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自闭谱系障碍儿童社交定向异常:来自面孔线索加工的证据分析

时间:2024-05-07

叶嘉城 林云强 丁页

【摘要】研究者从自闭谱系障碍儿童社交定向的神经基础研究出发,梳理了自闭谱系障碍儿童面孔线索社交定向的表现和影响因素。相关临床行为研究表明,自闭谱系障碍儿童社交定向异常主要表现在缺少对面孔的关注,较少的眼神接触、交替与追随,而面孔情绪、眼睛注视方向和面孔偏转方向则是影响自闭谱系障碍儿童面孔线索加工的关键要素。

【关键词】自闭谱系障碍;面孔线索;社交定向;证据

【中图分类号】G610 【文献标识码】A   【文章编号】1004-4604(2021)10-0047-05

自闭谱系障碍(Autism Spectrum Disorder)是一种广泛性发展疾病,社会交往障碍是其核心特征之一。〔1〕自闭谱系障碍社交动机论认为,自闭谱系障碍儿童在处理各类社会与非社会线索的过程中,对社会性线索处理的优先级不像典型发展儿童那样高。这种对社会线索的优先注意能力被称为社交定向,具体表现是个体通过调整眼部和头部,以感知觉(视觉、听觉)自发地趋向各种社会性线索(如眼睛注视方向、面孔偏转方向、身体姿势),做出定向反应。〔2〕

在日常社交中,面孔线索是重要的非言语类社会线索之一,包括面孔偏转方向、眼睛注视方向、情绪等。它们蕴含着丰富的社会信息,如话轮转换、意图和情感等。〔3〕有研究发现,面孔偏转方向、眼睛注视方向和情绪会对典型发展个体的社交定向产生显著影响,这些单独的线索可以在几秒钟内被个体准确地感知,从而促进个体情感状态的变化,推动个体开展社交互动。〔4〕本研究从自闭谱系障碍儿童社交定向的神经基础研究出发,系统梳理自闭谱系障碍儿童面孔线索社交定向异常的表现及其影响因素,以期为后续相关研究的开展提供新思路。

一、基于“社交脑”假说的自闭谱系障碍儿童社交定向异常

关于自闭谱系障碍儿童社交定向异常的神经科学研究大多基于“社交脑”假说(Social Brain Hypothesis)。“社交脑”假说提出,典型发展个体对社交线索和环境的社交定向是由特定神经系统网络处理的。这个网络包括眶额和内侧前额叶皮质、颞上皮质、颞极、杏仁核、楔前叶、颞顶叶连接、前扣带回和岛叶。额叶和扣带回区涉及了社会认知、社会反馈和社会行为等层面信息的处理。〔5〕梭状回参与了面部的检测与识别。枕下回或枕面部区域构成了一个处理社会注意力的神经网络,负责眼睛注视方向与偏转的早期感知。〔6〕颞上沟负责察觉眼部和嘴部的运动。〔7〕总的来说,这些区域都与个体社交定向密不可分。相关研究者通过运用脑电图、事件相关电位、功能核磁共振成像等技术,发现了自闭谱系障碍儿童的社交定向异常特征。

有研究者通过功能核磁共振成像技术发现14个月的自闭谱系障碍儿童的大脑似乎存在高度连通性,表明自闭谱系障碍儿童的大脑在发育早期就出现了异常,因为大脑连通性越强,意味着社交定向异常越严重。〔8〕还有研究者发现,自闭谱系障碍儿童在6-9个月时脑轴外积液明显增多,在12-15个月和18-24个月时持续升高,特别是额叶的脑积液表现更明显。可以说,在6个月时检测到的脑轴外积液量可以预测自闭谱系障碍的严重程度。相关研究说明自闭谱系障碍儿童在发育早期即存在社交脑损伤。〔9〕

有研究者通过脑电图技术发现了自闭谱系障碍儿童与典型发展儿童在探索动态社会刺激时的不同,主要表现为自闭谱系障碍儿童额叶上回右眶部、额叶中回双侧眶部、右侧扣带回中部、左侧枕上回和左侧颞上回的θ频段的高连通性。对于α波段,有研究者发现来自额叶中回右眶部和左楔的驱动力增加,而来自右侧颞上回的连通性降低,说明自闭谱系障碍儿童具有与典型发展儿童不同的社交定向功能连接模式。〔10〕也有研究者在一项关于自闭谱系障碍儿童对情绪化面孔社交定向的研究中发现,自闭谱系障碍儿童社交定向时的大脑和小脑中边缘和颞叶皮层区域的活动与典型发展儿童存在显著差异。自闭谱系障碍儿童评价表情时并没有激活大脑皮层的“面部区域”,也没有激活左侧杏仁核区和左侧小脑。这可能源于自闭谱系障碍儿童社交定向神经网络发育异常。〔11〕当个体注意力由面孔线索(眼睛注视方向)引导时,典型发展儿童的额顶叶注意网络、视觉加工区和纹状体的活动增加,而自闭谱系障碍儿童仅表现出顶叶上叶的活动增加。这些结果表明,在自闭谱系障碍儿童的大脑中,面孔线索并不像在典型发展个体大脑中那样被赋予特殊地位,表明自闭谱系障碍儿童参与社交定向的神经回路受到了损伤。〔12〕

綜合上述基于面孔线索刺激任务的研究发现,自闭谱系障碍儿童在婴幼儿期就表现出异常的社交脑发育模式,早期的发育缺陷影响了其社交定向能力的发展。

二、自闭谱系障碍儿童面孔线索加工的社交定向异常表现

已有研究结果表明,自闭谱系障碍儿童在发展早期即出现与典型发展儿童或其他障碍类型儿童不同的社交定向特征,主要表现为对面孔线索的不敏感,如较少的面孔关注等。

1.自闭谱系障碍儿童社交定向时缺少对面孔的关注

林云强以社交主题电影片段作为刺激材料,结合眼动技术研究自闭谱系障碍儿童的观影表现,发现自闭谱系障碍儿童对影片中社交核心区域的前进入时间延长,前注视次数增加,而对社交核心区域的注视时间较短,且注视次数不足。与此同时,自闭谱系障碍儿童对卡通人物的头部区域搜索较慢,关注时间较短,加工扫描注视情况较少,且对无关区域关注过多。还有研究者以家庭电影为刺激材料,探索自闭谱系障碍儿童早期社会和非社会信息社交定向的特点,发现自闭谱系障碍儿童对社交画面的注意较少,对社交场景中的人物缺少目光追随,特别是缺乏对社交人物面孔的关注。〔13〕以上研究结果均表明自闭谱系障碍儿童存在社交定向上的损伤,主要表现在缺乏对社交核心区域的关注,尤其是面孔部位。〔14〕

2.自闭谱系障碍儿童社交定向时存在对眼部线索的注意异常

有研究者以15名2岁自闭谱系障碍儿童为实验组,36名典型发展儿童和15名发育迟缓但无自闭谱系障碍的儿童为对照组,记录各组儿童观看视频时的眼动情况。结果显示,与两个对照组相比,自闭谱系障碍儿童对他人眼睛的注视明显较少,而对嘴巴的注视较多。自闭谱系障碍儿童对眼睛的注视与他们的障碍程度相关,对眼睛的注视越少,障碍程度越严重。〔15〕自闭谱系障碍个体对非社会线索的偏好已被确定为诊断自闭谱系障碍的有力预测因子。〔16〕总体来说,临床行为研究证实了自闭谱系障碍个体的社交定向异常,并进一步论证了神经影像学研究的猜想,即自闭谱系障碍儿童在社会刺激注意或感觉处理方面受损。

三、面孔线索对自闭谱系障碍儿童社交定向的具体影响

综合上述神经影像学和临床行为研究可以发现,自闭谱系障碍儿童的社交定向可能会受到面孔情绪类型、眼睛注视方向和面孔偏转方向等面孔线索的影响。目前,关于面孔线索对自闭谱系障碍儿童社交定向影响的研究大多基于外显行为指标,包括行为正确率和反应时间等,还有的研究应用眼动技术,将社交兴趣区的前注视次数、首进入时间、注视点时间、注视次数等数据作为分析自闭谱系障碍儿童社交定向能力的有效指标。

1.自闭谱系障碍儿童对正性情绪化面孔存在社交定向偏好

人类面孔情绪蕴含着丰富的社会信息。与中性情绪相比,当面孔呈现出愤怒、恐惧、惊奇等情绪时,会带来更多社会线索。研究表明,面孔情绪会影响自闭谱系障碍儿童的社交定向。

有研究者通过对14名自闭谱系障碍儿童和17名典型发展儿童的眼动分析发现,相较于中性情绪,自闭谱系障碍儿童更容易被带有情绪的面孔吸引,但被吸引程度比典型发展儿童低。这表明面孔情绪能够对自闭谱系障碍儿童的社交定向产生影响,增加自闭谱系障碍儿童对面孔线索的注意。〔17〕林云强等人以情绪图片群作为刺激材料,比较了自闭谱系障碍儿童与典型发展儿童间的眼动差异,发现自闭谱系障碍儿童和典型发展儿童对高兴情绪目标的首进入时间都显著快于对愤怒情绪目标的首进入时间,表明自闭谱系障碍儿童对正性面孔表现出更强的社交定向。〔18〕

2.自闭谱系障碍儿童对动态眼睛注视方向的社交定向能力较弱

有研究者使用静态刺激图片,通过逐步改变图片中主角的眼睛注视方向(正视被试或是注视其他对象),比较自闭谱系障碍儿童与典型发展儿童在观察复杂场景图片时的眼动差异。研究结果显示,自闭谱系障碍儿童与典型发展儿童在各区域的平均注视时间与注视次数上差异不显著,即自闭谱系障碍儿童能够对静态眼睛注视方向线索进行较好的社交定向。〔19〕也有研究者选取电影片段作为实验材料,比较典型发展儿童与自闭谱系障碍儿童在观看影片中社会互动场景时的眼动差异。该研究发现,典型发展儿童的视线会以影片中主角眼神的方向作为转换视线的线索,视线会在两个主角的眼神之间转换,并以这样的方式来理解影片的意义;而自闭谱系障碍儿童在观看影片时不会以影片主角的眼神为线索,视线转换的发生也与影片中所提供的信息不合,较少注视人物的眼部与嘴部。这表明自闭谱系障碍儿童对动态眼部线索的社交定向能力较差。研究者进一步对各部位的注视时间、自闭谱系障碍程度及社会适应能力进行分析发现,凝视嘴部的时间越多,自闭谱系障碍儿童的社会适应能力越强,社会互动缺陷越少;反之则社会适应能力越弱。〔20〕

3.面孔偏转方向比眼睛注视方向线索更具社交定向优势

对典型发展儿童的研究发现,面孔偏转方向是个体开展社交定向的一大关键影响因素,相较于未偏转面孔,偏转四分之三的面孔更具注意吸引优势。面孔偏转方向还可用于预测眼睛的注视方向。〔21〕有研究者发现,自闭谱系障碍儿童更容易感知加工未发生偏转的面孔,且相较于眼睛注视方向,自闭谱系障碍儿童更易定向识别面孔偏转方向所带来的注意方向指向性线索。

有研究者发现,在注视跟踪准确性方面,自闭谱系障碍儿童和典型发展儿童之间没有显著差异,表明面孔偏转是自闭谱系障碍儿童社交定向的关键线索。〔22〕林云强和童叶莹在一项关于面孔偏转对自闭谱系障碍儿童情绪觉察影响的研究中发现,自闭谱系障碍儿童在社交定向过程中更容易觉察未发生偏转的面孔。〔23〕还有研究者发现,自闭谱系障碍儿童在社交定向时对面孔偏转方向的依赖性大于对眼睛注视方向的依赖性。该研究共有两种情境,一种是直接转动面孔方向,另一种是只改变眼睛注视方向。研究者使用眼动设备记录10个月大的自闭谱系障碍高风险婴儿(高风险组)和无自闭谱系障碍家族史的婴儿(低风险组)在互动过程中的眼动数据。结果发现,低风险组婴儿在两种情况下的注视跟踪准确度都比较高,而高风险组婴儿在转动面孔方向时的注视跟踪准确度明显高于另一种情况。〔24〕

四、总结与展望

神经基础研究发现,自闭谱系障礙儿童在早期即存在社交脑异常发育模式,这影响了其社交定向能力的发展。临床行为研究进一步发现,自闭谱系障碍儿童社交定向受损主要表现为缺少对面孔的关注,较少的眼神接触、交替与追随等。多数研究表明,面孔情绪、眼睛注视方向和面孔偏转方向会影响自闭谱系障碍儿童的社交定向。然而,目前对自闭谱系障碍儿童社交定向的研究还未达成一致结论,这可能和研究所采用的被试、实验材料、实验范式的差异有关。

首先,自闭谱系障碍儿童个体间差异较大,研究者没有对自闭谱系障碍儿童进行被试间、被试内生理年龄或是智力上的匹配,就很可能会造成较大的被试内行为表现差异。其次,各项研究所选用的实验材料存在较大差异,比如有些研究以动态视频或者自然情境下的社交互动作为实验材料,并搭配眼动仪器,操作难度较大,可能会降低数据效度;部分研究选用静态图片作为实验材料,任务难度较小,但眼动数据采集的生态效度会有所下降。总体来说,在更加生态的实验情境下(如添加面孔偏转与眼睛方向的动态变化过程),自闭谱系障碍儿童似乎无法理解主试面孔偏转方向和眼睛注视方向之间的关系,自闭谱系障碍儿童无法将眼睛注视方向或面孔偏转运动作为个体的注意或兴趣状态的线索,社交定向较弱。〔25〕最后,研究选用的实验范式不同也会造成结果上的偏差。部分研究采用视觉搜索(Visual Search)或视觉探测(Visual Probe)范式,要求被试做出手部反应,而另一部分研究采用注视偏好范式(Gaze Preference Paradigms),仅要求被试自由观看,不需要做出手部反应。此外,自闭谱系障碍儿童对面孔偏转方向或眼睛注视方向改变的理解还需要做进一步的循证研究,因为在生活中这些面孔线索往往是同时呈现或改变的,各类面孔特征对自闭谱系障碍儿童社交定向的相互作用效果需要更多研究加以验证。因此,后续研究可以进一步探讨各类面孔线索对自闭谱系障碍儿童社交定向的影响,尤其是这些面孔线索间的相互作用。

在实践层面,自闭谱系障碍儿童社交定向能力受损会导致过少的社会性信息输入,造成早期经验的缺乏,还会使其共同注意能力下降,进而对社会认知的发展产生影响。有研究表明,社交定向能力良好是儿童开展学习活动的先决条件,也是大脑发育及行为发展的重要基础。〔26〕因此,教师可以考虑从改善最基本的核心技能——社交定向能力出发,促进自闭谱系障碍儿童的社交能力发展。人类面孔作为自闭谱系障碍儿童生活中最常见的非口语社交线索,可以作为培养自闭谱系障碍儿童社交定向能力的有效媒介之一。

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