תפקודים ניהוליים או פונקציות ניהוליות (Executive Function) הם תהליכי השליטה הקוגניטיביים הגבוהים של האדם (cognitive control), האחראים על היכולת ליזום, להתמיד, לעכב, לווסת, להבחין ולשנות, ומעורבים ביכולת הקשב וזיכרון העבודה. התפקודים הניהוליים אחראים במידה רבה על ויסות רגשי ועל תפקוד חברתי ולימודי. הם מאפשרים לאדם לנהל ולכוון את מעשיו בהתאם למטרותיו, ולנהל את שאיפותיו וקשריו החברתיים.
באופן כללי התפקודים הניהוליים פועלים באופן לא מודע, על כן לא ניתן לשלוט בהם באופן רצוני.
מבחינה מוחית, האונה המצחית היא האחראית על התפקודים הניהוליים, כאשר קליפת המוח הקדם-מצחית (Pre-frontal Cortex) היא חלק חיוני במיוחד לפעולתם של התפקודים הניהוליים והשליטה הקוגניטיבית. מצבים נוירולוגים מסוימים פוגעים ומחלישים את היכולת הניהולית, בראשם הפרעת קשב, ריכוז והיפראקטיביות (ADHD) ואוטיזם.
חשיבות.
המושג תפקודים ניהוליים משמש לתיאור הדרך הדינמית שבה התפקודים הקוגניטיביים השונים של המוח מנוהלים באופן מתמיד, כך שיאפשרו להתמודד באופן יעיל מול דרישות החיים המשתנות מרגע אחד למשנהו.
תפקודים ניהוליים חיוניים לצורך תכנון וקבלת החלטות, מודעות עצמית, איתור ותיקון טעויות, למידה של מצבים חדשים או פעולות חדשות ופתרון בעיות, התמודדות מול מצבים מסוכנים או מסובכים, התגברות על הרגל מושרש היטב או התנגדות לפיתוי, והבחנה בין טפל לעיקר.
כמו כן, הם מאפשרים לאדם לפתח שליטה עצמית, לווסת את יצריו ורגשותיו, ויכולת לדחיית סיפוקים מידיים לצורך הגשמת מטרות ארוכות טווח, תוך מודעות לזמן.
בנוסף, התפקודים הניהוליים מקושרים לאינטליגנציה זורמת, אשר על פי אינטליגנציה גבישית ונוזלית מהווה חלק מגורם g של האינטליגנציה הכללית.
בהתאם לכך, לתפקודים הניהוליים יש חשיבות רבה להצלחה האקדמית ולפיתוח המקצועי של האדם, וכן וליכולתו והצלחתו החברתית ולמניעת התנהגות חברתית בלתי-הולמת.
באופן כללי, ליכולות הניהוליות של מעלה-מטה יש חשיבות רבה בעידן המידע, משום שהן חיוניות לשמירה על נתיבי קריירה מאתגרים, כמו גם לצורך ביצוע מטלות יום יומיות בסיסיות, כמו דאגה למצב הבריאותי והפיננסי של האדם.
יכולות המושפעות מתפקודים ניהוליים.
המונח תפקודים ניהוליים מתייחס לאוסף רחב של תפקודים שכליים ולכן אינו מיוצג על ידי התנהגות בודדת.
תפקודים ניהוליים אחראים על יכולת לתכנון ופתרון בעיות, תהליכי בקרה, עכבה וויסות, בחירת מידע חושי רלוונטי, זיכרון עבודה מילולי וחזותי, יכולת תכנון והתארגנות, גמישות מחשבתית, חשיבה מופשטת, רכישת כללים, יוזמה של פעולות ועכבה על פעולות, הכנת תגובה, קשב מתמשך, סריקה חזותית, קשב סלקטיבי, התגברות על הרגל, שליטה במסיחים ועוד
עם זאת, שמירה על הקשב והעוררות אינה נחשבת לאחת מהפונקציות הניהוליות.
תפקודים ניהוליים יכולים לנבא את התפקוד האקדמי של ילדים בכיתות הראשונות של בית ספר יסודי טוב יותר ממדידה של מנת משכל.
שלבים מרכזיים בתהליכי השליטה הקוגניטיבית של התפקודים הניהוליים.
התפקודים הניהוליים מאפשרים התנהגות גמישה, שבאה לידי ביטוי ביכולת לבחור פעולה המתאימה לא רק למידע החושי שמתקבל ברגע מסוים, אלא גם למצב ולהקשר שבו הוא נקלט.
בהתאם לכך, שלושת ההיבטים המרכזיים של התפקודים הניהוליים הם: שמירת הסף בין מערכת החישה למערכת הקוגניטיבית (gating), שימור והנגשה של מידע חדש וישן לעיבוד (maintaining), העברה של ההתנהגות הנבחרת למערכות המוטוריות (relaying).
קולטני החישה קולטים באופן מתמיד את אנרגיות הגירוי התואמות שלהם ומספקים כמויות עצומות של מידע אודות הסביבה. עם זאת, בעקבות צווארי בקבוק בחשיבה האנושית היכולת של האדם לעבד את כל המידע שהוא מקבל היא מוגבלת. בהתאם לכך, שליטה קוגניטיבית מוצלחת מתחילה בייצוג של הגירויים הרלוונטיים מהסביבה.
זו הסיבה לכך שהשלב הראשון של התפקודים הניהוליים הוא פעולת שמירת הסף (gating), הכוללת סינון של גירוים רלוונטיים להתנהגות מתוך הקלט החושי.
הזיכרון החושי מחזיק את המידע חושי לפרק זמן שיספיק כדי לשים אליו לב. לכל אחד מהחושים יש מנגנון אחסון ייחודי לו, המופצץ כל הזמן בשפע של מידע חדש, שרובו אינו זוכה לתשומת לב ולכן נמוג. במסגרת תהליך זה, הזיכרון החושי משמש כשלב ראשון במסלול הקידוד של מידע לזיכרון. תפקידו הוא לאפשר די זמן לעיבוד המידע החושי הראשוני (הגירוי הקרוב), כדי שהמערכת הקוגניטיבית תוכל לבחור אלו פרטים מתוכו יש להעביר לעיבודים נוספים, למערכות הזיכרון המתקדמות יותר, לתהליכי קבלת החלטות ולמנגנוני תכנון התגובה.
בשלב הבא המידע החדש מהזיכרון החושי, עובר עיבוד בקליפת המוח הקדם-מצחית, אשר משלבת אותו עם מידע קיים מהזיכרון לטווח ארוך.
לצורך כך יש חשיבות רבה לשימור ותחזוקה (maintaining) של מידע מנמוניקי והקשרי בזיכרון העבודה.
זיכרון עבודה מאפשר לאדם להחזיק מידע במודעות ולהשתמש בו כדי להנחות את אופן פעולתו.
למעשה, היכולת ליצור ולשמר חוט מחשבה פנימי ללא תלות במציאות החיצונית, משחררת את האדם מהמגבלות של תגובה לאירועים סביבתיים מידיים בלבד.
לכן זיכרון העבודה מהווה גורם חיוני לתפקודים ניהוליים כמו תכנון.
לאחר שהמידע מתוך הקלט החושי הוערך בהתאם להקשר ולניסיון העבר, יש לתכן את התגובה המוטורית המתאימה ולהוציא אותה אל הפועל.
בהתאם לכך, השלב הבא הוא העברה (relaying) של המידע לאזורים קדם מוטוריים, כהכנה לתגובה ההתנהגותית. קליפת המוח הקדם-מוטורית היא חלק מקליפת המוח שנמצא באונה המצחית. היא ממוקמת בקדמת האזור המוטורי העיקרי ושולטת עליו, כך שיש לה השפעה ישירה על ההתנהגות.
ההבדל בין תפקודים ניהוליים לתפקודים מוחיים ספציפיים.
התפקודים הניהוליים מתייחסים להיבטים שונים המעורבים בניהול התפקודים הקוגניטיביים של המוח. הפונקציות הניהוליות אחראיות על אופטימיזציה של תהליכים משניים נמוכים יותר על ידי תעדוף, ויסות ואינטגרציה שלהם במהלך פעולתם. מכאן, שהן לא התפקודים המוחיים עצמם (כמו זיכרון ושפה), אלא הן אלו אשר מעצבות את התפקודים השכליים.
מסיבה זו ניתן למדוד את הפונקציות הניהוליות רק באופן עקיף על ידי מדידת התפקודים שהם אחראים עליהם ולא ישירות.
הדבר גורם לכך שקשה לאתר בעיות בפונקציות הניהוליות במסגרת אבחון או מחקר מעבדתי.
מנגנונים פיזיולוגיים ועצביים.
התפקודים הניהוליים הם תכונה אינטגרטיבית גבוהה של המוח הקדמי ועל כן אינה יכולה להשתייך רק לאזור מוחי, גן או חומר נירולוגי בודד. יש להם אופי ביזורי והם נתמכים על ידי מערכות מורכבות המפוזרות בין אזורים שונים של המוח.
אזורים מוחיים ומערכות עצביות.
ההתפתחות של תפקודים ניהוליים בגילאי הילדות קשורה להתפתחות של האונה המצחית והקשרים שלה לאזורים אחרים במערכת העצבים.
בכל ההיררכיה התפקודית של המוח יש למבנים עצביים גישה ישירה לשפעול של המערכת המוטורית, אך ההתנהגות המבוססת על קליפת המוח הקדם-מצחית (הנמצאת באונה המצחית) היא המתוחכמת ביותר, שכן היא מעורבת בתפקודים מחשבתיים גבוהים. היא מכילה חלק מהמערכות המורכבות המעורבות בתפקודים הניהוליים ומשמשת כמרכז של השליטה הקוגניטיבית והתפקודים הניהוליים.
קליפת המוח הקדם-מצחית הדורסו-לטראלית, הנמצאת בקליפת המוח הקדם-מצחית, מעורבת בתפקודים ניהוליים. היא מגבשת תוכניות ואסטרטגיות עבור התנהגות ההולמת מצב מסוים ומנחה את המעגלים המוטוריים להוציא אל הפועל את תוצרי החישובים שלה.
האמיגדלה היא אזור רגשי מרכזי והיא עוסקת באינטגרציה והפצת מידע לאזורים רבים במוח, ביניהם גם אזורים התומכים בתפקודים קוגניטיביים. היא מכילה חלק מהמנגנונים החיוניים לתפקודים הניהוליים.
התצורה הרשתית אשר ממלאת תפקיד חשוב בשליטה על מנגנונים הקשורים לעוררות ושינה, חיונית להיבטים מסוימים של התפקודים הניהוליים.
המוח הקטן מעורב בחלק מההיבטים של התפקודים הניהוליים.
הוא לוקח חלק בהפעלה של תנועות מוטוריות על ידי מערכת השרירים ובתהליך הלמידה שלהן עד לשלב של רכישת מיומנות אוטומטית.
מוליכים עצביים.
אותות של קלט ופלט נעים ברחבי המערכות המעורבות בתפקודים ניהוליים על ידי דחפים עצביים מהירים, אשר מסוגלים לקשר ביניהן בפחות ממילישנייה.
התנועה של אותות אלו תלויה בתהליך ההעברה הסינפטית של מוליכים עצביים בין תאי העצב.
המוליך העצבי דופמין חיוני לשליטה על הפעילות הקוגניטיבית בקליפת המוח הקדם-מצחית.
בהתאם לכך, יש לו תפקיד חיוני בתפקודים הניהוליים.
הוא מעורב בכל השלבים של השליטה הקוגניטיבית - משמירת הסף, שימור המידע והעברתו הלאה.
הדופמין מווסת את הקלט החושי המגיע לקליפת המוח הקדם-מצחית באופן ישיר, כך שרק המידע הרלוונטי להתנהגות יאוחסן ברשתות הקדם מצחיות.
בעקבות זאת גירויים בולטים וגירויים רלוונטיים להתנהגות אשר נמצאים בסביבה החיצונית של האדם, גורמים לעלייה ברמת הדופמין בקליפת המוח הקדם-מצחית. הדופמין יכול לשלוט גם ברמת הרגישות של קליפת המוח הקדם-מצחית למידע חושי מסוג מסוים.
הקשר בין רמות הדופמין לבין התפקודים הניהוליים אינו ליניארי.
זאת משום שהפעילות הטונית (tonic) של המוליך העצבי דופמין מווסתת את קליפת המוח הקדם מצחית ואת התפקודים הקוגניטיביים שהיא אחראית עליהם, כמו: זיכרון העבודה, הקשב הסלקטיבי והתפקודים הניהוליים, ביחס של צורת U הפוכה. כלומר, התפקוד המיטבי מתרחש ברמות בינוניות או מתונות של דופמין טוני, בעוד שרמות גבוהות או נמוכות מידי של הדופמין הטוני פוגעות בתפקודים אלו.
פגיעה בתפקודים ניהוליים.