In der Gehirnforschung werden unter dem Begriff "exekutive Funktionen" (auch Selbstregulation genannt) geistige Fähigkeiten verstanden, die es uns ermöglichen, unser Denken und Verhalten bewusst zu steuern und kontrolliert mit den eigenen Gefühlen umzugehen. Sie sind die komplexen Steuerungsmechanismen unseres Gehirns, die im präfrontalen Cortex angesiedelt sind. Ohne sie wäre es nicht möglich, planvoll und zielorientiert zu handeln. Sie helfen die Aufmerksamkeit zu steuern, Impulse zu kontrollieren und sich flexibel auf neue Situationen einzustellen. Exekutive Funktionen stehen in engem Zusammenhang mit der Selbstregulation und sind eine wichtige Voraussetzung für den kontrollierten Umgang mit den eigenen Emotionen. Studien belegen weitreichende positive Auswirkungen gut entwickelter exekutiver Funktionen auf die Entwicklung sozial-emotionaler Fähigkeiten, einen gelingenden Übergang vom Kindergarten in die Schule und erfolgreiches Lernen.
Definition und Teilaspekte exekutiver Funktionen
Als exekutive Funktionen bezeichnet man in der Gehirnforschung geistige Fähigkeiten, die das bewusste menschliche Denken und Handeln steuern. Die Steuerung des bewussten Handelns durch exekutive Funktionen beruht auf dem Zusammenspiel einzelner Teilaspekte. Um sich selbst erfolgreich steuern zu können, muss man automatische Reaktionen hemmen (Inhibition), Informationen im Arbeitsgedächtnis verarbeiten und geistig flexibel sein (Miyake et al., 2000). Diese drei Funktionen steuern als eine Einheit das bewusste Handeln, d.h.
Grundsätzlich umfassen die exekutiven Funktionen die drei Bereiche Arbeitsgedächtnis, Inhibition und die kognitive Flexibilität.
Arbeitsgedächtnis
Das Arbeitsgedächtnis ist eine Art Notizblock im Kopf. Darauf können Informationen notiert, bearbeitet, verändert und zusammenfügt werden. Das Arbeitsgedächtnis dient der kurzzeitigen Speicherung und geistigen Weiterverarbeitung von Informationen. Damit bildet das Arbeitsgedächtnis die Voraussetzung für viele kognitive Leistungen wie sprachliche Fähigkeiten und mathematisches Denken. Mit einem guten Arbeitsgedächtnis gelingt es, Arbeitsschritte im Kopf durchzugehen, Probleme zu lösen und Pläne zu schmieden. Zum Beispiel wird das Arbeitsgedächtnis beim Schachspiel genutzt, um verschiedene mögliche Reaktionen des Gegners vor dem eigenen Zug zu durchdenken.
Das Arbeitsgedächtnis, allgemein auch als Kurzzeitgedächtnis bekannt, speichert kurzzeitig Informationen, um diese mental zu verarbeiten. Es wird in sämtlichen alltäglichen Aufgaben gebraucht und kann analog zum Arbeitsspeicher eines Computers gesehen werden.
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Auf vielfältige Weise ist das Arbeitsgedächtnis in alltäglichen Anforderungen gefragt. Im Arbeitsgedächtnis werden Informationen über eine kurze Zeitspanne repräsentiert und damit im Bewusstsein aufrechterhalten (z.B. beim Merken von Worten und Sätzen beim Diktat, die abgeschrieben werden sollen). Zusätzlich zur kurzzeitigen Speicherung von Informationen (Kurzzeitgedächtnis) werden im Arbeitsgedächtnis Informationen weiterverarbeitet (z.B. Kopfrechnen), mit bekannten Informationen und Wissen abgeglichen oder manipuliert (z.B. Priorisierung von Aufgaben; u.a. Baddeley 2012 für weiterführende Theorien und Modelle). Erwachsene können sich 7 +/- 2 Informationseinheiten im Arbeitsgedächtnis über eine kurze Zeitspanne und je nach Art der Information speichern, Kinder je nach Alter wesentlich weniger Informationen (z.B.
Inhibition
Inhibition (Hemmung) dient als inneres Stopp-Schild. Sie ermöglicht es, Impulse zu kontrollieren und unangemessenes Verhalten zu unterdrücken. Inhibition ist die Fähigkeit zur Hemmung oder Zurückhaltung, sprich zur Impulskontrolle. Indem Störreize und erste Impulse unterdrückt werden, können Handlungsabfolgen und Ziele besser umgesetzt werden. Mit einer guten Inhibition fällt auch die gezielte Aufmerksamkeitslenkung leichter und Störreize können besser ausgeblendet werden. Dadurch wird zielgerichtetes Handeln unterstützt. Inhibition unterstützt damit die Regulation eigener Gefühle und ermöglicht situationsangemessenes Verhalten. Durch die Unterdrückung alter Gewohnheiten fällt das Einstellen auf neue Situationen leichter. Inhibition ist bspw.
Inhibition, auch Hemmung genannt, beschreibt die exekutive Funktion, welche dafür verantwortlich ist, störende Reize aus der Umwelt auszublenden und Impulsreaktionen zu unterdrücken. Wer also eine gut funktionierende Inhibition hat, hat eine große Kontrolle über sein Verhalten und kann auch bei Störfaktoren seine Aufmerksamkeit gut fokussieren.
Der zweite Teilbereich der exekutiven Funktionen ist die Fähigkeit zur Inhibition. Sie ermöglicht, Impulse, reaktive Handlungen und Routinen zu hemmen, zugunsten von z.B. Reflexion oder alternativen Handlungsentwürfen (oft auch: Selbstkontrolle in der engeren Bedeutung). Diese Fähigkeit wird sichtbar, wenn zum Beispiel Kleinstkinder auf ein zugerufenes „Stopp“ mit einer Hemmung der Handlung reagieren oder wenn während des Vorhabens einer Diät der Impuls gehemmt wird, ein kalorienreiches Gericht zu bestellen, und stattdessen eine gesündere Alternative gewählt wird. Die Fähigkeit zur Hemmung wird sowohl für kurzfristige als auch für langfristige Vorhaben, wie zum Beispiel eine Aus-/Weiterbildung oder das Sparen einer großen Summe für ein Vorhaben, benötigt und beinhaltet in diesen Fällen einen Verzicht auf Freizeit oder Annehmlichkeiten zugunsten eines größeren Vorhabens oder Zieles und einer späteren „Belohnung“ (angestrebter Beruf, Kauf einer eigenen Immobilie etc.). Inhibition wird u.a. benötigt, um impulsive Reaktionen zu unterbinden, die nicht angebracht oder zielführend sind (z.B.
Kognitive Flexibilität
Die kognitive Flexibilität stellt den inneren Weichensteller dar. Sie dient der Anpassung des eigenen Denkens und Verhaltens bei sich ändernden Anforderungen. Als kognitive Flexibilität beschreibt man die Fähigkeit, sich auf neue Situationen oder Anforderungen einstellen zu können, offen zu sein für Veränderungen und das eigene Verhalten entsprechend anzupassen. Mit einer hohen kognitiven Flexibilität können Probleme und Situationen leichter aus verschiedenen Perspektiven betrachtet und aus Fehlern gelernt werden. Sich in andere Personen hineinzuversetzen erfordert kognitive Flexibilität. Dadurch können unterschiedliche Sichtweisen nachvollzogen und Bedürfnisse anderer berücksichtigt werden. Eine gut ausgebildete kognitive Flexibilität hilft, offen zu sein für die Argumente anderer und auch mal über den eigenen Tellerrand zu blicken.
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Bei der kognitiven Flexibilität handelt es sich um die Begabung, den Fokus kognitiver Prozesse von einer Sache auf eine andere zu wechseln und neu erworbenes Wissen in einem anderen Kontext einzusetzen.
Die Fähigkeit zur kognitiven Flexibilität ermöglicht es, auf veränderte Anforderungen oder Bedingungen zu reagieren, unterschiedliche Alternativen durchdenken zu können, Perspektiven zu wechseln (z.B. im Gespräch die Sichtweise des Gesprächspartners/der Gesprächspartnerin nachzuvollziehen) oder auch neuartige, kreative Lösungen zu finden (Blick über den Tellerrand). Mit dieser Fähigkeit wird eine flexible Anpassung an neue Situationen möglich. Die Fähigkeit zur kognitiven Flexibilität baut auf dem Arbeitsgedächtnis und der Inhibition auf. Entwicklungspsychologisch entwickelt diese sich etwas später als das Arbeitsgedächtnis und die Inhibition (z.B.
Bedeutung exekutiver Funktionen für den Alltag
Exekutive Funktionen sind entscheidende kognitive Prozesse, die unsere Aufmerksamkeit, unser Verhalten und unsere emotionalen Reaktionen steuern. Wenn sie gut und zuverlässig funktionieren, hat dies einen positiven Einfluss auf die Lebensqualität. Es kann daher von Vorteil sein, diese Funktionen zu stärken.
Exekutive Funktionen und die Selbstregulation spielen eine Schlüsselrolle in der Bewältigung kognitiver und sozialer Herausforderungen. Sie sind für nahezu jeden Lebensbereich von Bedeutung: Sie beeinflussen das soziale Miteinander, leisten einen Beitrag zur gleichberechtigten Teilhabe am Bildungssystem und entscheiden langfristig über den akademischen Werdegang, über Gesundheit und Erfolg im Leben.
Auswirkungen schwacher exekutiver Funktionen
Schwache exekutive Funktionen können verschiedene Auswirkungen auf das tägliche Leben haben. Hier sind einige mögliche Beispiele:
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- Schwierigkeiten bei der Selbstregulierung: Exekutive Funktionen helfen dabei, Verhalten und Emotionen zu regulieren, um angemessenes Verhalten in sozialen Situationen zu gewährleisten. Schwache exekutive Funktionen können dazu führen, dass sich eine Person impulsiv verhält und Schwierigkeiten hat, ihre Emotionen zu kontrollieren.
- Probleme bei der Planung und Organisation: Eine Person mit schwachen exekutiven Funktionen kann Schwierigkeiten haben, ihre täglichen Aktivitäten zu planen und zu organisieren. Dies kann zu Verspätungen, verpassten Terminen oder Schwierigkeiten bei der Erledigung von Aufgaben führen.
- Schwierigkeiten bei der Aufmerksamkeit: Exekutive Funktionen ermöglichen es einer Person, ihre Aufmerksamkeit zu lenken und aufrechtzuerhalten. Schwache exekutive Funktionen können dazu führen, dass eine Person Schwierigkeiten hat, sich auf Aufgaben oder Gespräche zu konzentrieren, was zu Fehlern oder Verzögerungen führen kann.
- Probleme bei der Entscheidungsfindung: Exekutive Funktionen helfen einer Person, Informationen zu analysieren und Entscheidungen zu treffen. Wenn diese Funktionen schwach sind, kann eine Person Schwierigkeiten haben, Entscheidungen zu treffen oder sich zu entscheiden, was sie als nächstes tun soll.
- Einschränkung des Arbeitsgedächtnisses: Exekutive Funktionen sind auch wichtig für das Arbeitsgedächtnis, das die Fähigkeit umfasst, Informationen im Kopf zu behalten und sie in Aufgaben anzuwenden. Wenn diese Funktionen schwach sind, kann eine Person Schwierigkeiten haben, sich zu konzentrieren und komplexe Aufgaben auszuführen.
Diese Auswirkungen können sich auf verschiedene Bereiche des täglichen Lebens auswirken, wie z.B. Arbeit, Schule oder soziale Interaktionen. Wenn Sie Schwierigkeiten bei der Selbstregulierung, der Planung und Organisation, der Aufmerksamkeit, der Entscheidungsfindung oder mit dem Arbeitsgedächtnis haben, können Sie mit Ihrem Arzt, Ihrer Ärztin, Psychologin oder Ihrem Psychologen sprechen, um geeignete Behandlungsoptionen in Erfahrung zu bringen.
Exekutive Funktionen als Schlüssel für Lernerfolge
Die exekutiven Funktionen besitzen deshalb einen so hohen Stellenwert, weil sie den Lernerfolg in Schule, Studium und ähnlichen Situationen zu großen Teilen mitbestimmen. Gute Leistungen in Schule, Universität und Beruf hängen also nicht nur von der Intelligenz ab. Auch gut ausgeprägte exekutive Funktionen machen persönliche Erfolge wahrscheinlicher. Geistige Einschränkungen wie Konzentrationsprobleme sowie Krankheiten wie ADS, ADHS oder Lese-Rechtschreibschwäche gehen oft mit schwach ausgeprägten exekutiven Funktionen einher.
Exekutive Funktionen sind eng verbunden mit Selbstregulation. Wer seinen inneren Fokus eigenständig auf relevante Aufgaben lenken kann und sie zielgerichtet und strukturiert angeht, wird signifikant bessere Ergebnisse erzielen. Im Umkehrschluss können schlecht ausgeprägte exekutive Funktionen bei Erwachsenen das Erlangen von relevantem Wissen erschweren, was zu Problemen im Arbeitsleben führen kann.
Stress und exekutive Funktionen
Stress ist ein natürlicher Mechanismus, der uns in Gefahrensituationen schützt. Doch in unserem modernen Alltag kann chronischer Stress den präfrontalen Cortex aus dem Gleichgewicht bringen und unsere exekutiven Funktionen lahmlegen. Langfristig schadet dies nicht nur unserer geistigen Leistungsfähigkeit, sondern auch unserer emotionalen Gesundheit.
Stress entsteht, wenn unser Selbstwertgefühl bedroht ist oder wir uns in einer Situation befinden, die wir als überfordernd, unkontrollierbar oder unsicher wahrnehmen. Unter normalen Bedingungen bewerten der Hippocampus und der präfrontale Cortex eine Situation und leiten kontrollierte, bewusste Reaktionen ein. In Stresssituationen übernimmt jedoch das limbische System die Kontrolle, insbesondere die Amygdala, die Emotionen wie Angst oder Wut erzeugt. Die stressbedingte Aktivierung des Sympathikus (Teil des vegetativen Nervensystems) führt dazu, dass der präfrontale Cortex „abgeschaltet“ wird. Langfristige SchädenChronischer Stress kann die Synapsen im Frontalhirn schädigen, den Hippocampus schrumpfen lassen und die Regulation von Emotionen dauerhaft beeinträchtigen.
Entwicklung exekutiver Funktionen
Die exekutiven Funktionen verorten sich im Frontalhirn (Stirnhirn). Verschiedene Bereiche im Gehirn tragen zusätzlich und im Zusammenspiel mit den Frontalhirnbereichen zur Steuerung bei (z.B. zur Ausführung einer zielorientierten Handlung). Bereits im Säuglingsalter entwickeln sich Fähigkeiten der exekutiven Funktionen. Beispielsweise können Entwicklungen des Arbeitsgedächtnisses mit einem Versuch zu unterschiedlichen Orten, an denen Spielzeug versteckt wird, bei Säuglingen im Alter von 9 Monaten nachverfolgt werden. Vor allem im Kindergartenalter wird eine rasche Entwicklung und Veränderung der Fähigkeiten verzeichnet. Kinder können z.B. in diesem Alter ca. 3-5 Informationseinheiten im Arbeitsgedächtnis aufrechterhalten und lernen im Laufe des Lebens Strategien, mit denen sie die Leistungen des Arbeitsgedächtnisses erweitern können (z.B. Gedächtnisinhalte wiederholend laut vor sich hersagen). Im frühen Grundschulalter stellt sich die Entwicklung recht gleichmäßig dar. Beispielsweise wird die Konzentration auf wesentliche Teile des Unterrichts immer besser, ebenso das Ausblenden von Störreizen, die dem entgegenstehen. Im Bereich des Arbeitsgedächtnisses können immer mehr Informationseinheiten gespeichert und bearbeitet werden, was sich u.a. am Kopfrechnen gut nachvollziehen lässt. Während der Jugendzeit und Pubertät durchlaufen die exekutiven Funktionen nochmals größere und strukturelle Veränderungen. Einen Einfluss auf diese Entwicklung haben auch hormonelle Vorgänge und psychosoziale Veränderungen in der Rolle der Jugendlichen. Abgeschlossen ist die Entwicklung im jungen Erwachsenenalter.
Die Entwicklung des Präfrontalen Cortex (Stirnhirn) ist erst mit ca. 25 Jahren abgeschlossen. Zwischen drei und sieben Jahren ist eine besonders rasante Entwicklung zu erkennen (Gogtay 2004). Generell unterliegt die Entwicklung der exekutiven Funktionen jedoch zusätzlich sozialen und genetischen Aspekten. Die Entwicklung der drei Bereiche erfolgt nicht zeitgleich. Mal passiert in dem einen Bereich mehr, mal in dem anderen (Davidson et al. 2006; Huizinga et al. Eine deutliche Entwicklung des Arbeitsgedächtnisses wird ab dem dritten Lebensjahr sichtbar. Bis ins Grundschulalter verbessert sich das einfache Merken und Abrufen von Informationen. Bereits mit sechs Monaten hält der Säugling kurz inne, wenn er "Nein!" hört, und greift nicht sofort nach dem Zielobjekt. Mit vier bis fünf Jahren können Kinder sich inhibieren, wenn sie die Befriedigung eines Verlangens oder eines Wunsches immer leichter und länger aufschieben vermögen. Schon im ersten Lebensjahr zeigt der Säugling eine gewissen kognitive Flexibilität: Er kann einen alternativen Weg wählen, wenn etwas beim ersten Versuch nicht zum Ziel führt. Ab drei bis vier Jahren ist es dann möglich, zwischen zwei einfachen Regeln zu wechseln, wenn sie sich nicht besonders unerwartet und schnell verändern. Ein Teil der kognitiven Flexibilität ist die Fähigkeit zum Perspektivwechsel. Dreijährige haben schon eine grobe Ahnung davon, dass andere anders denken als sie selbst und nicht alles wissen, was sie selbst wissen. Ab ca. vier Jahren beginnen die Kinder zu verstehen, dass Wirklichkeit und Denken voneinander abweichen können (false belief). Zwischen 3,5 Jahren und vier Jahren durchlaufen Kinder eine instabile Phase. Mal zeigen sie Verständnis dafür, dass sich ihr eigenes Wissen und Denken von anderen unterscheidet, und mal nicht.
Förderung exekutiver Funktionen
Damit sich exekutiven Funktion von Beginn an optimal entwickeln können, müssen Kinder ein sorgfältig gestaltetes Umfeld vorfinden. Gute Strukturen, klare Regeln und regelunterstützende Rituale sind wichtig und entwicklungsunterstützend, ebenso wie anregende Gespräche und Interaktionen, Möglichkeiten zu selbsttätigem Handeln und vielfältige Spiel- und Bewegungsmöglichkeiten.
Die exekutiven Funktionen können durch gezieltes Training gestärkt werden. Hier sind einige Möglichkeiten:
- Achtsamkeitsmeditation: Das regelmäßige Praktizieren von Achtsamkeitsmeditation kann dazu beitragen, die Aufmerksamkeit zu verbessern und Stress abzubauen.
- Kognitive Therapie: Eine kognitive Therapie kann helfen, Denkmuster zu erkennen und zu ändern, die die exekutiven Funktionen beeinträchtigen.
- Gehirntraining-Spiele: Es gibt zahlreiche Gehirntraining-Spiele und Apps, die gezielt darauf abzielen, die exekutiven Funktionen zu verbessern.
- Sport: Regelmäßiger Sport kann das Gehirn und die kognitiven Funktionen verbessern, einschließlich der exekutiven Funktionen.
- Ernährung: Eine ausgewogene Ernährung mit ausreichend Omega-3-Fettsäuren, Vitamin B und Antioxidantien kann das Gehirn stärken und die exekutiven Funktionen verbessern.
- Schlaf: Ausreichender und regelmäßiger Schlaf ist wichtig für die Erhaltung einer guten kognitiven Funktion, einschließlich der exekutiven Funktionen.
Ein gezieltes Training der exekutiven Funktionen erfordert Zeit und Geduld. Die Ergebnisse werden nicht sofort sichtbar sein und es kann einige Wochen oder Monate dauern, bis die ersten Verbesserungen wahrgenommen werden. Dank des sich gegenseitig verstärkenden Effekts von Exekutivfunktionen und gesundem Lebensstil wissen wir aber, dass der wichtigste Schritt ist, die Aufwärtsspirale einmal in Gang zu setzen.
Vor allem im Bereich der Krippenerziehung ist eine feinfühlige Beobachtung wichtig, um Kinder im Alltag durch die vielfältigen Ansprüche an ihre Fähigkeiten nicht zu überlasten bzw. ein gutes Gleichgewicht zwischen Herausforderung und Entlastung zu finden. Gleiches gilt für Lernende im Unterrichtsgeschehen. Wie oben dargestellt sind Lernprozesse auf gut funktionierende (also nicht erschöpfte) exekutive Funktionen angewiesen. Übung macht den Meister! Die Entwicklung oder Förderung von exekutiven Funktionen profitiert von einer die Autonomie unterstützenden Haltung (Bernier et al. 2010). Diese geht einher mit Autonomie unterstützenden Hilfestellungen im Alltag. Sogenannte kleine Helferlein sind vielfältig: Eselsbrücken, Strategien (Wenn du merkst, du bist sehr aufgeregt/wütend/traurig etc., dann atme zuerst dreimal ganz tief in den Bauch), eine Hand auf der Schulter, die beruhigt, Aufräumhilfen durch Bilder, Mindmaps etc.
Sport als Training
Sport trainiert nicht nur Muskeln, sondern auch die regulatorischen Funktionen des Gehirns. Damit ist Sport nicht nur für einen gesunden Körper wichtig, sondern kann sich auch positiv auf den Kopf auswirken. Beim Sport lernen wir, unsere Emotionen und Aufmerksamkeit zu kontrollieren, gerade im Kindesalter ist das wichtig. Vor allem Teamsportarten können hier hilfreich sein, um die exekutiven Funktionen eines Kindes zu stärken.
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