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エグゼクティブ機能スキルの評価 | タスクとバッテリー

エグゼクティブ機能スキルは、個人が自分の行動を制御・監視し、最終的に目標を達成するのを助ける一連のメンタルおよび認知プロセスです。これらのスキルを評価するための特定のタスクおよび包括的なバッテリーがあります。

  1. エグゼクティブ機能スキルとは？
  2. エグゼクティブ機能の評価のためのタスク
  3. エグゼクティブ機能の評価のためのバッテリー
  4. オンラインでのエグゼクティブ機能スキルの評価

エグゼクティブ機能スキルとは？

エグゼクティブ機能（EF）は、しばしば「脳の制御センター」として説明され、目標指向の行動の開始、計画、および制御に必要なさまざまな認知プロセスの傘の下の用語として使われます（Reimers, 2019）。

エグゼクティブ機能スキルは、エグゼクティブ機能から生じる実用的なスキルまたは能力です。一般的に研究されているエグゼクティブ機能スキルは次の3つです：

  • 抑制: 不要な反応や気を散らす情報の抑制。
  • 切替: 異なるタスク間の切り替え。
  • 作業記憶: 心の中の情報を監視・操作すること（Cragg, 2014）。

エグゼクティブ機能スキルを評価するために一般的に使用されるタスクとバッテリーのリスト。

エグゼクティブ機能の評価のためのタスク

エグゼクティブ機能タスクは、作業記憶や抑制などのエグゼクティブ機能内の特定のスキルを評価するために設計された個別のテストです。

2016年に実施された106件の実証研究の体系的レビューでは、エグゼクティブ機能スキルがどのように概念化され、実証研究で操作化されるかを理解することを目的としました。著者らは、文献の中でエグゼクティブ機能スキルを測定するために使用された109の異なるタスクを特定しました。これらの109のタスクのうち、56は一度だけ使用されており、これは研究者が特定の研究の文脈で使用するために独自のタスクを開発したことを示唆しています。残りの53のタスクは複数回使用されました（Baggetta, P., & Alexander, P. A., 2016）。私たちは、そのリストから最も一般的に使用されるエグゼクティブ機能タスクを選びました（[表S5-補足情報](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mbe.12100）を参照）し、以下に人気順に提示します：

  1. ストループタスク
  2. 数字スパンタスク（バックワード、フォワード）
  3. ゴー/ノーゴータスク（数字、図形）
  4. トレイルメイキングタスク（TMT）
  5. Nバックタスク
  6. スパンタスク
  7. 継続的パフォーマンスタスク（CPT）
  8. プラスマイナスタスク
  9. 次元変化カードソート（DCCS）
  10. フランカータスク
  11. レターメモリタスク（LMT）

ストループタスク

  • タスクの説明: ストループタスクは、参加者に単語の色を名付けるよう指示する古典的認知タスクです。このタスクでは、参加者は単語を読むのではなく、単語の色に焦点を合わせる必要があります。試行は、色の名前が表示されるが、それが対立する色で書かれています。たとえば、参加者は「BLUE」という書かれた刺激を目にしますが、赤いフォント色で提示され、参加者は単語の色（つまり赤）を名付けることが期待されています。
  • エグゼクティブ機能とストループタスク: ストループタスクは、参加者の選択的注意、認知柔軟性、認知抑制スキルの優れた測定方法です。これは、参加者が自動的な単語読みに対して色を特定することに集中する必要があるためです。反応時間（RT）はストループタスクで一般的に測定されるものです。（Bjekić, 2017; Timmeren, 2018）。

数字スパンタスク（バックワード、フォワード）

  • タスクの説明: 数字スパンタスクでは、特定の順序で提示された数字の列を思い出す必要があります。数字スパンフォワードでは、参加者は提示された順序と同じ順序で数字を繰り返す必要があります。数字スパンバックワードでは、参加者が順序を逆にして繰り返す必要があります（Wahlstrom, 2016）。
  • エグゼクティブ機能と数字スパンタスク: 数字スパンタスクは、主に作業記憶、注意、認知柔軟性、強い短期記憶の保持を測定します（Watanabe, 2023; Weiss, 2016）。

ゴー/ノーゴータスク（数字、図形）

  • タスクの説明: ゴー/ノーゴータスクでは、参加者は特定の刺激（主に「ゴー」サイン）に反応し、他の刺激（「ノーゴー」信号）には反応しない必要があります。参加者は通常、「ゴー」刺激にはボタンを押して反応し、「ノーゴー」刺激には反応を控えることで対応します。このタスクは、数字や図形の形式で刺激を使用するようにカスタマイズできます。
  • エグゼクティブ機能とゴー/ノーゴータスク: このタスクは、反応の抑制や衝動の制御などのスキルを評価します。これは、参加者が自動的な反応を抑制し、制御する必要があるためです。注意の調整もこのタスク中に示される別のエグゼクティブ機能スキルです（Weidacker, 2017; Bezdjian, 2009）。

トレイルメイキングタスク（TMT）

  • タスクの説明: トレイルメイキングタスクは、EFのよく知られた測定方法です。これには二つの部分があり、昇順に数字をつなぐ（パートA）ことと、数字とアルファベットを交互に昇順に接続すること（パートB）が含まれます。数字とアルファベットは円の中に書かれており、参加者は線を引いて円を結ぶことが期待されます。
  • エグゼクティブ機能とトレイルメイキングタスク: TMTは、精神運動速度、集中的注意、視空間検索、ターゲットに対する運動追跡、応答者の更新などのEFを測定します。パートBでは、抑制制御およびセットスイッチングスキルも測定されます（Lähde, 2024; Gajewski, 2018）。

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Nバックタスク

  • タスクの説明: Nバックタスクでは、一連の刺激が提示され、参加者は現在の刺激が「N」試行前のものであるかを判断する必要があります。「N」は1、2などです。
  • エグゼクティブ機能とNバックタスク: このタスクでは、参加者が自らのリコールを継続的に調整することが期待され、作業記憶の容量、更新、持続的注意、および認知柔軟性といったEFスキルに対する洞察を提供します（Gajewski, 2018）。

スパンタスク

  • タスクの説明: メモリスパンタスクでは、特定の順序で異なる刺激（言語的、算数、操作的、または視空間的）が提示され、応答者はこれらの刺激を提示された同じ順序で記憶して再呼び出すことが期待されます。
  • エグゼクティブ機能とスパンタスク: これらのタスクは主に作業記憶および特定のドメインでの注意力を測定します。特に言語および視空間作業記憶スパンタスクにおいて、更新能力も重要なEFスキルであることがわかっています（McCabe, 2010; St Clair-Thompson, 2006）。

継続的パフォーマンスタスク（CPT）

  • タスクの説明: 継続的パフォーマンスタスク（CPT）では、参加者は特定の刺激に正しく反応する必要があります。たとえば、参加者はすべての文字について「A」以外の文字のためにスペースを押すことと、特定の単語や画像を見るときに押すことが期待されています。
  • エグゼクティブ機能とCPT: CPTは主に持続的注意と反応抑制を評価します。これは、参加者が連続的な刺激のストリームに集中し、無関係な刺激に対する衝動を制御／抑制する必要があるためです（Clark, 2023）。

プラスマイナスタスク

  • タスクの説明: プラスマイナスタスクでは3つの条件があり、ブロック1では参加者が加算の算術操作を行うこと、ブロック2では減算の条件が与えられます。しかし、ブロック3では、参加者は加算と減算を交互に行うことが求められます。
  • エグゼクティブ機能とプラスマイナスタスク: このタスクは、認知柔軟性と切替のエグゼクティブ機能の一般的な測定方法です（Chainay, 2021）。

次元変化カードソート（DCCS）

  • タスクの説明: 次元変化カードソート（DCCS）は、エグゼクティブ機能の広く使用されている標準的な測定方法です。これは、特定の方法（たとえば形状）でカードや画像をソートし、その後、異なるソート方法（たとえば色）に切り替えることを含みます。DCCSは、ウィスコンシンカードソーティングテストの簡略版です。
  • エグゼクティブ機能とDCCS: DCCSはタスクスイッチングと認知柔軟性を測定します。参加者は新しいルールに自発的に適応する必要があります（Beaucage, 2020）。

フランカータスク

  • タスクの説明: フランカータスクでは、参加者は中央のターゲット刺激（矢印や文字など）を提示され、その周りにフランカー（一致または不一致の刺激）が表示されます。参加者は、フランカー（異なる方向を指す矢印）を無視し、中央ターゲットの特定の特徴（左を指す矢印）にのみ反応することが期待されます。
  • エグゼクティブ機能とフランカータスク: このタスクは主に選択的注意および反応抑制をテストします。これは、参加者が重要でない刺激をフィルタリングしてターゲットに集中しようとするためです。このタスクによって活性化される他のエグゼクティブ機能には、作業記憶、時間知覚、開始、および運動制御が含まれます（Rusnáková, 2011）。

レターメモリタスク（LMT）

  • タスクの説明: レターメモリタスクでは、刺激として子音の文字を使用し、各試行は5、7、または9つの子音のシリーズで構成され、一度に1つの文字が提示されます。参加者は、遅延の後に最後の3文字を constantに思い出す必要があります（Golsteijn, 2021）。
  • エグゼクティブ機能とレターメモリタスク: LMTは作業記憶を測定し、特に作業記憶の表象の更新と監視に焦点を当てています（Mielicki, 2018; Miyake, 2000）。

エグゼクティブ機能の評価のためのバッテリー

エグゼクティブ機能バッテリーは、エグゼクティブ機能を評価するための包括的なアプローチを提供します。これには、参加者のエグゼクティブ機能プロフィールのより広い見解を提供するタスクやスケールが複数含まれます。これらの「公式」バッテリーは、著作権で保護されている場合が多く、特に研究や臨床の目的で使用するには許可が必要です。これらの制限のため、多くの研究者は、上に記載された実験タスクを使用したり、独自のものを作成することを好みます。

エグゼクティブ機能スキルを評価するために、バッテリーの代わりにタスクを使用できます。

これらのバッテリーに含まれるすべてのスケールとタスクは、パフォーマンスベースのタスクと行動評価（他者または自己報告）に分類できます。Baggetta & Alexanderによる2016年の体系的レビューでは、エグゼクティブ機能を測定するいくつかの一般的なバッテリーが特定されました。以下はそのいくつかです：

  1. デリス＝カプランエグゼクティブ機能システム（D-KEFS）
  2. 行動評価インベントリ（BRIEF）
  3. ウッドコック-ジョンソン認知能力テスト
  4. NEPSY-II

デリス＝カプランエグゼクティブ機能システム（D-KEFS）

デリス＝カプランエグゼクティブ機能システム（D-KEFS）は、大人と子供（8歳から89歳）のより高次の認知機能を評価するための最初の全国標準化テストセットです。

  • サブテスト: D-KEFには9つのサブテストがあります：トレイルメイキングテスト、言語流暢性テスト、デザイン流暢性テスト、カラー-ワード干渉テスト、ソーティングテスト、20の質問テスト、単語コンテキストテスト、タワーテスト、ことわざテストです。これには2つの形式があります：すべての9つのテストを含む標準記録用フォームと、ソーティングテスト、言語流暢性テスト、および20の質問テストの代替バージョンを含む代替記録用フォームです。
  • 評価されるエグゼクティブ機能: D-KEFで評価されるエグゼクティブ機能の要素は9つで、認知柔軟性、デザイン流暢性、言語流暢性、抑制、カテゴリカル処理、問題解決、演繹的推論、空間計画、言語抽象を含みます。
  • 適用: D-KEFは、ADHD、自閉症、遅読症を含む神経心理学的状態を評価するための臨床集団など、さまざまな設定で広く使用されています。また、子供と大人の認知パフォーマンスとエグゼクティブ機能を研究するためにも使用されています（Cahill, 2019; MacDonald, 2024; Ehtesabi, 2022）。

行動評価インベントリ（BRIEF）

行動評価インベントリ（BRIEF）は、エグゼクティブ機能の評価を提供し、異なる集団や年齢層のためのいくつかのバージョンがあります。この評価は、保護者や教師などの情報提供者の報告と行動評価によって行われます（Mcauley et al, 2010）。

  • サブテスト: BRIEFには3つの指標があり、合計8つのスケールがあります： 行動調整インデックス（BRI）：抑制、切替、感情調整を評価します。 メタ認知インデックス（MI）：開始、作業記憶、計画/整理、資料の組織化、監視を評価します。 グローバルエグゼクティブ合成： BRIとMIの組み合わせによって計算されます（Wolrich, 2008）。
  • **評価されるエグゼクティブ機能:**評価されるエグゼクティブ機能スキルは、衝動の制御、行動の修正、認知柔軟性、移行、感情の調整、タスクや活動の開始、自立的なアイデアの生成、記憶の保持、持続、未来の出来事の予測、目標設定、作業スペース、遊び場、秩序、作業の確認、および他者への行動の影響を追跡することです（Wolrich, 2008）。
  • バリエーション: 行動評価インベントリ（BRIEF）は、異なる年齢層や特定の評価ニーズに応じたいくつかのバージョンがあります。
    • BRIEF2：5歳から18歳の子供（親、教師、および自己報告形式で改訂された基準）。
    • BRIEF-P：2歳から5歳の幼児向けの幼稚園バージョン。
    • BRIEF-SR：11歳から18歳の年長の子供および青少年向けの自己報告バージョン。
    • BRIEF2 ADHDフォーム：子供のADHDの症状を特定するためのもの。
    • BRIEF-A：18歳から90歳の個人向けの大人版（ScienceDirect Topics. (n.d.-b)）。

ウッドコック-ジョンソン認知能力テスト

ウッドコック-ジョンソン認知能力テストは、広範囲の認知能力と知的能力を評価するための標準化された評価のセットです。これはその最新の4版 - ウッドコック-ジョンソンIV認知テスト（WJ-IV COG）として知られています。これは2歳から90歳の子供および大人に対して施行できます。

  • サブテスト: WJ-IV COGは、口頭語彙、数列、言語的注意、文字パターンマッチング、音韻処理、ストーリー再呼び出し、視覚化、一般情報、概念形成、数字の逆転、数字パターンマッチング、非単語の繰り返し、視覚-音声学習、絵認識、解析-合成、オブジェクト-数字の配列、ペアの打ち消し、および単語の記憶の10の標準バッテリーおよび8の拡張バッテリーテストで構成されています（Dumont, 2016）。
  • 評価されるエグゼクティブ機能: WJ-IV COGは、理解-知識、流動的推論、短期記憶、処理速度、聴覚処理、視空間能力、および長期記憶と再取得などのエグゼクティブ機能スキルの範囲を評価します（Bulut, 2021）。
  • 適用: WJ-IV COGは、教育、臨床、研究分野などの複数の設定で広く使用されています。これは、子供の知的障害と認知的強みおよび弱点を診断するのに役立つことがわかっています。また、特別支援教育サービスの適格性を判断するためにも使用されており、認知能力に関する研究を促進し、評価の実践を向上させるために役立っています（Floyd, 2016）。

NEPSY-II

NEPSY-IIは、幼児、子供、10代の青年（3歳から12歳）向けの神経心理学的バッテリーです（Hooper, S.R. (2013)。このバッテリーのサブテストは、子供のニーズや評価要件に応じて、ユーザーが組み合わせて管理することを可能にします。

  • サブテスト: NEPSY-IIには32のサブテストと4つの遅延タスクが含まれており、これらはさらに注意とエグゼクティブ機能、言語、社会的知覚、記憶と学習、感覚運動、視空間処理の6つの内容領域に分類されます（Davis, 2010）。
  • 評価されるエグゼクティブ機能: NEPSY-IIで評価されるエグゼクティブ機能には、抑制、監視、自己調整、警戒、選択的および持続的注意プロセス、反応セットの作成、保存、適応、非言語的問題解決、多面的な反応の準備と管理、および図形の流暢性が含まれます（Davis, 2010）。
  • 適用: NEPSY-IIは、さまざまな臨床条件の診断や学校ベースの介入で広く使用されています。これは、子供の認知、学業、社会、行動の問題に関する洞察を提供します（Davis, 2010）。

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オンラインでのエグゼクティブ機能スキルの評価

技術と研究の進歩により、参加者に対する評価の管理が世界中の教育機関、研究施設、臨床設定で採用されています。その広範な使用にもかかわらず、オンラインでのエグゼクティブ機能の評価には依然として独自の課題があります。しかし、適切な対策や保護措置を講じれば、これらはアカウントに反映させ、遠隔設定で制御できます。実験デザインの段階で考慮すべきいくつかの一般的な課題を以下に示します。

  • 技術的障壁: 不安定で遅いインターネット接続などの技術的障壁は、重要な課題であると考慮すべきです。遅い接続は、さまざまな刺激の提示や反応時間データの記録に遅延を引き起こし、最終的に結果の正確さを損ないます。遅いインターネット接続は、低社会経済（SES）背景の人々に多く見られる場合が多いですが、高SES層でも予期せぬインターネット接続の中断が発生することがあります（Ahmed, 2022; Biagianti, 2019; Ernst, 2024; Segura, 2021）。
  • 機器のアクセシビリティ: 研究によると、参加者は移動するカメラや文書カメラなどの特定の機器へのアクセスに制限があることがあります（Ahmed, 2022; Segura, 2021）。これは、施行されるエグゼクティブ機能バッテリーがコンピュータ化されておらず、参加者が手作業でテストを記入することが求められる場合に特に重要です。
  • デバイスおよび技術の専門知識: 研究によると、参加者がテストを実施するデバイスの種類や参加者のコンピュータの熟練度に基づいて、認知機能スコアに観察可能なバリエーションが見られることがあります（Liu, 2022）。技術的専門知識が低い参加者は、タスクの完了により多くの時間を必要とします（Ernst, 2024）。
  • 環境的な気晴らしと参加者の関与: 遠隔評価は、騒音、ペット、周囲に存在する他の要因などの環境的な気晴らしに大きく影響されます。これが参加者の注意や関与を妨げ、タスクの結果に偏見を引き起こす可能性があります（Ahmed, 2022; Liu, 2022; Ernst, 2024; Segura, 2021）。監視の欠如が参加者の関与に影響を与えることもあります（Biagianti, 2019）。

エグゼクティブ機能タスクやバッテリーの施行には複数の課題が存在しますが、研究ではその効果を高めるためのさまざまな方法が提案されています。これには、試験官（試験官が存在する場合）と受検者の両方のために信頼できるインターネット接続を使用すること、参加者に周囲の気晴らしを最小限に抑えるよう促すこと、参加者が評価のための精神的準備が整い、気晴らしから解放されていることを確認させる必要があります（Ahmed, 2022; Liu, 2022）。自宅などの慣れた環境から評価を受けることが、評価中の不安を軽減することが証明されています（Segura, 2021）。

遠隔評価の設計に関しては、効果を高めるためのいくつかの戦略が見つかっています。以下にいくつか示します：

  • ユーザーフレンドリなプラットフォーム: ナビゲーションが容易なユーザーフレンドリなプラットフォームを利用すること（Ahmed, 2022）。
  • 明確でシンプルなタスクデザイン: シンプルな提示と明確な刺激ワットのタスクを選択する（Ahmed, 2022）。
  • 制御されたタスクの進行: 試験官がタスクがどのように進行するかを制御できるようにする（例：キーボードの入力）。試験官が存在しない場合は、実験が正しく読み込まれ、進行することを確認する（Ahmed, 2022）。
  • 関連資料の適応: 遠隔環境で扱いやすい形式のタスクを提示する（例：必要な場合はPDFではなくパワーポイントプレゼンテーションを使用する）または、コンピュータ化されたタスクが元のペンと紙のタスクを表していることを確認する（Ahmed, 2022）。
  • 情報のチャンク化: 特に子供向けに注意を持続させるために、情報を小さく扱いやすいチャンクで提示する（Ahmed, 2022）。たとえば、長いタスクの指示がある場合は、1つのビューではなく、2つのステップに分けて説明することができます。
  • 短い時間: 参加者の関与を高めるための短い時間で設計されたタスク（Biagianti, 2019）。
  • 多様なタスクの包含: 参加者の興味を維持するために、異なるタスクをさまざまに組み込むこと（Biagianti, 2019）。
  • 複数デバイスとの互換性: さまざまなデバイス間で標準化された管理のために設計されたウェブベースのタスクが互換性があることを確認する（Liu, 2022）。
  • テストの適応性: 異なる社会経済的および文化的なグループや文脈に適応できるテストバッテリーの使用（Segura, 2021）。
  • 休憩の組み込み: 評価の途中に休憩を取り入れること（Ernst, 2024）。

上記のすべての戦略に加えて、評価中に明確なコミュニケーションを維持することが重要です。ラポールを築き、評価の前に期待を伝え、包括的な指示を提供することは、遠隔評価にとって重要です（Ahmed, 2022; Liu, 2022; Segura, 2021; Ernst, 2024）。

デバイスの互換性と環境設定の制御など、ほとんどの戦略は、Labvancedが実験の制御をどのように扱うかによって対処されています。


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結論

エグゼクティブ機能は、認知の発展や目標指向の行動のために重要です。エグゼクティブ機能を評価するために設計された特定のタスクや包括的なバッテリーは、個人が目標を達成するために環境とどのように相互作用するかを理解するのに役立ちます。技術の進歩により、これらの評価は現在、多様な集団や年齢層にわたって効果的に遠隔で施行できるようになり、研究および臨床の応用に新しい機会を提供しています！

参考文献

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