viene chiesto di nominare, sempre attraverso la forma, solo i personaggi con il volto allegro; nella terza (flessibilità) viene introdotto un altro gruppo di personaggi senza volto ma con il cappellino e viene chiesto di nominare, usando il colore, tutti i personaggi senza cappello e usando la forma per quelli con il cappello. Nell’ultima condizione (inibizione + flessibilità) i personaggi si caratterizzano per una determinata espressione facciale, il soggetto deve denominare solo i personaggi con volto allegro.
• Delay Response: valuta l’inibizione e la Memoria di Lavoro. Il soggetto vede l’esaminatore nascondere una ricompensa in una fra due fessure di una tavola, poi la vista della tavola viene occlusa e dopo 10 secondi viene chiesto al soggetto di indicare in quale fessura è localizzata la ricompensa. Dopo due risposte corrette consecutive, viene cambiata la posizione della ricompensa.
• Delayed Alternation: prova analoga a quella precedente solo che il soggetto non vede quando la ricompensa viene nascosta, quindi quando la posizione viene cambiata, per capire dov’è, deve capire la regola sottostante (ricompensa spostata da destra a sinistra).

Pianificazione

• Torre di Londra (TOL) (125): strumento costituito da tre pioli di altezza differente nei quali sono infilate biglie di colori diversi. Il soggetto, partendo da una configurazione iniziale, deve spostare le biglie per arrivare alla conformazione finale. Deve farlo nel limite di tempo di un minuto, con il minor numero di mosse e seguendo alcune regole.
• Torre di Hanoi (TOH) (126): strumento formato da tre pioli della stessa altezza e di diametro graduale nei quali sono infilati dei dischi di colori diversi. Il soggetto, partendo da una conformazione iniziale deve arrivare ad una conformazione finale indicata dall’esaminatore. Il soggetto deve seguire delle regole vincolanti, ma non vengono posti limiti di tempo.
• Figura complessa di Rey (127): al soggetto viene chiesto di copiare una figura geometrica complessa utilizzando vari colori per riuscire successivamente a distinguere il procedimento che ha messo in atto.
• Twenty Questions Test (D-KFED) (128,9): al soggetto viene chiesto di identificare una figura target potendo chiedere all’esaminatore solo domande a cui può rispondere sì o no.
• Labirinti, Porteus Mezes Test (129): al soggetto viene dato un plico di fogli con disegnati dei labirinti e gli viene chiesto di risolverli. Non sono posti limiti di tempo.

Strumenti sperimentali realizzati ad hoc per la popolazione in età evolutiva:

• Tower-Building Task (122): al soggetto viene chiesto di aiutare l’esaminatore a costruire una torre con dei piccoli cubetti di legno.

FE hot

Negli ultimi anni è aumentato l’interesse verso gli aspetti affettivi delle FE quindi sono state create delle prove che mettono il soggetto nella condizione di dover prendere delle decisioni in situazioni pericolose, in cui entrano in gioco premi e punizioni e in cui è presente l’attesa della ricompensa. Tra le prove ci sono:

• Iowa Gambling Task (130): test neuropsicologico che mira a simulare il processo decisionale quotidiano. Si valuta la capacità di proiettarsi nel futuro, di ponderare gli elementi a disposizione, di controllare l’impulso di fare una scelta vantaggiosa solo per il qui e ora. Al soggetto viene chiesto di pescare delle carte da 4 mazzi, ad ogni pescata è associata una vincita o una perdita e l’obiettivo è arrivare alla fine del gioco con il budget più alto possibile, partendo da un budget iniziale. Al soggetto viene detto che pescando da alcuni mazzi è più alta la probabilità di avere vincite.
• Probability Discounting Task (131): al soggetto viene chiesto di scegliere fra una ricompensa immediata e una di entità maggiore che potrebbe accorrere con il 25, 50, 75, 90% di probabilità.
• Delay Discounting Task (131): al soggetto viene chiesto di scegliere fra una ricompensa immediata di piccola entità o una di 10 dollari che verrà data a distanza di 1, 2, 30, 180, 365 giorni.

Strumenti sperimentali realizzati ad hoc per la popolazione in età evolutiva:

• Children’s Gambling Task (132): prova finalizzata a valutare le capacità di un individuo quando entrano in gioco ricompense e punizioni. Il soggetto deve pescare da due mazzi, ad ogni pescata è associata una ricompensa o una punizione; l’obiettivo è quello di raggiungere la fine della prova col maggior guadagno possibile.

Batterie

• Luria Nebraska Neuropsychological Battery (133): batteria creata per una popolazione target di soggetti dai 15 anni in su. È formato da 269 items suddivisi in 11 scale (motricità, ritmo, tatto, vista, linguaggio recettivo, linguaggio espressivo, scrittura, lettura, competenze aritmetiche, memoria, processi intellettivi). Possono essere aggiunte altre tre scale quali patognomica, funzionalità dell’emisfero sinistro e funzionalità dell’emisfero destro.
• Halstead Retain Neuropsychological Battery (134): batteria neuropsicologica creata per studiare i pazienti con deficit psico-organici. Ne esistono diverse versioni, una per adulti e una per bambini (5-8 anni, 9-14 anni) ed entrambe sono costituite da 11 prove fra cui test di categorizzazione, di performance tattile, di discriminazione di suoni verbali e no, Trial Making Test e prove di valutazione del linguaggio.
• Delis-Kaplan Executive Function System (D-KFES) (128): batteria utilizzabile in soggetti dagli 8 agli 89 anni.
  Valuta le FE nella dimensione verbale e, in particolare, fornisce indicazioni in merito a ragionamento deduttivo, integrazione di differenti fonti di informazione e flessibilità di pensiero.
• Neuropsychological Assessment (NEPSY-II) (135): batteria tarata per i soggetti da 3 a 16 anni, fornisce informazioni in merito alle abilità cognitive necessarie per apprendere e per comportarsi in modo finalizzato ed appropriato nei contesti scolastico, domestico e sociale. In particolare, si focalizza sulle FE (inibizione, autoregolazione, flessibilità cognitiva e pianificazione), sul linguaggio, sulla percezione sociale e sull’attenzione.
• Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery (CANTAB) (107): batteria di test tarata su soggetti da 8 a 64 anni. È composta da 23 test che valutano in particolar modo la Memoria di Lavoro, la pianificazione, l’organizzazione di comportamenti finalizzati e lo shifting attenzionale oltre che la memoria visiva e semantica, la cognizione sociale, il decision making e il controllo delle risposte impulsive.
• Behavioral Assessment af the Dysexecutive Syndrome (BADS) (136): batteria creata appositamente per valutare i deficit derivanti dalla sindrome disesecutiva. Si caratterizza per una maggiore aderenza al vissuto e alle richieste quotidiane ed è formata da sei prove (Test del Cambio della regola delle carte, Test di programmazione delle azioni, Test della Ricerca delle chiavi, Test delle Stime cognitive, Test della Mappa dello Zoo, versione modificata del Six Elements). La batteria si conclude con un test per identificare i deficit nella vita quotidiana, è composto da 20 items che indagano cambiamenti emotivi, cognitivi, di personalità, di motivazione e di comportamento. Vengono compilati due questionari: uno dal soggetto stesso e uno da un familiare.
• Behavioral Assessment af the Dysexecutive Syndrome for Children (BADS-C) (137): batteria ideata per i soggetti fra gli 8 e i 16 anni, presenta gli stessi test della BADS con la differenza che in questo è assente il Test delle Stime cognitive e che il questionario viene compilato solo dal caregiver del bambino.
• FE-PS 2-6: batteria neuropsicologia creata per i bambini in età prescolare (dai 2 ai 6 anni) composta da 10 prove, che si propone di valutare la capacità di inibizione, la capacità di gestire le interferenze e la capacità di posticipare la gratificazione.

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Limiti nella valutazione

La valutazione delle FE va incontro a dei problemi metodologici: il primo è l’aspetto ecologico, quindi la corrispondenza fra contesto sperimentale e reale. Solitamente la somministrazione in laboratorio delle prove accade in un setting molto strutturato, tranquillo e scarso di distrazioni, ambiente molto diverso da quello in cui può trovarsi il soggetto nella sua quotidianità. Inoltre, l’esaminatore funge da controllore dell’attività definendo le regole, dando il via e motivando il soggetto, ruolo che nella vita reale deve essere svolto dal soggetto stesso.

Un secondo problema è la scarsa relazione fra la performance nelle prove tradizionali e il comportamento nella vita quotidiana; studi che si sono occupati di questo aspetto hanno trovato bassi livelli di correlazione.

Un terzo problema è rappresentato dalla difficoltà di isolare l’apporto delle singole funzioni esecutive agenti in un compito e quindi interpretare i punteggi delle prove.

L’ultimo problema è la mancanza di strumenti di valutazione specifici per la popolazione in età evolutiva, ad oggi la maggior parte degli strumenti sono ideati per gli adulti e poi adattate per i bambini.

Come superare questi limiti?

Per quanto riguarda il problema della validità ecologica e la gestione simultanea di più attività, sono state create delle prove riconducibili al paradigma multitasking in cui il soggetto deve formare delle intenzioni senza poterle risolvere tutte nell’immediato, deve definire delle priorità, monitorare il proprio comportamento in base a delle regole precise, integrare fonti di informazioni differenti e eseguire delle prove capaci di mappare in modo ampio il dominio delle FE.
Alcune prove basate sul paradigma multitasking sono:

• Versione modificata del Six Elements Test (SET) (138): i soggetti, in 10 minuti, devono svolgere sei compiti divisi in 3 categorie (racconto di storie, risoluzione di problemi aritmetici, denominazione di figure), seguendo due regole. La prima regola indica che le 6 prove devono essere svolte tutte, anche se non completamente, nei 10 minuti mentre la seconda vieta al soggetto di svolgere due prove dello stesso tipo in successione. Siklos nel 2004 ha creato una versione di questo test per soggetti in età evolutiva in cui si devono sempre svolgere 6 prove in 10 minuti, le 6 prove sono divise in due gruppi di 3, un gruppo è contenuto in una scatola rossa e l’altro in una scatola blu. Anche in questo caso il soggetto dovrà iniziare tutte e 6 le prove nei 10 minuti a disposizione e non potrà svolgere in successione due prove contenute nella stessa scatola.
• Greenwich Multitasking Test (15): costituita da tre prove (compito delle palline, compito delle linee intrecciate, compito delle costruzioni) da svolgere in 10 minuti. Le regole indicano che, in ciascuna prova, gli item completati per primi valgono più punti, gli items contrassegnati dal colore rosso valgono più punti e il soggetto deve provare tutti e tre i compiti. Prima di svolgere le prove si chiede al soggetto di descrivere le regole, poi di pianificare quello che andrà a fare e infine, dopo aver svolto le prove, si chiede di confrontare la congruenza fra ciò che aveva pianificato e ciò che ha eseguito.
• Bettersea Multitask Paradigm (BMP) (139): versione per l’età evolutiva. I soggetti devono svolgere 3 prove (sistemazione delle palline, colorazione dei bruchi, sistemazione dei dischetti) in 3 minuti, seguendo delle regole precise. È possibile avere una buona performance in questo test solo se il soggetto riesce a muoversi flessibilmente fra le prove. Una costante delle prove è la presenza di items blu e gialli. Le regole da seguire sono: provare tutte le prove prima che finiscano i 3 minuti, gli items gialli valgono più punti di quelli blu, completare un item da più punti e il soggetto può avere in mano solo un oggetto alla volta.

Alcune prove che mappano il dominio delle FE in modo ampio sono:

• Multiple Errands Test (MET) (140): test composto da 8 compiti scritti, 6 dei quali implicano lo svolgimento di semplici commissioni (per es. comprare il pane), il settimo consiste nel farsi trovare in un punto prestabilito dopo 15 minuti dall’inizio della prova e l’ottavo richiede al soggetto di fornire determinate informazioni sulle azioni precedentemente svolte. Le regole da seguire sono: spendere il meno possibile, portare a termine le prove nel minor tempo possibile, entrare solo nei negozi in cui si fanno acquisti, indicando all’uscita quale è l’acquisto fatto, svolgere le prove nell’ordine che si preferisce e usare solo i materiali comprati nel corso della prova. Prima dello svolgimento viene chiesto al soggetto di quantificare su una Scala Likert quanto ipotizza di essere efficiente e al termine delle prove gli viene chiesta una stima della qualità della performance.
• Test di Pianificazione Quotidiana (141): test in formato carta-matita che ha l’intento di simulare una situazione quotidiana reale. Il soggetto deve pianificare nel minimo dettaglio, nel tempo massimo di 30 minuti, lo svolgimento di una serie di commissioni, tenendo conto dei vincoli logico/cronologici e avendo a disposizione sia la lista delle mansioni da svolgere che una piantina della città.

Riguardo il problema dell’impurità dei test, cioè della scarsa relazione tra performance nei test e reale funzionamento nella vita quotidiana, bisogna considerare che le FE si manifestano sia in concomitanza di altri processi cognitivi sia no e che quindi una bassa performance in un test che valuta un dominio delle FE, non necessariamente implica una compromissione di tale dominio. Miyake e collaboratori (2000) affermano che l’adozione di un approccio basato sull’analisi delle variabili latenti, quindi l'identificare ciò che è comune ai differenti test che valutano una determinata FE e il lavorare su di esso, potrebbe minimizzare il problema dell’impurità dei test. Una seconda modalità è quella di ricorrere ad un approccio microanalitico associato ad una valutazione quantitativa, proponendo così una valutazione qualitativa e una cognitiva.

Viste le grosse critiche riguardo l’approccio testistico, l’interesse si è focalizzato su un approccio comportamentale. Questa modalità utilizza questionari, rating scale e interviste al soggetto o alla figura di riferimento (osservazione indiretta) e può anche essere associata ad una osservazione diretta controllata. Consente di ovviare alle difficoltà legate al contesto, ma presenta altri limiti quali la difficoltà nell’isolare le fonti di distrazione, il filtrare il punto di vista di colui che è chiamato in causa e l’ottenere informazioni su una specifica componente esecutiva.

Alcuni strumenti utilizzati nell’osservazione indiretta sono:

Per l’età adulta

• Executive Function Index (EFI) (142): rating scale compilata dal soggetto stesso composta da 27 items che va a valutare l’empatia, la pianificazione, l’organizzazione, il controllo degli impulsi e la motivazione.
• Dysexecutive questionnaire (DEX) (136): questionario redatto dal soggetto stesso che valuta emozioni e personalità, motivazione, comportamento e cognizione. È richiesto anche di compilare una Scala Likert sulla frequenza di comparsa di un dato problema.
• Frontal Behavioral Inventory (FBI) (143): questionario somministrato da un clinico professionista al caregiver composto da 24 items. Test utilizzato per fare diagnosi di demenza frontale, che valuta l’apatia, l’inflessibilità, l’aprassia verbale, la sindrome della mano aliena, l’impulsività e la tendenza alla perseverazione.
• Frontal Systems Behavior Scale (FrSBe) (144): scala composta da due forme, una compilata dal soggetto stesso e una dai familiari, composta da 46 items. Valuta apatia, disinibizione e disfunzioni esecutive.
• Behavior Rating Inventory of Executive Function (BRIEF): questionario che indica quanto un comportamento può essere fonte di difficoltà e con quale frequenza si presenta. Valuta controllo inibitorio, flessibilità cognitiva e comportamentale, regolazione emozionale, abilità di iniziare un’attività, Memoria di Lavoro, pianificazione, organizzazione del materiale e dell’ambiente e monitoraggio del problem-solving. Esistono quattro versioni in base all’età del soggetto (prescolare 2-5 anni, redatta da insegnanti e genitori, 8-18 anni, redatta da insegnanti e genitori, self-report 11-18 anni, 18-90 anni redatta dal soggetto e da figure vicine a lui).

Per l’età evolutiva

• Child Behavior Checklist (CBCL) (145): checklist compilata dai genitori rivolta a soggetti di età fra 4 e 18 anni. Valuta i comportamenti sociali e i problemi comportamentali.
• Conners’ Rating Scale-Revised (CRS-R) (146,147): valuta la psicopatologia e i problemi comportamentali dei soggetti di età 3-17 anni.

Affiancata all’osservazione indiretta è utile utilizzare anche una osservazione diretta. Questo metodo consiste nell’osservazione sistematica del bambino con l’utilizzo di tecniche di registrazione. Questo tipo di osservazione permette di evitare scelte arbitrarie dell’osservatore e consente di avere una fotografia dinamica delle competenze del soggetto. Inoltre, si aggiunge la possibilità di ripetere l’osservazione più volte nel tempo e in diversi contesti.

Necessaria è la creazione di una griglia di osservazione che prevede la definizione dell’ambito di interesse e dell’ampiezza delle categorie (microanalitiche quindi semplici e che si riferiscono a comportamenti direttamente osservabili o macroanalitiche quindi unità complesse dotate di significato).

Uno dei limiti di questa modalità è il filtro interpretativo dell’osservatore, la reattività del soggetto alla presenza dell’osservatore e degli strumenti di rilevazione e l’investimento economico e in termini di tempo.

INDICE

Metodi d’intervento

Prerequisito fondamentale per un intervento adeguato, è la raccolta d’informazioni in merito al livello di funzionamento del soggetto, effettuata tramite una valutazione comportamentale, una valutazione indiretta, una diretta e la somministrazione di test esecutivi. In questo modo si ottengono le informazioni necessarie a identificare i comportamenti problema del soggetto e si riesce a definire un piano d’azione individualizzato. Per delineare gli obiettivi bisogna tenere a mente 3 elementi:

• Lavorare sull’ambiente inserendo supporti e modifiche per agevolare lo sviluppo delle FE
• Identificare le abilità specifiche che dovrebbero essere insegnate e le procedure attraverso cui farlo
• Lavorare sulla motivazione e la volontà del soggetto

Dopo un certo periodo di tempo è necessario rivalutare il soggetto per verificare l’efficienza e l’efficacia dell’intervento e, se necessario, raggiornare gli obiettivi sulla base delle nuove informazioni.

L’intervento sulle FE può essere di due tipi:

• Specifico sulle FE: diretti sulle FE, coinvolgono il bambino e sono altamente strutturati
• Non specifico: promozione della co-regolazione. Lavorano su altri elementi, che hanno poi effetto sulle FE (se è presente un ambiente adeguato).

Promozione della co-regolazione:

• PATHS à programma completo per promuovere le competenze emotive e sociali e ridurre i problemi di aggressività nei bambini in età scolare, migliorando contemporaneamente il processo educativo in classe. Questo curriculum innovativo è progettato per essere utilizzato da educatori e consulenti in un modello di prevenzione universale pluriennale.
  Il programma PATHS è progettato per essere insegnato due o più volte alla settimana per un minimo di 20-30 minuti al giorno. Composto da lezioni, materiali e istruzioni sistematici e basati sullo sviluppo per facilitare l'alfabetizzazione emotiva, l'autocontrollo, la competenza sociale, le relazioni positive tra pari e le capacità interpersonali di risoluzione dei problemi. Gli obiettivi chiave nel promuovere queste abilità di sviluppo sono prevenire e ridurre i problemi comportamentali ed emotivi. [9] Questo programma genera anche un miglioramento delle FE (attenzione e inibizione). Interviene in 4 aree:
• Comprensione delle emozioni: si divide in due momenti, uno esplicito e uno implicito, nella vita scolastica
• Auto-controllo: vengono utilizzati materiali concreti
• Problem-solving sociale: per la risoluzione dei conflitti
• Relazione con i pari e autostima: per imparare a prendersi cura dell’altro
• Tools of the Mind à modello per la prima infanzia che combina lo sviluppo professionale degli insegnanti con un curriculum innovativo completo, che aiuta i bambini a sviluppare le capacità accademiche cognitive, sociali-emotive, di autoregolazione e fondamentali di cui hanno bisogno per avere successo a scuola.[10] Approccio che viene insegnato ai maestri per far sì che siano in grado di dare ai bambini gli strumenti necessari per sviluppare le capacità emotive, sociali e cognitive per raggiungere il loro massimo potenziale. 3 strategie:
• Mediatore simbolico: l’insegnante media la relazione fra stimolo e risposta
• Linguaggio (autodiretto)
• Gioco di funzione: serve a favorire i processi di regolazione. Gioco di ruolo in cui il bambino pianifica e progetta ciò che si farà nel gioco (WM, limiti)
• Ha dato effetti positivi sulle FE e anche sullo stress (lo stress disattiva processi di apprendimento)

Questi modelli sono caratterizzati dalla presenza del modeling (l’adulto), creano un ambiente responsivo, promuovono l’uso del linguaggio, sono universali ed enfatizzano il ruolo dell’adulto. I difetti sono che devono essere adattati al contesto ed è necessario un training per utilizzarli.

Interventi specifici sulle FE:

• CogMed à intervento di tele-riabilitazione utilizzato su bambini con problemi di attenzione causati da scarsa memoria di lavoro e in un contesto riabilitativo. Il metodo di allenamento CogMed consiste in 25 sessioni di allenamento svolte online, ciascuna della durata di 30-45 minuti. Ogni sessione consiste in una selezione di vari compiti che hanno come obiettivo i diversi aspetti della memoria di lavoro. Il programma standard dura cinque settimane con cinque sessioni ogni settimana. Questo intervento consente di aumentare gradatamente lo span di memoria. Ha effetto sulla Memoria di Lavoro, sui processi visuo-spaziali e sull’aumento di velocità nei compiti di inibizione. Prima cosa da fare è organizzare l’attività, poi aumentarne la difficoltà e infine calare l’intervento nel dominio di apprendimenti emergenti.[12]
• MemoRAN: servizio di tele-riabilitazione che lavora sulle funzioni esecutive, finalizzato a incrementare le abilità di inibizione della risposta, il controllo dell’interferenza e la flessibilità cognitiva di informazioni mantenute in memoria di lavoro in compiti che richiedono l’integrazione visuo-verbale di stimoli multipli. Prevede l’incremento della difficoltà del compito su tre piani contemporaneamente:
• capacità di elaborazione del sistema, espressa dal ritmo di presentazione degli stimoli e dalla complessità delle istruzioni
• modalità di elaborazione visuo-verbale: modificando i parametri dell’esercizio (per esempio, tipologia delle etichette lessicali, grandezza e distanza delle figure, modalità di presentazione delle figure) è possibile semplificare o incrementare il carico visivo e/o verbale
• componenti di Funzioni Esecutive coinvolte: progressione graduale di ogni esercizio dalle componenti più semplici (es. inibizione) a quelle più complesse (es. doppio compito, 2-back).
• L’applicazione prevede un esercizio quotidiano al computer di 15/20 minuti per un periodo di due/tre mesi, effettuato dal bambino con l’affiancamento di un adulto. Creato per bambini di 4 – 12 anni. [13]
• Quincey Quokka’s Quest à Lettura condivisa in cui si chiede ai bambini di aiutare il personaggio principale, Quincey Quokka, attraverso una serie di attività che richiedono loro di ricordare, controllare le loro azioni ed esercitare il controllo sul loro pensiero. In tal modo, i bambini acquisiscono una preziosa esperienza a sostegno del loro sviluppo cognitivo. Il dott. Howard, esperto nello sviluppo cognitivo dei bambini in età prescolare e primaria, ha affermato che il libro è stato progettato per aiutare a sviluppare le capacità dei bambini di controllare i loro pensieri e comportamenti - abilità che sono state implicate nella prontezza scolastica, nel successo accademico, nel controllo degli impulsi, nella competenza sociale, nell’accettazione da parte dei pari e competenza nell'apprendimento in generale.[11] Ha avuto risultati positivi: miglior flessibilità anche nel lungo periodo
• Robotica educativa: sviluppa e potenzia la pianificazione. Il bambino usa il robot per ottenere delle competenze: deve programmare cosa fare ma deve anche essere flessibile. Prima deve pensare e poi agire, pensare in modo sequenziale. L’obiettivo è vedere l’effetto della robotica sulla memoria di lavoro, sull’inibizione e sull’attenzione. Il bambino deve pianificare il percorso del BeeBot prima di effettuarlo, nei livelli successivi si alza la difficoltà aggiungendo informazioni (per es.: non puoi passare sui cerchi gialli ecc). I miglioramenti ottenuti sono stati mantenuti anche a lungo termine
• Le avventure di Chicco e Nanà: programma che comprende dodici attività della durata di circa trenta minuti da svolgere tre volte alla settimana per circa un mese con gruppi di cinque bambini. Chicco e Nanà sono due amici folletti che per distrazione si sono trasformati in un gatto e un topo. Ai bambini si chiede di aiutare Chicco e Nanà a conquistare da Mago Magone esperto di Attenzione la pozione per ritrasformarsi in folletti, tramite attività che stimolino nei bambini la capacità di pensare prima di agire, aiutino a comprendere a cosa prestare attenzione, come ricordare meglio le informazioni utili, come modificare il proprio agire per raggiungere gli obiettivi d’interesse. Ha dato miglioramenti nelle FE in tutte e 3 le sue componenti; miglioramenti anche nei punteggi di scrittura rispetto a quelli non allenati. [14]

Sono interventi brevi, specifici, poco generalizzabili, possono essere integrati ad altri e non è necessario del training. I difetti di questo tipo di interventi sono la generalizzazione ad altri contesti, la disponibilità di tanti interventi che sono però poco trasportabili in età prescolare e la difficoltà nell’adattare gli interventi per la riabilitazione clinica.

Gli interventi, inoltre, possono essere incentrati sulla persona e sui suoi processi cognitivi, oppure incentrati sull’ambiente e sulla sua modifica e strutturazione.

Gli interventi che sono stati effettuati sui bambini hanno avuto effetti abbastanza buoni sull’autoregolazione, sullo stress e sull’apprendimento. Sono stati effettuati degli interventi anche sui genitori e sugli insegnanti che hanno avuto esiti molto consistenti e positivi.

Interventi sulla persona

Questi interventi vanno ad agire sulla capacità del soggetto di utilizzare le proprie abilità esecutive, attraverso l’insegnamento diretto delle modalità con cui sviluppare le competenze di cui necessitano e lavorando sulla motivazione o aiutando il soggetto ad utilizzare delle abilità presenti ma non sfruttate.

Gli interventi possono essere di tipo comportamentale (148) quindi basati sull’osservazione diretta del comportamento, sulla sua scomposizione in unità misurabili e sulla sua modifica per renderlo più adeguato all’ambiente. Si registra un miglioramento nei comportamenti trattati che però rimane circoscritto ai contesti lavorativi e non viene generalizzato. Cognitivo-comportamentale (149, 150) quindi una combinazione di tecniche volte a migliorare le abilità di problem-solving e autoregolazione sia in ambito cognitivo sia comportamentale. Si registra una diminuzione della frequenza e dell’intensità dei comportamenti problema e un aumento della percentuale dei compiti portati a termine. Multicomponenziale (151) in cui si integrano in un unico piano di azione, strategie comportamentali di monitoraggio dell’agito e di autocontrollo con tecniche metacognitive; i risultati mostrano un incremento nelle performance delle abilità direttamente trattate e anche in abilità correlate, indice di generalizzazione degli apprendimenti. Integrati (152, 153) modalità di intervento che integrano l’intervento sulla persona con quello sull’ambiente e l’approccio cognitivo (aiuta il bambino a comprendere come incrementare e rendere maggiormente produttive le sue abilità cognitive ed esecutive) con quello educativo (aiuta il bambino a prendere coscienza dei proprio punti di forza, di debolezza e delle proprie potenzialità).

In questi interventi il bambino è coinvolto direttamente, l’adulto diventa un modello da imitare. Viene introdotto il sistema di ricompense finalizzate ad aumentare la motivazione del bambino e garantiscono una generalizzazione dei risultati ottenuti in ambienti specifici, anche agli altri ambiti della vita.

Incentrati sull’ambiente

Implicano l’apportare modifiche al contesto e all’ambiente esterno con l’intento di incrementare il funzionamento cognitivo e ridurre l’impatto negativo sulla vita quotidiana. Gli interventi includono cambiamenti a carico dell’ambiente fisico e sociale, cambiamenti a carico dei compiti proposti, accortezza nel fornire suggerimenti e apportare modifiche alle modalità con le quali gli adulti si interfacciano ed interagiscono col bambino. La prima cosa da fare è osservare i luoghi in cui vive il soggetto e togliere o aggiungere elementi che potrebbero nuocergli/servirgli. La seconda cosa è cercare di semplificare i compiti che vengono proposti, favorire la varietà delle richieste e suddividere i compiti in sottocomponenti. Molto importanti nell’intervento sono i suggerimenti (comprendono anche tabelle, materiali, checklist) e i feedback in merito alla qualità della performance che i soggetti ricevono dagli adulti. Infine, nell’interazione col bambino, l’adulto deve affiancare e sostenere il soggetto, motivarlo, gratificarlo in caso di successo e far allineare le risposte del mondo esterno con i suoi desideri e bisogni (154, 149,155).

INDICE

Obiettivi, strumenti e metodi

Obiettivo

La tesi sperimentale si propone di:

• Verificare l’efficacia del trattamento semestrale psicomotorio incentrato sulle Funzioni Esecutive dia dei risultati consistenti nello sviluppo del bambino

I casi clinici comprendono 8 bambini di età compresa fra i 3 e i 6 anni, con caratteristiche cliniche e diagnostiche differenti ma accomunati da un deficit nelle Funzioni Esecutive.

Per procedere alla sperimentazione si è scelto di utilizzare il seguente test:

Strumenti: FE – PS 2-6

È una batteria per la valutazione delle funzioni esecutive in età prescolare (2-6 anni) che propone 10 prove articolate sulla analisi di 3 grandi aree: processi inibitori (inibizione della risposta e gestione dell'interferenza); posticipazione della gratificazione; abilità più complesse che richiedono contemporaneamente inibizione, memoria di lavoro e flessibilità emergente.

Pensate per l'ambito clinico e di ricerca, le prove sono basate sui più consolidati paradigmi sperimentali relativi allo sviluppo delle funzioni esecutive in campioni di bambini con sviluppo tipico e atipico, per i quali l'evoluzione di alcune abilità esecutive può risultare deficitaria. Le 10 prove sono somministrabili indipendentemente l'una dall'altra, possono essere selezionate in base a età e problematiche specifiche e utilizzate per configurare un assessment personalizzato delle funzioni esecutive nel bambino. [7]

Il tutto è composto dal manuale, da un libro stimoli e da stimoli manipolabili (peluche/marionette, scatole di cartone e tessere), sono presenti anche due prove computerizzate. [8]

Le 10 prove consistono in:

Inibizione della risposta

• Traccia un cerchio: valuta la capacità di inibire una risposta motoria continua. Il compito richiede di seguire con un dito la traccia disegnata di un cerchio, inizialmente non vengono date al bambino indicazioni in merito alla velocità da tenere. La seconda volta invece viene chiesto di seguire il tracciato il più lentamente possibile. Questa prova può essere somministrata in bambini dai 2 anni d’età in poi, anche se verso i 2 anni i bambini sono troppo concentrati nel seguire il tracciato in modo preciso e per questo non riescono ad esercitare anche un controllo sul movimento.
• Stroop giorno e notte: prova utilizzata per la valutazione della capacità inibitoria della risposta verbale. Il bambino deve sopprimere la tendenza a produrre una risposta dominante in relazione ad uno stimolo. Al soggetto viene presentata una carta con disegnato un sole o una luna e il bambino deve controllare la tendenza a produrre una risposta dominante perché dovrà dire “notte” quando viene presentata la carta col sole e “giorno” quando vedrà la carta con la luna. Oltre alla componente inibitoria è anche presente, in minima parte, la componente della Memoria di Lavoro, necessaria per mantenere in memoria le regole del gioco.
  Somministrabile dai 3 ai 5 anni.
• L’elefante e l’orso: valuta l’inibizione della risposta e richiede di inibire o attivare una risposta motoria seguendo una regola. In questa versione sono presenti due marionette, un orso «cattivo» e un elefante «buono», le due marionette chiederanno al bambino di effettuare un’azione diretta su di sé (ad esempio tocca il tuo bracco) e il bambino dovrà effettuare tutto ciò che gli dice l’elefante ma non dovrà fare niente di quello che gli dice l’orso. È una prova complessa di inibizione della risposta perché richiede di mantenere a mente una regola e, in base a questa, inibire una risposta preponderante. Prova somministrabile nei bambini di 3 e 4 anni in quanto successivamente i bambini hanno già raggiunto un livello alto di inibizione della risposta preponderante
• Confronta le figure – Preschool Matching Familiar Figure Task: versione adattata all’età prescolare del Matching Familiar Figure Task. Questo compito permette di valutare il controllo degli impulsi di un’attività di ricerca visiva, in particolar modo si concentra sull’inibizione di una risposta impulsiva e non sulla gestione delle interferenze. Questa prova, inoltre, consente di monitorare il controllo degli impulsi considerando sia il numero complessivo di errori sia il tempo medio di risposta. Prova somministrabile a bambini da 3 a 6 anni.

Gestione dell’interferenza

• Il gioco dei pesciolini: compito a scelta forzata in cui si chiede al bambino di indicare in che direzione è orientato il pesce al centro, in presenza di stimoli interferenti, altri pesci che possono essere orientati sia nella stessa direzione sia nella direzione opposta. In questo compito il bambino deve sia controllare l’impulso di toccare lo stimolo prima di aver elaborato la direzione, sia gestire l’interferenza visiva e attentiva. Esistono due versioni: cartacea per i bambini di 2-3 anni e computerizzata per i bambini di 4-6 anni.

Posticipazione della gratificazione

• Incarto il pacchetto: valuta la capacità di controllare un impulso caratterizzato da una forte spinta motivazionale e la capacità del bambino di regolare il comportamento di fronte ad una ricompensa. Viene chiesto al bambino di voltarsi senza sbirciare, mentre l’esaminatore prepara rumorosamente un pacchetto regalo per lui per un minuto. Si contano le volte in cui il bambino sbircia e il tempo che intercorre fra l’inizio della prova e la prima violazione. Prova somministrabile a bambini di 3-5 anni.
• Il dono: in questa prova si posiziona il pacchetto regalo davanti al bambino e gli si dice che più aspetterà per aprirlo, più sarà considerato bravo. Quando vorrà aprire il pacchetto basterà che batta una mano sul tavolo. Si valuta il tempo di attesa del soggetto. Prova somministrabile ai bambini dai 3 ai 6 anni.

In entrambe queste prove si valutano anche le FE hot perché entra in gioco anche la componente emotiva che può andare a modificare la capacità di regolazione del comportamento.

Prove complesse

• Il gioco del colore e della forma: In questa prova si valutano diverse componenti delle FE quali controllo inibitorio, flessibilità cognitiva e Memoria di Lavoro. Al bambino viene richiesto di classificare una serie di carte su cui sono raffigurati o un coniglio rosso o una barca blu. Nella prima fase devono classificarli in base al colore, nella seconda in base alla forma e nella terza fase per colore se la carta ha il bordo nero o per forma se non ce l’ha. Per classificarle, viene richiesto di infilare le carte in due scatole, su una è disegnata una barca rossa e sull’altra un coniglio blu. Prova somministrabile ai bambini di 3-6 anni.
• Tieni a mente: è un compito di aggiornamento della memoria di lavoro. Al bambino sono mostrate alcune immagini appartenenti ad una delle seguenti categorie: animali, abbigliamento, mezzi di trasporto, frutta e cielo; le immagini vengono presentate in serie di 6. Prima di ogni prova viene chiesto al bambino di fare attenzione a una o due categorie designate. Durante la presentazione, il bambino dovrà nominare le immagini e alla fine della serie dovrà ricordare l’ultimo elemento che ha visto della categoria precedentemente decisa. Il compito richiede quindi un continuo aggiornamento della memoria e di gestire l’interferenza data dalla presenza di immagini appartenenti ad altre categorie. Prova somministrabile dai 4 ai 6 anni.
• Il gioco del fiore e della stella: prova computerizzata. In questo compito il soggetto deve passare da una regola ad un’altra in base allo stimolo presentato. Al bambino è mostrato un fiore o una stella che possono essere posizionati nella parte destra o sinistra del monitor. Se viene visualizzato il fiore, il bambino dovrà cliccare un tasto posizionato nello stesso lato della figura, se compare la stella, dovrà cliccare un tasto dal lato opposto. Prova somministrabile dai 4 ai 6 anni.

Bisogna ricordare che le FE subiscono cambiamenti qualitativi nel corso dell’età prescolare, per cui un compito può misurare componenti diverse a seconda dell’età del soggetto. In base agli studi fatti si è osservato che fino ai 3 anni d’età i bambini sembrano disporre di una componente unitaria del controllo esecutivo e si nota un cambiamento significativo a partire dal quarto anno.