執行功能之意涵與訓練

一、執行功能之意義

從過去神經心理學的研究發現，執行功能被視為與大腦的前額葉皮質（prefrontal cortex）功能有關（Judd, 1999；Koechlin & Summerfield, 2007；Pennington & Ozonoff, 1996；

Roberts, Robbins & Weiskrantz, 1998）。前額葉皮質區在大腦結構中的地位特殊，是最高 度演化的腦區，佔據了人類大約三分之一的大腦皮質，扮演大腦的指令與管理中樞，負 責調控專注力、計畫、決策、想法、判斷以及提取記憶等，是最高認知能力的控制中心。

這個神經管理中樞透過密集的神經網絡來收發指令，而網絡則是由許多神經元錐狀細胞 所構成，可以讓我們進行抽象思考，專注事物，並儲存記憶，同時也是心智控制的中樞，

不僅僅是對環境刺激的局部反應而已，這樣的執行系統等同於前額葉皮質的運作

（Koechlin & Summerfield, 2007），在正常的狀況下，前額葉皮質區所扮演的大腦認知控 制中樞，能發揮受到控制且有目的性之執行功能，且能抑制不恰當的想法和行為，以及 情緒與衝動（Arnsten, Mazure & Sinha, 2012）。

基於神經心理運作的執行功能因其代表大腦認知控制中樞的執行狀態，也象徵個體 經過了內在一連串的訊息處理歷程，亦可說是訊息加工過程的協同操作能力（梅錦榮，

2011），並化為有目的性之行動。Lezak（1982）認為執行功能是個體設定目標、計畫如 何實現目標、以及如何有效地實施計畫的心理能力。在這個定義下，執行功能可視為一 種執行的歷程，包含：（一）目標設定（goal formulation），即設定目標的所需能力；（二）

計畫（planning），即參與計畫的能力；（三）進行目標導向的計畫（carrying out goal-directed plans），即進行計畫以達目標的執行能力；（四）有效地執行（effective performance），

即有效地執行計畫內活動的能力。這個歷程顯示了個體執行功能不同階段的獨特性表徵，

但彼此也具有承接脈絡性的關聯，引導出具有目標導向的行為歷程。

儘管隨著神經心理學的發展可透過對前額葉的探究更加深入瞭解執行功能的各方 面表徵，但在概念上，宜將執行功能視為具有多樣性表徵的複雜心理歷程，而非僅是著 重於各表徵的表現。

Zelazo、Carter、Reznick 和 Frye（1997）即曾以問題解決架構（problem solving framework）來揭示執行功能多樣性表徵的複雜心理歷程。這個架構乃基於心理歷程的 運作，認為在問題解決中能組織起執行功能的不同方面，且這個架構提供了執行功能一 連串的表徵，用來解釋執行功能的四個時間上的不同階段，包含問題表徵（problem representation）、規劃（planning）、執行（execution）及評估（evaluation），如圖 2-3-1。

圖 2-3-1 Zelazo, Carter, Reznick 和 Frye（1997）的問題解決架構

取自”Early development of executive function: a problem-solving framework,”by P. D. Zelazo, A. Carter, J. S.

Reznick & D. Frye, 1997, Review of General Psychology, 1(2), p.200.

為了要解決問題，在第一階段的問題表徵時，首先要建構、界定出問題的領域，而 這關乎到個體是否能展現選擇性注意力（selective attention）以對面臨的狀態有所適當的 取捨，在不同的形式間表現出轉換的靈活性（flexibility）。這樣的複雜分心能力，也是 一種基於對目標訊息辨別而產生的抑制（inhibition）反應能力（Humphrey, 1982）。

到了第二階段的規劃，涉及個體將非結構性情況加以系統性（systematic）的程度，

是否能以邏輯性（logical）的思考來探索諸多的可能性解決之道，還要能將想法或作法 進行排序（sequencing）及整合（integration）。同時為了能處理可能的大量訊息，如何 讓自己能夠記住也是一項重要的能力。另外 Zelazo 等人也特別強調計畫需考量的社會性 層面，因為計畫的重要性不僅在於物理世界的行動，也要考慮對自身行為的調節，以及 在社會互動中對他人的理解與行為對他人的影響。

第三階段的執行，是掌握計畫並將其轉化為行動的過程。個體需要表現出對行為目 的的意圖（intending），能持續性的關注（sustained attention）於啟動並執行計畫。一旦 計畫被轉化為行動，能否依循規則（rule use）則是執行的關鍵，即適時的行動，這歷程 中能否整合簡單的規則也會影響到執行功能。

第四階段是評估，當一個特定的問題被解決，或意圖得以實現，才算是成功有效的 執行功能，因為實現目標（goal）是執行功能的重要成分。然而執行功能在此階段的作 用不僅只是確認目標達成的終止點，更重要的是能對執行結果進行錯誤檢測（error detection）及錯誤修正（error correction）。

從 Zelazo 等人的問題解決架構我們可以瞭解到執行功能需要歷經不同時間點的多 樣複雜的內在心理能力運作，著重能適時有效的發揮，且是有明確目的性的引導行為的 發生。這些能力的運作是透過前額葉皮質區所扮演的大腦認知控制中樞所掌控，早期 Duncan（1986，引自 Ozonoff, South & Provencal, 2005）即認為執行功能是由大腦額葉作 為介導，用來描述以目標為導向面對未來行為的認知結構。而 Dawson 和 Guare（2012）

也認為執行功能就是一種有計畫與行為導向的認知表現的歷程，且受到認知的控制 問題表徵

規劃

執行

評估

（Takeuchi et al., 2013）。此外，因為執行功能源於大腦認知控制中樞的特殊地位，且需 要複雜的心理運作，在個體的大腦認知功能上，執行功能則屬於高層次的認知機制及能 力（Zelazo et al., 2003）。

綜上所述，研究者認為執行功能乃是個體藉由複雜心理運作之認知控制能力，能進 行計畫性思考以產生具有目標導向的行為。

二、執行功能之內涵

經由上述對執行功能意義的探討，可知執行功能是以有目標導向的行為作為表現方 式，而其中所包含之能力內涵，過去有許多學者進行相關的探究。

Welsh 和 Pennington（1988）將執行功能視為能維持適當的問題解決能力之組合，

這些能力包含：（一）有意圖的抑制反應或延遲至適當的時機再反應；（二）有策略的計 畫或行動的排序；（三）一種面對任務時的心理表徵，包括將相關的刺激訊息編碼於記 憶之中，以及對於未來要達成的目標狀態抱持期待。Welsh 和 Pennington 形容這是大腦 中央處理系統控制的有限能力。Pennington 和 Ozonoff（1996）則進一步解釋這樣的概 念涉及到注意力、推理和問題解決，因此，執行功能可被分類為轉移（shifting）、維持

（maintenance）、干擾控制（interference control）、抑制（inhibition）、跨越時空的整合

（integration）、規劃（planning）和工作記憶（working memory）等成分。他們並強調了 另一層不同於能力組合的概念，就是執行功能是特定的行動選擇（action selection）。個 體在行動的選擇中為了獲得最大的控制及滿足，必須整合執行功能的不同層面，像是知 覺、記憶、情感和動機。人類的複雜行為，特別是社會化的行為，就非常需要好的執行 功能。研究者認為，從 Pennington 和 Ozonoff 的觀點，執行功能的內涵並不是一群冷冰 冰的能力集合，而是個體有意識的考量自身與環境，經由選擇而產生的整合性行動能 力。

由上述可知執行功能非單一的能力，而是複雜、多元的！但究竟包含了哪些成分，

不同學者有各式的看法，介紹如下：

Miyake、Friedman、Emerson、Witzki 與 Howerter（2000）探討額葉執行功能，進 行驗證性的因素分析時，認為心向轉移（mental set shifting）之轉移（shifting）能力、

工作記憶的訊息更新與監控（information updating and monitoring）之更新（updating）

能力，以及對優勢反應抑制（inhibition of prepotent responses）之抑制（inhibition）能力 等三個因素是執行功能的核心，代表執行功能之不同向度，但彼此亦有顯著的相關。之 後，Lehto、Juujarvi、Kooistra 和 Pulkkinen（2003）探討八至十三歲學童之執行功能時，

亦將此三個因素作為執行功能之主要成分。

Blakemore 和 Choudhury（2006）探討青少年大腦額葉發展對執行功能的影響時，

認為執行功能包含選擇性注意力（selective attention）、決策（decision-making）、自主反 應抑制（voluntary response inhibition）以及工作記憶等成分。

Hofmann、Schmeichel 和 Baddeley（2012）研究執行功能如何有助於成功的自我規 範（self-regulation，Hofmann 等人將之定義為目標導向的行為），認為執行功能包含工 作記憶（working memory），即相關訊息的持續與更新運作；抑制（inhibition），即優勢

衝動的抑制；轉移（shifting），即心向的轉移等三個成分。他們對於執行功能內涵的看 法與 Miyake 等人以及 Lehto 等人可說是一致的。

Miller（2005）則將執行功能做兩大分類--自我規範（self-regulation）及後設認知

（metacognition）。自我規範引導心智和行為的活動，包含抑制、彈性（flexibility）（或 轉移）和情緒控制（emotion control）；後設認知則包含工作記憶、問題解決（problem solving）和監控（monitoring）。Miller 在這裡將抑制限定於行為和認知反應上的調節，

但是根據其他研究結果（陳心怡，2012；梅錦榮，2011；Berk, 2007；Joormann & Gotlib, 2010；Pnevmatikos & Trikkaliotis, 2013），情緒的調節或控制，與抑制能力好壞有所相關，

個體良好的抑制能力能學習控制衝動、監控負面情緒進行適當調整，表現適切的行為，

也有助於與人和睦相處。因此，研究者認為可用抑制能力統稱。

上述 Miyake 等人和 Hofmann 等人所認為的轉移（shifting）能力，在意義上類似 Miller 提及的彈性（flexibility）能力。楊宗仁（2002）、Anderson（2002）和 Meltzer（2012）

皆指出認知彈性（cognitive flexibility）是很重要的執行功能之一，Meltzer 說明這代表人 能靈活的思考、可輕易的轉換方法、以及面對不熟悉或未曾經驗過的狀況能表現適切的 反應與行為。所以，彈性能力比較能呈現思考上靈活轉移的特性。

此外，問題解決係指能制訂許多替代性的策略並能從中選擇最佳的，因此需要計畫、

組織（organizing）等能力，但通常在計畫時也要有適當的組織力，如同 Zelazo 等人（1997）

問題解決架構所謂的排序（sequencing）及整合（integration），好的組織才能產生好的 計畫，因此，研究者認為不管是組織、排序或整合，可合併視為計畫能力。

至此，抑制、彈性、工作記憶與計畫可說是普遍認定為執行功能內涵之四個主要成 分，雖然在討論執行功能時，注意力是一個經常被提及的能力，包含持續性注意力

（sustained attention）及選擇性注意力（selective attention），不過多與執行功能的抑制、

（sustained attention）及選擇性注意力（selective attention），不過多與執行功能的抑制、