執行功能相關理論與其衍生之評估工具

＊閱讀文獻：Chan RC, Shum D, Toulopoulou T, Chen EY. Assessment of executive functions: Review of instruments and identification of critical issues. Arch Clin Neuropsychol. 2008;23:201-216

本文回顧執行功能相關評估工具之目的主要有三：(1)了解執行功能之理論與評估工具。(2)討論如何改良執行功能之評估工具。(3)提供未來發展執行功能評估工具之嚮導。

以下篇幅介紹各派之執行功能理論，以及由各理論發展出來的評估工具。理論模型依照年代順序排列，其後內容簡單描述評估工具之發展及評估某執行功能面向之可用性。

A.Luria`s theory

Luria(1966,1977)認為人的腦部結構由三個基本神經單元體組成。第一個單元位於腦幹，負責調節、維持覺醒度；第二個單元位於顳葉、頂葉及枕葉，負責登錄、處理及儲存訊息；第三個單元位於腦前部(即額葉)， 功能包括制定計劃、調控與校正行為。第三個單元體中，Luria認為前額葉(prefrontal cortex)是調節和控制心智活動及行為的上層結構體。若額葉損傷，將影響個人複雜行為的表現、驗證和調控行為結果的能力。

A-1 Luria`s theory相關之執行功能測驗

以下兩種動作作業常用於臨床上的篩選測驗:
(1)The Reciprocal Motor Programme Test:
內容是請受測者當聽到兩下聲響須拍一下手，聽到一次聲響則拍兩下手。此測驗若要運作得當，受測者須不抑制動作，並設法反向反應以達成目的。Mirsky(2003)研究顯示此測驗用於額葉損傷病人，敏感度與Wisconsin Card Sorting Test類似。

(2)Fist-Edge-Palm Test
受測者用手比畫一些動作，每次依題目要求，手放在拳(Fist)、手邊(Edge)或掌心(Palm)其中之一位置，作的越快越好。本質上，此測驗可作為評估執行功能的替換篩選測驗，尤能測得動作起始、序列性和抑制等方面。

B.注意力監控系統（Supervisory Attentional System，SAS）理論及其衍生
Norman和Shallice(1986)擴充Luria理論，進而提出注意力監控系統(SAS)模式。此模型表示個體訂定計畫、調控和驗證行為涉及兩種系統：contention schedualing及supervisory attentional。前者負責例行性和過度學習類型工作，可排列其優先順序；後者則負責非例行性及新的工作，以下五種情況無法以例行、自動化之行為達成：1)涉及計畫和決策；2)涉及錯誤校正及疑難排解；3)非過度學習反應或新序列活動；4)預先知道將出現危險；5)需抗拒習慣化反應或誘惑。

Burgess等人(2000)將SAS概念擴充到個人日常生活中的多重任務執行表現。據他們表示，多重任務執行行為包括下列八種特性：1)須完成多個分離任務；2)安插一段時間以便有效率地表現；3)某段特定時間僅參與一件任務；4)無法預見的阻礙和意外的結果；5)延遲個人意願；6)需不同任務特徵之作業；7)自我設立目標以適當地表現；8)對於個人表現如何，無立即的回饋。而他們認為在臨床個案中，大部分研究室任務並未包含上述所有的多重任務執行表現之特性。

B-1.SAS模型相關之執行功能測驗
以下為根據SAS或執行功能中不同部分所發展之測驗：

(1)Six Element Test(SET)(Shallice & Burgess, 1991)
包括三種類型的測驗(簡單算術、圖片命名和口述)，每種測驗下具有兩個子測驗，所以全部共6個作業。受測者必須在10分鐘內完成這些作業，但規則是不能一次連做同類型的測驗，故受測者在此測驗若表現要好，必須在不同的測驗間能彈性地運用其最適合的基模。主要測得功能為策略分派，在額葉損傷、其他神經和精神疾病病人表現相當好的效度與敏感度。SET被收錄到Behavioral Assessment of Dysexecutive Syndrome (BADS) (Wilson et al., 1996)，及其他研究者修改此測驗並發展the Strategic Self-Regulation Test 與 Hotel Test。

(2)Hayling Sentence Completion Test (Burgess & Shallice, 1996a)
此測驗目的為找出病人無法抑制優勢反應之困難，由兩部份組成。第一階段，病人須以最好的答案完成句子最後部份，例如:以“ship”填空 “the captain went down with the sinking ——”。第二階段，病人則需壓抑優勢反應，以無關的字眼填空句子，例:以“cow”填空 “the captain went down with the sinking ——”。因此，第一部份測得功能是啟始能力(initiation)，第二部份則是壓抑或抑制之能力。

(3)Brixton Spatial Anticipation Test (Burgess & Shallice, 1996b)
此測驗類似WCST，受測者須從一些空圓圈與藍圓圈排列交錯的圖形，發現其中規則。但與WCST相較起來，此測驗施測較不費時，也施予病人較少的壓力，因此，它較受使用者喜愛，用於臨床和研究領域也有較多的可行性。

(4) Sustained Attention to Response Task (SART, Robertson et al., 1997)
為注意力維持的電腦化測驗。受試者遇到除了3的每個數字都做出觸碰螢幕的反應，而遇到目標物-3則不觸碰，任務性質期待受試者使用快速、預期、自動化反應之策略。從SAS的架構來看，非目標物的反應是經常由外在或任務本身所激發的，目標反應的激發程度則必須內生地維持至某種程度，才可完全運作。

(5)Dysexecutive Questionnaires (DEX, Wilson et al., 1996)
根據從一些例行性或過度學習的日常生活活動觀察到的執行功能異常(尤其觀察個人同時做多個不同的任務)，發展出的主觀量表，用來評估日常執行功能之障礙。

C.Stuss and Benson’s tripartite model
Stuss and Benson (1986)認為有三個系統相互影響人的注意和執行功能：anterior reticular activating system (ARAS)、diffuse thalamic　projection system 與fronto-thalamic gating system。前兩者負責個體的警覺狀態；後者則涉及執行、注意控制之功能，例如：計畫、刺激和反應之選擇與監控日常表現。此系統若有缺損，則會導致注意不能、病識感損害和目標忽略之行為。

Stuss等人(1995)以"基模"表達可被外在感覺輸入、或其他基模、或執行控制系統所激發的神經網絡體。此理論中，作者在神經基礎上，辨認了許多負責不同執行注意功能的神經網絡體，包括：sustaining (right frontal), concentrating (cingulate area), sharing (cingulate　and orbitofrontal areas), suppressing (dorsolateral prefrontal cortex), switching (dorsolateral prefrontal and medialfrontal areas), preparing (dorsolateral prefrontal cortex), and goal setting (left dorsolateral prefrontal cortex)。

C-1.Stuss’s tripartite model相關之執行功能測驗
*ROtman-Baycrest Battery to Investigate Attention (ROBBIA,Stuss et al., 2005)
以三種類型作業為主：涉及conflict、mental switch與需較高層皮質控制以維持或監控注意。

D.Duncan’s goal-neglect theory
Duncan等人認為目標與次目標在個體行為功能上扮演了相當重要之關鍵。他們認為人的行為具目標導向性質，由一系列的目標或次目標所控制。人們為應付外界環境或內在需求，在腦中提出、儲存、檢核和選擇目標。目標的主要功能之一為建立行為架構以符合任務完成之目的。證據顯示，額葉缺損病人展現無組織之行為或無法達到意圖完成的目標，即是Duncan所說的"goal-neglect"。

D-1.Duncan’s goal-neglect theory相關之執行功能測驗
雖尚未有由此理論發展的正式測驗，但有依照此理論發展出的訓練方式-Goal-Management Training (GMT, Robertson, 1996) 。

E.Goldman-Rakic’s working memory model (Goldman-Rakic’s , 1992)
Goldman-Rakic認為前額皮質負責工作記憶，並透過兩種對等(抑制和激發)迴路來連結腦後部的路徑。如:某個負責處理某種特徵刺激的前額區域，它們激發最適合處理此刺激的迴路，而抑制不必要的訊息迴路，提供最適當的資料以供個人有效的功能運作。

E-1Goldman-Rakic’s working memory model相關之執行功能測驗
此理論雖未發展自己的一套測驗，不過與此理論相關的有許多現存測驗，包括:
(1)Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery (CANTAB)中的
delayed-matching task

(2)Letter-Number Span Test

(3)N-back Test (Callicott et al., 1998)
最能代表此理論工作記憶中的執行功能部分，包括語意與視覺層面。

(4)Letter-Number Span Test

References：
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Burgess, P. W., & Shallice, T. (1996b). Bizarre responses, rule detection, and frontal lobe lesions. Cortex, 32, 1–19

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Luria, A. R. (1973). The working brain. London: Penguin.

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