ประสาทสั่งการ

ระบบประสาทสั่งการมีหน้าที่เริ่มและควบคุมการเคลื่อนไหว[114]กระแสประสาทสั่งการจะส่งไปจากสมองผ่านประสาทไปยังเซลล์ประสาทสั่งการในร่างกาย ซึ่งควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อคือ ลำเส้นใยประสาท corticospinal tract จะส่งกระแสประสาทสั่งการไปจากสมอง ผ่านไขสันหลัง ไปยังลำตัวและแขนขา[115]และประสาทสมองจะส่งกระแสประสาทเช่นเดียวกันไปยังตา ปาก และใบหน้า

การเคลื่อนไหวหยาบ ๆ เช่น การเคลื่อนที่ (locomotion) และการขยับแขนขา เริ่มจากคอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) ซึ่งแบ่งเป็น 3 ส่วนคือ คอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ (primary motor cortex) ซึ่งอยู่ใน prefrontal gyrus โดยมีส่วนต่าง ๆ ที่อุทิศให้กับการเคลื่อนไหวส่วนในร่างกายโดยเฉพาะ ๆ สมองอีกสองเขตด้านหน้า (anterior) ของคอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ สนับสนุนและควบคุมการเคลื่อนไหวเช่นเดียวกัน คือ premotor area และ supplementary motor area[116]แขนและขามีเขตประสาทขนาดใหญ่กว่าร่างกายส่วนอื่น ๆ ทำให้เคลื่อนไหวได้อย่างละเอียดกว่าโดยได้ทำภาพเป็นมนุษย์เล็กในเปลือกสมองเพื่อเทียบสัดส่วนเขตประสาทสำหรับอวัยวะต่าง ๆ ให้ดู[116]กระแสประสาทที่เกิดจากคอร์เทกซ์สั่งการจะดำเนินไปตามลำเส้นใยประสาท corticospinal tract ผ่านด้านหน้าของเมดัลลาและข้ามไขว้ทแยงที่ medullary pyramid[upper-alpha 39]แล้วดำเนินต่อไปลงไปตามไขสันหลัง โดยมากจะยุติเชื่อมกับอินเตอร์นิวรอน ซึ่งก็จะเชื่อมกับเซลล์ประสาทสั่งการล่างภายในเนื้อเทา เซลล์ประสาทสั่งการจะส่งกระแสประสาทเพื่อให้กล้ามเนื้อหดเกร็งโดยตรง[115]

สมองน้อยและ basal ganglia มีบทบาทในการเคลื่อนไหวที่ละเอียด ซับซ้อน และต้องทำอย่างประสาน[117]การเชื่อมต่อกันระหว่างเปลือกสมองกับ basal ganglia จำเป็นในการควบคุมความตึงกล้ามเนื้อ ท่าทาง การเริ่มการเคลื่อนไหว เป็นส่วนที่เรียกว่า extrapyramidal system (ระบบประสาทสั่งการนอกพีระมิด)[118]

ประสาทสัมผัส

ระบบประสาทรับความรู้สึกมีบทบาทรับและแปลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัสข้อมูลได้มาจากประสาทสมอง จากลำเส้นใยประสาทในไขสันหลัง และโดยตรงจากศูนย์ในสมอง[upper-alpha 6] ที่ถูกกับระบบเลือดโดยตรง[119]สมองยังได้รับและแปลผลข้อมูลจากประสาทสัมผัสพิเศษคือการเห็น การได้กลิ่น การได้ยิน และการลิ้มรสการทำงานของประสาทสั่งการและประสาทรับความรู้สึกจะประสานกัน[119]

สมองได้รับข้อมูลจากผิวหนังเกี่ยวกับสัมผัสละเอียด แรงดัน ความเจ็บปวด แรงสั่น และอุณหภูมิได้รับข้อมูลจากข้อต่อเกี่ยวกับตำแหน่งของข้อต่อ[120]คอร์เทกซ์รับความรู้สึกอยู่ใกล้ ๆ กับคอร์เทกซ์สั่งการ และเหมือนกับคอร์เทกซ์สั่งการ มันก็มีบริเวณต่าง ๆ ที่รับความรู้สึกจากส่วนต่าง ๆ ของร่างกายโดยเฉพาะ ๆ ความรู้สึกที่ตัวรับความรู้สึกได้รับที่ผิวหนังจะเปลี่ยนเป็นกระแสประสาท แล้วส่งมาตามเซลล์ประสาทเป็นลำดับภายในลำเส้นใยประสาทของไขสันหลังวิถีประสาท dorsal column-medial lemniscus pathway ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสละเอียด แรงสั่น และตำแหน่งข้อต่อแอกซอนของเซลล์ประสาทจะดำเนินไปที่ด้านหลังของไขสันหลัง แล้วดำเนินต่อทางด้านหลังของก้านสมองส่วนท้าย เป็นที่ที่มันเชื่อมกับเซลล์ประสาทลำดับที่สองซึ่งส่งแอกซอนไปยังสมองซีกตรงข้ามโดยขึ้นไปสู่นิวเคลียสประสาทส่งต่อคือ ventrobasal complex ในทาลามัส เป็นที่ที่มันเชื่อมกับเซลล์ประสาทลำดับที่สาม ซึ่งส่งแอกซอนขึ้นไปยังคอร์เทกซ์รับความรู้สึก[120]

ส่วนลำเส้นใยประสาท spinothalamic tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับความเจ็บปวด อุณหภูมิ และสัมผัสหยาบแอกซอนของเซลล์ประสาทจะส่งเข้าไปสู่ไขสันหลัง แล้วดำเนินต่อขึ้นไปเชื่อมกับเซลล์ประสาทลำดับที่สองใน reticular formation ของก้านสมองสำหรับความเจ็บปวดและอุณหภูมิ โดยส่งข้อมูลสัมผัสหยาบไปยังนิวเคลียสประสาทส่งต่อคือ ventrobasal complex ในทาลามัสด้วย[121]

การเห็นเกิดเริ่มจากแสงที่มากระทบจอตาเซลล์รับแสงในจอตาจะถ่ายโอนสิ่งเร้าทางตาคือแสงให้เป็นกระแสประสาทแล้วส่งไปยังเปลือกสมองส่วนการเห็นที่สมองกลีบท้ายทอยข้อมูลทางตาออกจากจอตาผ่านประสาทตา (optic nerve)ใยประสาทตาจากครึ่งจอตาด้านจมูกจะข้ามไปยังด้านตรงข้ามผ่านส่วนไขว้ประสาทตา (optic chiasm) ไปรวมกับใยประสาทจากครึ่งจอตาด้านขมับซีกตรงข้ามกลายเป็นลำเส้นใยประสาทตา (optic tract)การจัดระเบียบทางแสงของตาและวิถีประสาทที่เป็นเช่นนี้จึงหมายความว่า สิ่งที่เห็นในลานสายตาด้ายซ้ายจะตกลงที่จอตาด้านขวาโดยเปลือกสมองส่วนการเห็นด้านขวาเป็นตัวแปลผล และนัยตรงข้ามก็เช่นเดียวกันลำเส้นใยประสาทตาจะเข้าไปสุดที่นิวเคลียส lateral geniculate nucleus ในสมอง ซึ่งก็จะส่งใยประสาทผ่านส่วนแผ่ประสาทตา (optic radiation) ไปยังเปลือกสมองส่วนการเห็น[122]

การได้ยินและการกำหนดรู้การทรงตัวเริ่มมาจากหูชั้นในเสียงก่อแรงสั่นในกระดูกหู ซึ่งดำเนินต่อไปจนถึงอวัยวะการได้ยิน ส่วนการเปลี่ยนแปลงดุลในร่างกายทำให้น้ำในหูชั้นในเคลื่อนสิ่งเร้าทั้งสองอย่างนี้สร้างกระแสประสาทที่ส่งไปทางประสาทหู (vestibulocochlear nerve)แล้วผ่านไปถึง cochlear nuclei, superior olivary nucleus, medial geniculate nucleus และในที่สุดผ่านส่วนแผ่ประสาทหู (acoustic radiation)ไปยังคอร์เทกซ์ส่วนการได้ยิน (auditory cortex)[123]

การได้กลิ่นเริ่มจากเซลล์รับกลิ่นในเยื่อบุผิวของเยื่อเมือกรับกลิ่น (olfactory mucosa) ในช่องจมูกซึ่งส่งกระแสแประสาทผ่านประสาทรับกลิ่นที่วิ่งผ่านแผ่นกระดูกพรุน (cribiform plate) เหนือโพรงจมูกประสาทรับกลิ่นส่งข้อมูลไปที่ป่องรู้กลิ่น (olfactory bulb) ซึ่งก็จะส่งข้อมูลไปสุดที่เปลือกสมองส่วนรู้กลิ่นในที่สุด[124][125]

การรู้รสเริ่มมาจากหน่วยรับรสที่ลิ้นซึ่งส่งกระแสประสาทผ่านเส้นประสาทเฟเชียลและเส้นประสาทลิ้นคอหอย (glossopharyngeal nerve) เข้าไปที่นิวเคลียส solitary nucleus (NST) ในก้านสมองข้อมูลรสบางส่วนเช่นจากที่คอหอยก็ส่งไปยังที่เดียวกันผ่านเส้นประสาทเวกัส (vagus nerve) ด้วยส่วน NST จะส่งข้อมูลรสผ่านทาลามัสต่อไปที่เปลือกสมองส่วนรู้รส (gustatory cortex)[126]

การควบคุม

หน้าที่ของระบบประสาทอิสระรวมทั้งการควบคุมการทำงานของอัตราการเต้นของหัวใจกับอัตราการหายใจ และรักษาภาวะธำรงดุล

ศูนย์ปรับขนาดหลอดเลือดที่ก้านสมองส่วนท้าย (หรือเมดัลลา) มีอิทธิพลต่อความดันโลหิตและอัตราการเต้นหัวใจ โดยทำให้หลอดเลือดแดงและดำตีบเมื่อกำลังพักอยู่ทำการโดยส่งกระแสประสาทผ่านเส้นประสาทเวกัสไปยังระบบประสาทซิมพาเทติกและซิมพาเทติก[127]ตัวรับรับรู้ความดัน (baroreceptor) ที่ aortic body ในเอออร์ติกอาร์ช (aortic arch) รับรู้ความดันโลหิตแล้วส่งข้อมูลไปยังสมองผ่านใยประสาทนำเข้า general visceral afferent fibers ของเส้นประสาทเวกัสส่วนข้อมูลความเปลี่ยนแปลงความดันในโพรงเลือดแครอทิด (carotid sinus) มาจากต่อมแครอทิด (carotid body) ที่อยู่ใกล้ ๆ หลอดเลือดแดงแครอทิด (carotid artery) โดยส่งผ่านประสาท Hering's nerve ที่รวมเข้ากับเส้นประสาทลิ้นคอหอยและส่งไปยังนิวเคลียส solitary nucleus (NST) ในก้านสมองส่วนท้ายกระแสประสาทจาก NST จะทำให้ศูนย์ปรับขนาดหลอดเลือดปรับขนาดเส้นเลือดแดงและดำตามสมควร[128]

สมองควบคุมอัตราการหายใจโดยหลักด้วยศูนย์การหายใจในก้านสมองส่วนท้ายและพอนส์[129]ศูนย์ควบคุมการหายใจโดยส่งกระแสประสาทสั่งการลงไปที่ไขสันหลัง ผ่านเส้นประสาทกะบังลม (phrenic nerve) ไปยังกะบังลมและกล้ามเนื้อหายใจอื่น ๆ เส้นประสาทนี้เป็นแบบผสมเพราะส่งข้อมูลความรู้สึกกลับไปยังระบบประสาทกลางด้วยมีศูนย์การหายใจ 4 ศูนย์ 3 ศูนย์มีหน้าที่ที่ชัดเจน ศูนย์ "apneustic centre" มีหน้าที่ยังไม่ชัดเจนในเมดัลลา ศูนย์ "dorsal respiratory group" ก่อความต้องการให้หายใจเข้าและได้รับข้อมูลความรู้สึกโดยตรงจากร่างกายในเมดัลลาอีกเช่นกัน ศูนย์ "ventral respiratory group" มีอิทธิพลในการหายใจออกเมื่อต้องออกแรงในพอนส์ ศูนย์ "pneumotaxic centre" มีอิทธิพลต่อความยาวสั้นของลมหายใจ[129]และศูนย์ apneustic centre ดูเหมือนจะมีอิทธิพลต่อการหายใจเข้า

แม้ศูนย์การหายใจเหล่านี้สามารถรับรู้คาร์บอนไดออกไซด์และความเป็นกรดของเลือดได้โดยตรงแต่ตัวรับรู้สารเคมีนอกส่วนกลาง (peripheral chemoreceptor) ที่ผนังหลอดเลือดแดงใน aortic body และ carotid body ก็รับรู้ข้อมูลเกี่ยวกับออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และความเป็นกรดของเลือดด้วยแล้วส่งข้อมูลผ่านเส้นประสาทเวกัสและเส้นประสาทลิ้นคอหอยไปยังศูนย์การหายใจการมีคาร์บอนไดออกไซด์สูง มีความเป็นกรดสูง มีออกซิเจนน้อย จะกระตุ้นการทำงานของศูนย์การหายใจ[129]ความต้องการจะหายใจเข้ายังได้รับอิทธิพลจากตัวรับแรงยืดในปอด (pulmonary stretch receptor) ซึ่งเมื่อทำงาน จะป้องกันไม่ให้ปอดหายใจเข้าเกินโดยส่งข้อมูลไปยังศูนย์การหายใจผ่านเส้นประสาทเวกัส[129]

ไฮโปทาลามัสใน diencephalon มีหน้าที่ควบคุมการทำงานในระบบต่าง ๆ ของร่างกาย รวมทั้งหน้าที่ทางประสาทร่วมต่อมไร้ท่อ (neuroendocrine) การทำงานตามจังหวะรอบวัน (circadian rhythm) ระบบประสาทอิสระ และควบคุมการทานอาหารและดื่มน้ำกลุ่มเซลล์สองกลุ่มหลัก ๆ ในไฮโปทาลามัสส่วนหน้า (anterior) เป็นตัวควบคุมจังหวะรอบวันรวมทั้งนิวเคลียส suprachiasmatic nucleus และ ventrolateral preoptic nucleus ซึ่งมีวัฏจักรการแสดงออกของยีนที่เป็นเหมือนกับนาฬิการอบ 24 ชม.รูปแบบการนอนหลับจะเป็นไปตามจังหวะอัลตราเดียน (ultradian rhythm)[upper-alpha 40]การนอนหลับเป็นเรื่องจำเป็นสำหรับร่างกายและสมองเพื่อให้ระบบต่าง ๆ ได้หยุดพักทำงานมีงานศึกษาที่พบว่า พิษที่สะสมในสมองแต่ละวันจะขจัดออกในช่วงนอนหลับ[130]เมื่อตื่นอยู่ สมองใช้พลังงานประมาณ 20% ของร่างกายการนอนหลับก็จะลดการใช้พลังงานเช่นนี้ ช่วยให้ฟื้นคืนสภาพเอทีพีที่ใช้เก็บพลังงานผลที่พบในภาวะขาดนอนได้แสดงความจำเป็นอย่างยิ่งของการนอนหลับ[131]

ไฮโปทาลามัสด้านข้าง (lateral hypothalamus) มีเซลล์ประสาทที่ใช้ orexin เป็นสารสื่อประสาท ซึ่งควบคุมความอยากอาหารและความตื่นตัวด้วยกระแสประสาทที่ส่งไปยัง ascending reticular activating system (ARAS)[132][133]ไฮโปทาลามัสควบคุมต่อมใต้สมองด้วยการหลั่งเพปไทด์ เช่น ออกซิโตซิน, vasopressin และโดพามีนไปยัง median eminence ที่ด้านล่างของไฮโปทาลามัสไฮโปทาลามัสมีบทบาทควบคุมหน้าที่ทางระบบประสาทอิสระต่าง ๆ รวมทั้งความดันเลือด อัตราการเต้นของหัวใจ การหายใจ การขับเหงื่อ และกลไกของภาวะธำรงดุลอื่น ๆ[134]มีบทบาทควบคุมอุณหภูมิร่างกาย และเมื่อได้การกระตุ้นจากระบบภูมิคุ้มกันก็ก่อไข้ได้ไตมีอิทธิพลต่อไฮโปทาลามัส คือเมื่อความดันโลหิตลดลง ไตก็จะหลั่งโปรตีนคือ renin ซึ่งกระตุ้นให้ไฮโปทาลามัสก่อรีเฟล็กซ์การดื่มน้ำไฮโปทาลามัสยังควบคุมการทานอาหารโดยส่งกระแสประสาทเป็นส่วนของระบบประสาทอิสระ และควบคุมการปล่อยฮอร์โมนของระบบย่อยอาหาร[135]

ภาษา

แม้หน้าที่ทางภาษาดั้งเดิมเชื่อว่าจำกัดอยู่กับบริเวณสมองคือ Wernicke's area และ Broca's area[136]แต่ปัจจุบันโดยมากเชื่อว่า มีเครือข่ายที่กว้างขวางกว่านั้นในเปลือกสมองซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับภาษา[137][138][139]

การศึกษาว่า สมองทำงานเก็บรายละเอียดเกี่ยวกับภาษา แปลผล และเรียนรู้ภาษาแม่ได้อย่างไร เป็นสาขาที่เรียกว่า ภาษาศาสตร์ประสาทวิทยา (neurolinguistics) เป็นสาขาใหญ่อาศัยความรู้จากสาขาอื่น ๆ รวมทั้งประสาทวิทยาศาสตร์ปริชาน (cognitive neuroscience), ภาษาศาสตร์ปริชาน (cognitive linguistics) และภาษาศาสตร์จิตวิทยา (psycholinguistics)[140]

การจำกัดหน้าที่ของซีกสมอง (lateralization)

สมองใหญ่ปกติทำงานแบบคู่กันสองข้าง แต่ละซีกสมองมีปฏิสัมพันธ์โดยหลักกับร่างกายครึ่งหนึ่ง สมองซีกซ้ายมีกับร่างกายซีกขวา และนัยกลับกันก็เช่นกันเหตุที่ให้พัฒนาการเป็นแบบนี้ไม่ชัดเจน[141]ใยประสาทสั่งการจากสมองไปยังไขสันหลัง และใยประสาทรับความรู้สึกจากไขสันหลังมายังสมอง ล้วนแต่ไขว้ทแยงข้ามซีกในก้านสมองส่วนข้อมูลทางตามีหลักเกณฑ์ที่ซับซ้อนกว่า คือประสาทตาจากตาทั้งสองส่งไปยังส่วนไขว้ประสาทตา (optic chiasm) ใยประสาทครึ่งหนึ่งจากซีกหนึ่งจะไขว้ทแยงข้ามซีกไปรวมกับใยประสาทครึ่งหนึ่งของอีกซีกหนึ่ง[142]ผลก็คือเส้นประสาทจากครึ่งซ้ายของตาทั้งสองตา (ซึ่งได้ภาพลานสายตาขวา) จะส่งไปที่สมองทางซ้าย ส่วนเส้นประสาทจากครึ่งขวาของจอตา (ซึ่งได้ภาพลานสายตาซ้าย) จะส่งไปที่สมองซีกขวา[143]เพราะจอตาแต่ละครึ่งได้รับแสงที่มาจากลานสายตาทางครึ่งตรงข้าม ผลก็คือข้อมูลการเห็นที่มาจากโลกกึ่งซ้ายจะส่งไปที่สมองกึ่งขวา โดยนัยตรงข้ามก็เช่นเดียวกัน[141]ดังนั้น สมองซีกขวาได้รับข้อมูลความรู้สึกจากร่างกายซีกซ้าย และก็ได้ข้อมูลสายตาจากลานสายตาซีกซ้ายด้วย[144][145]

แม้สมองซีกซ้ายและขวาจะดูสมมาตรกัน แต่ก็ทำหน้าที่ไม่สมมาตรกัน[146]หน้าที่บางอย่างอาจคล้ายกัน เช่น เขตประสาทสั่งการของสมองซีกซ้ายควบคุมมือขวา ในขณะที่เขตทางสมองซีกขวาก็ควบคุมมือซ้ายแต่หน้าที่สำคัญบางอย่างก็ต่างกัน รวมทั้งภาษาและการแปลผลทางปริภูมิ (spatial cognition)คือ สมองกลีบหน้าซ้ายเป็นหลักในการใช้ภาษาถ้าเขตสำคัญทางภาษาในสมองซีกซ้ายเสียหาย อาจทำให้คนไข้ไม่สามารถพูดหรือเข้าใจภาษา[146]เทียบกับความเสียหายคล้าย ๆ กันในสมองซีกขวา ซึ่งก่อปัญหาทางทักษะภาษาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ความรู้ปัจจุบันส่วนสำคัญในเรื่องปฏิสัมพันธ์ระหว่างซีกสมองทั้งสองข้างมาจากคนไข้ที่สมองทั้งสอง "แยกจากกัน" (split-brain) เช่น คนไข้โรคลมชักที่ผ่าคอร์ปัสคาโลซัมออกเพื่อพยายามลดความรุนแรงของการชัก[147]คนไข้เช่นนี้ไม่มีพฤติกรรมผิดปกติที่ปรากฏชัด แต่บางคนก็อาจจะทำอะไรเหมือนมีคนสองคนในกายเดียวกัน เช่น มือขวาทำการอย่างหนึ่ง แต่มือซ้ายก็กลับไปแก้มันออก[147][148]เมื่อแสดงรูปที่อยู่ทางขวาของจุดตรึงตา ก็สามารถอธิบายมันด้วยคำพูด แต่เมื่อแสดงรูปทางด้านซ้าย กลับไม่สามารถอธิบายมัน แต่อาจระบุอะไรบางอย่างเกี่ยวกับรูปด้วยมือซ้าย[148][149]

อารมณ์

อารมณ์ทั่วไปนิยามว่าเป็นกระบวนการมีหลายองค์ประกอบ มีสองขั้นตอน คือ หาข้อมูล แล้วตามด้วยความรู้สึกในใจ การประเมิน การแสดงออก การตอบสนองของระบบประสาทอิสระ และการตอบสนองตามนิสัย[150]ความพยายามระบุอารมณ์พื้นฐานว่าเกิดเฉพาะในสมองบางส่วนเป็นเรื่องสร้างความขัดแย้ง โดยมีงานวิจัยบางส่วนที่ไม่พบหลักฐานว่ามีตำแหน่งในสมองที่สัมพันธ์กับอารมณ์โดยเฉพาะ ๆ แต่ก็พบวงจรประสาทที่มีบทบาทในกระบวนการทางอารมณ์โดยทั่ว ๆ ไปอะมิกดะลา, orbitofrontal cortex, คอร์เทกซ์อินซูลาตรงกลาง (mid) และด้านหน้า (anterior) และ prefrontal cortex ด้านข้าง (lateral) ดูเหมือนจะมีบทบาทก่ออารมณ์ส่วนอื่นต่าง ๆ รวมทั้ง ventral tegmental area, ventral pallidum และ nucleus accumbens มีส่วนในกระบวนการแรงจูงใจ (motivational salience)[upper-alpha 41]แต่โดยมีหลักฐานที่อ่อนกว่า[152]แต่งานอื่น ๆ ก็พบหลักฐานว่ามีบริเวณสมองโดยเฉพาะสำหรับอารมณ์ต่าง ๆ เช่น basal ganglia สำหรับความสุข, cingulate cortex ใต้คอร์ปัสคาโลซัมสำหรับความเศร้า และอะมิกดะลาสำหรับความกลัว[153]

ประชาน

สมองมีหน้าที่ทางประชาน[154][155]ซึ่งทำการผ่านกระบวนการทางประชานและ executive functions จำนวนมาก[155][156][157]executive functions รวมสมรรถภาพในการกรองข้อมูล ในการไม่สนใจสิ่งเร้าที่ไม่สำคัญด้วยการควบคุมการใส่ใจ (attentional control) และการยับยั้งทางประชาน (cognitive inhibition)[upper-alpha 42],สมรรถภาพในการแปลผลและดำเนินการกับข้อมูลที่อยู่ในความจำใช้งาน (working memory), สมรรถภาพในการคิดถึงแนวคิดหลายอย่างพร้อม ๆ กัน และการเปลี่ยนการใส่ใจระหว่างงานต่าง ๆ โดยไม่ต้องตั้งใจ (task switching)[upper-alpha 43]โดยเป็นส่วนของความยืดหยุ่นได้ทางประชาน (cognitive flexibility)[upper-alpha 43], สมรรถภาพในการห้ามอารมณ์ชั่ววูบ (impulse) และการตอบสนองตามนิสัย (prepotent response) ด้วยการยับยั้งการตอบสนอง (response inihibition)[upper-alpha 44]และสมรรถภาพในการกำหนดข้อมูลที่สำคัญหรือการกระทำที่สมควร[156][157]

หน้าที่ทาง executive functions ในระดับที่สูงกว่าต้องใช้กระบวนการทาง executive functions ในระดับที่ต่ำกว่าหลายกระบวนการ หน้าที่ที่สูงกว่ารวมทั้งการวางแผน การหาเหตุผล และการแก้ปัญหา[157]prefrontal cortex มีบทบาทสำคัญในการอำนวยกระบวนการทาง executive functions ต่าง ๆ[155][157][161]การวางแผนอาศัยการทำงานของส่วน dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), anterior cingulate cortex, angular prefrontal cortex, prefrontal cortex ข้างขวา และรอยนูนซูปรามาร์จินัล[161]การดำเนินการกับข้อมูลในความจำใช้งานอาศัยการทำงานของ DLPFC, inferior frontal gyrus และบริเวณต่าง ๆ ในสมองกลีบข้าง[155][161]ส่วนการยับยั้งการตอบสนอง (response inhibition) อาศัยบริเวณต่าง ๆ ของ prefrontal cortex, caudate nucleus และ subthalamic nucleus โดยสองอย่างหลังเป็นส่วนของ basal ganglia[157][161][162]