認知の柔軟性

定義の具体性に関わらず、研究者たちは一般的に、認知の柔軟性は実行機能、つまり自分の思考を制御する能力を含む高次の認知の一要素であるという点で合意している。^{[ 14 ]}実行機能には、抑制、記憶、情緒安定性、計画、組織化など、認知の他の側面も含まれる。認知の柔軟性は、抑制、計画、ワーキングメモリなど、これらの能力の多くと密接に関連している。^{[ 9 ]}したがって、個人が刺激の側面を抑制してより重要な側面に集中できる場合（つまり、物体の色を抑制して物体の種類に集中する場合）、認知の柔軟性も高くなる。この意味で、計画、組織化、特定の記憶戦略の活用が得意になる。^{[ 15 ]}

研究者たちは、認知の柔軟性も心理学者ジャン・ピアジェが最初に提唱した多重分類の構成要素であると主張している。多重分類課題では、参加者（主にこのスキルを既に習得しているか、習得中の子供）は、対象物を一度に複数の異なる方法で分類しなければならず、それによって対象物について柔軟に考えることになる。^{[ 16 ]}同様に、認知的に柔軟であるためには、幼い子供が対象物や状況の1つの側面にのみ焦点を当てる傾向である中心化を克服しなければならない。^{[ 17 ]}例えば、子供が幼いときは、対象物の1つの側面（つまり対象物の色）にのみ焦点を当てることができ、両方の側面（つまり対象物の色と種類）に焦点を当てることができない場合がある。したがって、研究によると、個人の思考が中心化されている場合、認知的に柔軟性が低くなる傾向がある。

研究によると、認知の柔軟性は、流動性知能、読解力、読解理解力などの他の認知能力と関連していることが示唆されています。^{[ 16 ] [ 18 ]}流動性知能は、新しい状況で問題を解決する能力として説明され、流動的な推論能力を可能にします。流暢に推論できる人は、認知的に柔軟である可能性が高くなります。さらに、認知的に柔軟であることができる人は、音と意味を切り替えたり、同時に考えたりする能力があることが示されており、これにより読解力と読解力が向上します。認知の柔軟性は、特定の状況に対処する能力とも関連していることが示されています。たとえば、状況から状況へと思考を切り替える能力が高い人は、これらの状況内のストレス要因に焦点を当てることが少なくなります。^{[ 19 ]}

一般的に、この分野の研究者は3歳から5歳までの認知柔軟性の発達に焦点を当てています。^{[ 20 ]}しかし、認知柔軟性はあらゆる年齢や状況で研究できる幅広い概念であることが示されています。^{[ 3 ]}したがって、単純なものからより複雑なものまでさまざまなタスクにおいて、乳幼児期から成人期まで続く発達の連続性があることが研究によって示唆されています。

A-not-B課題では、子どもたちは手の届く範囲にある場所Aに隠された物体を見せられ、次に場所Aでその物体を探すように促され、そこで物体を見つけます。この活動は、隠された物体が場所Aにある状態で数回繰り返されます。その後、重要な試行では、子どもが見ている間に、物体は子どもが簡単に手が届く2番目の場所である場所Bに隠されます。研究者たちは、A-not-B課題は乳幼児期の認知の柔軟性を効果的に測定する単純な課題であるという点で意見が一致しています。^{[ 20 ] [ 21 ]}

次元変化カード分類課題（DCCS）では、子どもたちは最初にカードを単一の次元（色など）で分類するように求められ、その後、戦略を変更してカードを2番目の次元（形など）に基づいて分類するように求められます。^{[ 22 ]}通常、3歳児はカードを単一の次元に基づいて分類できますが、2番目の次元に基づいてカードを分類するように切り替えることはできません。しかし、5歳児はカードを1つの次元に基づいて分類することができ、その後、カードを2番目の次元で分類するように切り替えることができます。^{[ 21 ] [ 23 ]}

多段階分類カード分類課題では、子どもたちはカードを見せられ、2つの異なる次元（例えば、黄色と青などの色、動物と食べ物などの物体の種類）に基づいて、マトリックス内の4つの山（例えば、黄色の動物、黄色の食べ物、青色の動物、青色の食べ物）に同時に分類するように求められます。この課題は、7歳の子どもが2つの次元に基づいてカードを同時に分類することができなかったという研究結果から、より難しいものと思われます。これらの子どもたちは2つの次元に別々に焦点を当てていましたが、11歳になると、子どもたちはこれら2つの次元に基づいてカードを同時に分類できるようになりました。これは、7歳から11歳の間で認知の柔軟性が高まっていることを示しています。^{[ 12 ] [ 16 ]}

ウィスコンシンカード分類テスト（WCST）は、個人の抽象的推論能力と、必要に応じて問題解決戦略を変更する能力を判断するために使用されます。^{[ 24 ]}

このテストでは、参加者に複数のカードが提示されます。カードに描かれた図は、色、数量、形が異なります。参加者はカードを一致させるように指示されますが、どのように一致させるかは指示されません。ただし、特定の一致が正しいか間違っているかは伝えられます。一致ルールを切り替える能力が測定されます。通常、9歳から11歳の子どもは、このテストに必要な認知的な柔軟性を示します。^{[ 3 ] [ 21 ]}

ストループテストは、カラーワードネーミングテストとも呼ばれます。このテストでは、デッキに3種類のカードがあります。「カラーカード」にはさまざまな色のパッチが表示され、参加者はできるだけ早くそれらを識別するように求められます。「ワードカード」には、黒と白のインクで印刷された色の名前が表示され、参加者は再びできるだけ早くそれらの名前を答えるように求められます。最後のカードタイプは「カラーワードカード」で、色の名前が矛盾する色のインクで印刷されています（たとえば、REDという単語が黄色で印刷されます）。参加者は、矛盾する色の名前を無視して、インクの色を答える必要があります。各カードの基本スコアは、参加者が口頭で応答するのにかかる合計時間（秒）です。^{[ 25 ]}通常、インクの色が色の名前と一致しない場合、単語の色を答えるのに時間がかかり、エラーも多くなります。このような状況では、大人は子供よりも反応に時間がかかる傾向がある。なぜなら、大人は単語の実際の色に敏感であり、印刷された矛盾する色の単語を答える際に、その色に影響されやすいからである。

子どもは、従来の認知柔軟性テストで評価すると、驚くほど柔軟性に欠ける場合があるが、これは、精神的柔軟性に関わる多くの認知プロセスと、そのような能力のさまざまな発達経路を考慮すると、驚くべきことではない。年齢とともに、子どもは一般的に認知柔軟性の向上を示すが、これはおそらく、成人に見られる前頭頭頂ネットワークの長期にわたる発達の結果であり、シナプス結合の成熟、髄鞘化の増加、および局所的な灰白質体積が、出生から20代半ばまで起こる。^{[ 32 ]}

認知の柔軟性の低下は、神経性食欲不振症、強迫性障害、統合失調症、自閉症、ADHDのサブセットなど、さまざまな神経精神疾患で認められています。^{[ 33 ] [ 34 ]}これらの障害はそれぞれ、認知の柔軟性の欠如のさまざまな側面を示します。たとえば、強迫性障害の人は、注意の焦点を切り替えることや運動反応を抑制することが困難です。^{[ 35 ]}自閉症の子供は、変化するタスクの偶発性への適応に欠陥がある一方で、競合する反応に直面しても反応する能力を維持することが多いという、やや異なるプロファイルを示します。^{[ 36 ]}潜在的な治療法は、神経化学的調節にあるかもしれません。神経性食欲不振症の若年者は、セットシフト能力が著しく低下しており、これは栄養失調に関連する前頭前皮質の未成熟に関連している可能性があります。^{[ 37 ]}薬物依存症の人は、薬物と関連付けられていた刺激に対して柔軟に対応できないため、認知の柔軟性が制限されていると考えることもできる。^{[ 38 ]}

高齢者は認知の柔軟性に欠陥を経験することが多い。加齢に伴い脳は物理的および機能的な変化を受け、処理速度、中枢感覚機能、白質の完全性、脳容積の低下などが起こる。前頭前野（PFC）や後頭葉（PC）など認知の柔軟性に関連する領域は加齢とともに萎縮または縮小するが、高齢者では若年者と比較してタスク関連の活性化も高くなる。^{[ 39 ]}この血流の増加は、萎縮によって血流と代謝が増加するという証拠と関連している可能性があり、これはfMRIでBOLD反応、つまり血中酸素濃度依存性として測定される。研究によると、有酸素運動とトレーニングは可塑性を誘発する効果があり、高齢期の実行機能の低下に対抗する介入として役立つ可能性がある。^{[ 40 ]}

認知の柔軟性やその他の実行機能スキルは、教室環境と生活の両方で成功するために不可欠です。就学前教室でリスクのある子供に対する認知介入の影響を調べた研究では、1～2年間そのような介入を受けた子供たちは同年代の子供たちを大きく上回ることがわかりました。無作為にコントロール条件（学区が開発した読み書きユニット）に割り当てられた同年齢の子供たちと比較すると、介入を受けた就学前児童は、抑制制御（自己規律）、認知の柔軟性、ワーキングメモリのテストで85%の正答率を達成しました。^{[ 41 ]}一方、コントロール（介入なし）条件の同年代の子供たちは、正答率がわずか65%でした。この研究に関わった教育者は、最終的に学区が開発したカリキュラムの代わりに認知スキル訓練技術を導入することを選択しました。

教育における認知の柔軟性の役割をさらに示すものとして、生徒への教え方が生徒の認知構造の性質と形成に大きく影響し、それが生徒の情報の保存と容易なアクセス能力に影響を与えるという議論がある。^{[ 4 ]}教育の重要な目的は、生徒が学習するのを助けるとともに、学習したことを新しい状況に適切に適用し、適応させることである。これは、学業ガイドラインと期待に関する教育政策に認知の柔軟性を統合することに反映されている。例えば、高校卒業率を上げるために開発された基準ベースの教育改革である共通コア州基準イニシアチブで概説されているように、教育者は教室で「内容知識とスキルを新しい状況に適用することによって深い概念的理解を示すよう生徒に求めることで、高度な認知的要求」を提示することが期待されている。^{[ 42 ]}このガイドラインは認知の柔軟性の本質であり、それを促進することに焦点を当てた教授法は、特に情報が複雑で非線形である分野で理解を促進することがわかっている。^{[ 43 ]}反例は、そのような教材が過度に単純化された方法で提示され、学習者が知識を新しい領域に転移できない場合に明らかである。