2019年5月13日，發(fā)展心理學(xué)權(quán)威雜志Developmental Science在線發(fā)表了來(lái)自北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院易莉課題組的論文“Out of Mind, Out of Sight? Investigating Abnormal Face Scanning in Autism Spectrum Disorder Using Gaze-Contingent Paradigm”。該研究采用眼動(dòng)追蹤技術(shù)，探究了孤獨(dú)癥兒童面孔加工的特點(diǎn)，進(jìn)而探討孤獨(dú)癥兒童回避眼睛的內(nèi)在機(jī)制。

孤獨(dú)癥是一種以社會(huì)交往和語(yǔ)言溝通障礙、興趣范圍狹窄及重復(fù)刻板行為為主要特征的神經(jīng)發(fā)育障礙。一般發(fā)病于嬰幼兒期，具有遺傳性，目前沒(méi)有特效藥物進(jìn)行治療，只能通過(guò)行為干預(yù)來(lái)降低癥狀的嚴(yán)重程度，但效果往往不佳，因此癥狀通常伴隨終身。根據(jù)美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心在2016年的研究報(bào)告，孤獨(dú)癥在美國(guó)的患病率高達(dá)1.47%。據(jù)最新的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的孤獨(dú)癥患病率和美國(guó)類似(Sun et al., 2019)。孤獨(dú)癥對(duì)患者的生活、教育、工作與人際關(guān)系產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，已成為世界性的公共健康問(wèn)題，并成為發(fā)展與臨床心理學(xué)、精神病學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及神經(jīng)科學(xué)的國(guó)際研究熱點(diǎn)。Science雜志也于2005年將孤獨(dú)癥的成因、早期篩查和干預(yù)列入125個(gè)重要科學(xué)問(wèn)題之中。

對(duì)于孤獨(dú)癥核心癥狀之一的社交障礙，一些研究者認(rèn)為孤獨(dú)癥患者早期出現(xiàn)的社會(huì)注意缺陷會(huì)導(dǎo)致兒童在發(fā)展過(guò)程中缺乏足夠的社會(huì)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，從而導(dǎo)致其社會(huì)交往的發(fā)展障礙。對(duì)面孔和眼睛的注意是社會(huì)性注意非常重要的方面。許多研究發(fā)現(xiàn)，孤獨(dú)癥兒童存在異常的面孔加工模式，特別是對(duì)眼睛的回避。第五版的精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)（DSM-5）也把異常的眼睛接觸作為診斷孤獨(dú)癥的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。然而，這種眼睛回避現(xiàn)象背后的機(jī)制尚存在爭(zhēng)議。社會(huì)動(dòng)機(jī)理論是眾多理論中最具影響力的理論之一。該理論認(rèn)為孤獨(dú)癥兒童對(duì)包括眼睛在內(nèi)的社會(huì)刺激缺乏動(dòng)機(jī)因而更少去看它們。最近，Jaswal & Akhtar (2018)對(duì)社會(huì)動(dòng)機(jī)理論提出挑戰(zhàn)，認(rèn)為孤獨(dú)癥患者少看眼睛并不一定是缺乏社會(huì)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致。研究已發(fā)現(xiàn)東亞人比西方白人更少看別人的眼睛(Blais et al., 2008)，但沒(méi)有人認(rèn)為東亞人比白人缺乏社會(huì)動(dòng)機(jī)。事實(shí)上，東亞人加工眼睛的程度跟西方白人一致，只是他們更多通過(guò)看鼻子去加工眼睛，即采用外圍視野的方式去看眼睛(Caldara et al., 2010)。許多臨床報(bào)告指出孤獨(dú)癥患者比正常人更頻繁地依賴外圍視野去看物體(Basilio et al., 2012; Laurent et al., 2007)。因此，孤獨(dú)癥患者也可能更多地通過(guò)外圍視野去看眼睛。如果這個(gè)外圍視野的假設(shè)是正確的，社會(huì)動(dòng)機(jī)理論去解釋孤獨(dú)癥異常的面孔加工則是有問(wèn)題的。

為了探究孤獨(dú)癥兒童是否通過(guò)外圍視野的方式去看眼睛，易莉課題組以7歲左右的孤獨(dú)癥兒童為研究對(duì)象，采用眼動(dòng)追蹤技術(shù)，并結(jié)合創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)范式和多種數(shù)據(jù)分析方法探究了這個(gè)年齡段的孤獨(dú)癥兒童異常的面孔加工模式。該研究包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件：在清晰面孔條件下，整張面孔是清晰可見(jiàn)的（圖1A），兒童既可以通過(guò)中央窩視野，也可以通過(guò)外圍視野去加工面孔信息；在模糊面孔條件下，整張面孔是模糊的，只有兒童所看的區(qū)域才會(huì)變清晰（圖1B和1C）。在這種模糊條件下，兒童不能依賴外圍視野，只能通過(guò)中央窩視野來(lái)加工面孔信息。如果孤獨(dú)癥兒童確實(shí)有動(dòng)機(jī)去看眼睛，那么在模糊條件下，他們?nèi)タ囱劬Φ臅r(shí)間應(yīng)該增加。


圖1.（A）清晰條件下的面孔和興趣區(qū)畫法示例；（B）（C）模糊條件下觀察右眼和嘴巴的示例。

對(duì)總體的注視時(shí)間的分析發(fā)現(xiàn)，孤獨(dú)癥兒童在兩種條件下看眼睛的時(shí)間均要短于正常兒童（圖2）。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的時(shí)程分析進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)兩組兒童在面孔出現(xiàn)的1000 ms內(nèi)看清晰面孔的眼睛時(shí)間比模糊面孔的眼睛更長(zhǎng)（圖2）。由于眼睛區(qū)域具有較高的對(duì)比度，眼睛在物理特征上極具凸顯性。因此，在面孔出現(xiàn)后的早期階段，有可能是清晰面孔眼睛的物理凸顯性自動(dòng)捕捉到了兩組兒童的注意。在面孔出現(xiàn)1000 ms后，正常兒童逐漸增加看模糊面孔（相對(duì)于清晰面孔）的眼睛，有可能是動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，以補(bǔ)足前期花較少時(shí)間看模糊面孔的眼睛。但是孤獨(dú)癥兒童并沒(méi)有表現(xiàn)出這種動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的調(diào)控，在面孔出現(xiàn)1000 ms后看兩類面孔眼睛的時(shí)間非常相似。然后，我們使用在空間維度上的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，對(duì)看面孔上的每個(gè)像素點(diǎn)的注視時(shí)間比例使用線性混合模型進(jìn)行了回歸，發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥兒童比正常兒童少看的地方集中于瞳孔區(qū)域，而他們比正常兒童更多看面孔的眉毛區(qū)域（圖3）。最后，我們分析了兩組兒童在看面孔時(shí)的眼動(dòng)熵。熵越大，代表兒童看面孔的模式越隨機(jī)、越不具策略性。我們發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥兒童的眼動(dòng)熵要比正常兒童更高（圖4），可能反映他們不知道何時(shí)何地去提取面孔的信息，因此缺乏有效的面孔掃描策略。這些結(jié)果說(shuō)明孤獨(dú)癥兒童異常的面孔掃描模式不能用外圍視野假設(shè)來(lái)解釋，他們的的確確更少看眼睛。該研究為理解孤獨(dú)癥兒童眼睛回避的現(xiàn)象和內(nèi)在機(jī)制提供了新思路。


圖2. 看眼睛時(shí)間的比例。左圖：總注視眼睛的比例。右圖：注視眼睛比例隨時(shí)間的變化?；疑幱皡^(qū)代表?xiàng)l件間差異顯著的時(shí)間點(diǎn)。


圖3.空間維度上的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析的結(jié)果。(A)組別（孤獨(dú)癥和正常組）和條件(清晰和模糊)的主效應(yīng)。(B)注視比例的熱圖以及組別和條件間的系數(shù)β差異圖。


圖4. 眼動(dòng)熵。左圖：總眼動(dòng)熵的箱線圖。右圖：時(shí)程眼動(dòng)熵。

北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心四年級(jí)博士生王乾東為論文的第一作者，北京大學(xué)心理學(xué)院易莉研究員和中山大學(xué)心理學(xué)系王雨吟老師為本文的通訊作者。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院研究生許少斌、博士生宋詞和李天碧、方方教授，以及中國(guó)科學(xué)院的林焯文老師為本文作出了重要貢獻(xiàn)。該研究由國(guó)家自然科學(xué)基金和北京市腦科學(xué)項(xiàng)目資助完成。

Wang, Q., Hoi, S., Wang, Y.*, Song, C., Li, T., Lam, C., Fang, F., & Yi, L. (2019). Out of Mind, Out of Sight? Investigating Abnormal Face Scanning in Autism Spectrum Disorder Using Gaze-Contingent Paradigm. Developmental Science. doi:10.1111/desc.12856

PI及課題組介紹

易莉研究員于2003年畢業(yè)于北京大學(xué)心理學(xué)系，獲學(xué)士學(xué)位。2007年獲美國(guó)杜克大學(xué)心理與神經(jīng)科學(xué)系發(fā)展心理學(xué)碩士學(xué)位，2009獲該系博士學(xué)位。2009年6月加入中山大學(xué)心理學(xué)系，先后擔(dān)任講師及副教授。2015年2月起任北京大學(xué)心理學(xué)系研究員、博士生導(dǎo)師。易莉課題組近年來(lái)主要從事孤獨(dú)癥譜系障礙兒童的研究，目前研究方向集中于孤獨(dú)癥的社會(huì)認(rèn)知障礙的機(jī)制、早期視覺(jué)注意、孤獨(dú)癥早期篩查和新型康復(fù)手段的研究。

2019-05-20