【關(guān)鍵詞】 孤獨癥；社會(huì )認知；兒童；社會(huì )注意；面孔認知；神經(jīng)基礎；綜述

    中圖分類(lèi)號：R749.94、B842.1 文獻標識碼：A 文章編號：1000-6729(2007)010-00682-04

    孤獨癥是以社會(huì )和交流能力受損以及狹隘的興趣和行為為特征的一種障礙性疾病。盡管患者的臨床癥狀嚴重程度和智力情況千差萬(wàn)別，但所有患者在社會(huì )交互作用中均存在障礙。一些高功能孤獨癥或Asperger綜合征人士在非社會(huì )領(lǐng)域(如物理、數學(xué)、天文學(xué)、音樂(lè )等)甚至有很強的能力，但在社會(huì )能力方面卻遠不如人。因此在探討孤獨癥譜系障礙的共性認知機制時(shí),研究者們提出了“社會(huì )認知缺陷”的觀(guān)點(diǎn),認為孤獨癥譜系障礙的這種缺陷存在于相對特定的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。該領(lǐng)域的研究正成為當前發(fā)育行為兒科學(xué)和認知科學(xué)的重點(diǎn)研究?jì)热荨?/p>

    社會(huì )認知(social cognition)指的是能促進(jìn)同種個(gè)體間行為應答的信息加工過(guò)程，是一種有益于復雜多變的社會(huì )行為的高級認知過(guò)程,包括社會(huì )知覺(jué)和社會(huì )問(wèn)題解決兩方面[1]。在社會(huì )生活中，我們通常需要理解他人的心理狀態(tài)(如想法、意圖、愿望和信念等)，預測他人的想法，判斷他人的行為，并指導和調整我們自身的社會(huì )行為，這些都屬于社會(huì )認知的基本內容。社會(huì )認知在兒童的社會(huì )化過(guò)程中起著(zhù)極其重要的作用，社會(huì )認知的發(fā)展和社會(huì )活動(dòng)又是一個(gè)互動(dòng)的過(guò)程。隨著(zhù)認知神經(jīng)生理基礎的發(fā)展，兒童自嬰兒早期就出現了認知偏愛(ài)、社會(huì )注意、表情識別、模仿，這些認知機能和早期兒童社會(huì )活動(dòng)的互動(dòng)，促進(jìn)了兒童社會(huì )認知的發(fā)展和兒童的社會(huì )化。

     研究表明孤獨癥患者加工面孔信息應用的是異常策略。當呈現可以聯(lián)系整個(gè)面孔的特征部分時(shí)，正常發(fā)育兒童能更好地認出面孔，當根據眼睛識別時(shí)成績(jì)優(yōu)于根據嘴巴識別[7]。van der Geest等[8]的研究顯示正常發(fā)育兒童記憶倒立的面孔要比正立的面孔費力，注意正立的面孔時(shí)間長(cháng)于倒立的面孔。而孤獨癥兒童相反，認出孤立的面孔部分和部分模糊的面孔比正常兒童強，記憶面孔下半部分的能力優(yōu)于上半部分，更容易識別倒立的面孔，注視倒立的面孔與正立的面孔的時(shí)間相當。說(shuō)明這種缺陷模式代表面部形狀處理障礙，注重局部細節而不是整體特征。對面孔的視覺(jué)注意研究[9]顯示與正常兒童相比，孤獨癥對面孔的核心特征部分如眼睛、鼻子注意減少。

    3 孤獨癥社會(huì )認知的神經(jīng)基礎

    3.1 社會(huì )腦 社會(huì )認知是社會(huì )生活中不可缺欠的能力，當人的社會(huì )認知能力提高時(shí)，其攻擊行為就會(huì )受到制約，而社會(huì )適應能力則得到提高。社會(huì )認知可能是一種獨立的認知成分，有著(zhù)特殊的神經(jīng)結構基礎。Brothers于1990年提出社會(huì )認知的神經(jīng)基礎主要涉及三個(gè)腦區，即杏仁核、眶額葉(orbitofrontal cortex，OFC)以及顳上回(superior temporal sulcus and gyrus，STG)，并率先將這些區域稱(chēng)為“社會(huì )腦”(social brain)。社會(huì )腦的基本功能是：在社會(huì )交往過(guò)程中，它承擔著(zhù)了解和觀(guān)察他人的目的、意圖、信念、推測等信息的處理，從而達到與他人進(jìn)行有效溝通和交往，簡(jiǎn)言之即社會(huì )認知能力[10]。

    3.2 孤獨癥面孔認知的神經(jīng)基礎

    面孔信息加工過(guò)程有賴(lài)于顳葉皮質(zhì)的特定區域，包括梭狀回、杏仁核和顳上腦溝(superior temporal sulcus, STS)等。當進(jìn)行面孔編碼時(shí)梭狀回首先被激活，杏仁核和顳上溝則負責編碼從面孔獲得的社會(huì )信息，杏仁核還負責解碼面孔的情感意義。杏仁核中部分神經(jīng)元對來(lái)自面部的視覺(jué)信息有著(zhù)選擇性的調節作用，它在面部情緒以及對他人行為中社會(huì )意義的感知方面有著(zhù)特殊重要的作用。顳上溝(STS)周邊腦區與面部動(dòng)作加工和注視指導的感知有關(guān)。

    近年來(lái)國外已開(kāi)展了許多關(guān)于孤獨癥兒童面孔識認的腦電生理學(xué)和影像學(xué)研究，為探索孤獨癥患者面孔加工的神經(jīng)基礎提供了依據。Dawson等的一項研究[11]顯示3-4歲孤獨癥兒童對媽媽的面孔與不熟悉的面孔的ERP電位沒(méi)有明顯區別，但對喜歡與不熟悉的玩具卻顯示不同的ERP電位；與之相反的是，智齡相當的正常發(fā)育兒童和先天發(fā)育遲滯兒童對不熟悉面孔與媽媽的面孔顯示不同的ERP電位，對喜歡的玩具和不熟悉的物件的ERP電位相當，說(shuō)明幼小孤獨癥兒童就存在面孔加工能力的損害。

    在一項孤獨癥青少年和成人的事件相關(guān)電位研究中，McPartland，Dawson等[12]發(fā)現與面孔加工相關(guān)的ERP成分(N170)在孤獨癥和正常受試者中存在不同。N170是面孔加工早期階段敏感成分，該成分在正常人中對面孔的波形比對非面孔的波形大，主要在右腦半球出現。孤獨癥患者表現對面孔的N170潛伏期比對照組延長(cháng)，但對物件的潛伏期與對照組相當。正常對照組對倒立面孔的潛伏期比對正立面孔的潛伏期延長(cháng)，而孤獨癥患者對倒立面孔和正立面孔的N170潛伏期無(wú)明顯區別，沒(méi)有顯示對面孔的倒置效果，且面孔加工速度與孤獨癥在表情識別任務(wù)中的成績(jì)相關(guān)聯(lián)。這些資料顯示孤獨癥對面孔的早期結構編碼過(guò)程受到破壞，其信息加工速度減慢。

    在面孔加工的fMRI研究中，研究者們發(fā)現右側梭狀回對面部(相對于物體)有強烈激活，因而認為梭狀回(fusiform gyrus，FG)是對面孔反應的特異區域，稱(chēng)為梭狀回面孔區(Fusiform Face Area, FFA)。區域是面孔身份知覺(jué)的特殊區域，它有別于其他涉及面部表情識別知覺(jué)的腦區如顳上溝，但也參與面部表情識別任務(wù)。

    正常人看到面孔時(shí)腦部FFA區域呈現激活狀態(tài)，孤獨癥成人不能顯示該區域的激活。Schultz等[13]曾用fMRI研究14名HFA或AS患者與年齡、智力匹配的對照組成人的面孔認知，與對照組相比，孤獨癥組在右側顳下回(ITG)區域激活顯著(zhù)而在右側梭狀回(FG)激活不顯著(zhù)；而在物件加工過(guò)程中兩組都顯示右側顳下回(ITG)區域明顯激活。表明孤獨癥行為和神經(jīng)學(xué)的異常是特別針對面孔認知，其在表情識別過(guò)程中的腦部激活區域模式與在非面孔物體認知過(guò)程中的以形狀為基礎的策略相一致。它可以解釋為什么孤獨癥和AS患者感知人物面孔同無(wú)生命物體一樣，從而常常對人沒(méi)有什么興趣。其他類(lèi)似的研究重復了該實(shí)驗，有的面孔認知任務(wù)是分類(lèi)有表情或中性的面孔，有的區分中性面孔的性別，有的同時(shí)區分中性和有表情面孔的性別，有的測試FFA區域對熟悉和不熟悉面孔的激活，都說(shuō)明孤獨癥FFA區域激活減弱。

    關(guān)于孤獨癥面孔加工障礙，Dawson等[14]提出了兩種解釋?zhuān)褐X(jué)/認知缺陷或動(dòng)機/情感缺陷。其中知覺(jué)/認知解釋認為可能孤獨癥總體知覺(jué)方面存在問(wèn)題，由于生命早期開(kāi)始總體較高層次的知覺(jué)/認知缺陷使孤獨癥不能從面孔相應的知覺(jué)信息中提取信息，或特殊的支持面孔加工的梭狀回功能障礙。社交動(dòng)機/情感假說(shuō)認為孤獨癥面孔加工缺陷的行為和電生理學(xué)指標是繼發(fā)于社交動(dòng)機的基本缺陷，而社交動(dòng)機缺陷與形成社交刺激的獎賞機制存在障礙有關(guān)。

    3.3 杏仁核與孤獨癥 研究顯示杏仁核是負責識別刺激的潛在危險和威脅的主要結構，也是參與心理理論(theory of mind，TOM)加工的重要結構。除了感知恐怖，杏仁核還主管一些相關(guān)的加工過(guò)程包括目光對視、情感記憶、嗅覺(jué)學(xué)習和社會(huì )判斷。杏仁核是接收從本體覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和內臟系統的感覺(jué)信息后集中的核心，在社會(huì )認知理論中占有重要的地位。它對社會(huì )感知、情緒和社會(huì )信號的解釋、面孔和面部表情的識別、情緒表情的準確判斷、刺激情感意義的識別、目光注視指引的感知、面部姿勢的應用至關(guān)重要[15]。梭狀回主要負責面孔身份識別的感知，而杏仁核則在面部表情加工早期階段相當重要。雖然它不參與面部表情的高級加工(這涉及更廣的范圍如顳上回STS等)，但它是對有效情緒刺激的快速反應的結構，為其他腦區發(fā)信號。杏仁核的激活是無(wú)意識的、由刺激引發(fā)的，它能在意識之外被面部表情圖像所激活。

    杏仁核能提供社會(huì )交流信息到相關(guān)皮層系統作進(jìn)一步加工。Pasley等認為由于杏仁核有特殊的快速大細胞傳送線(xiàn)，它能給大腦皮層提供重要的信息(任何帶有明顯情感表現的信息如恐怖的面孔)[16]。杏仁核和腹側視覺(jué)加工流程有著(zhù)緊密的交互聯(lián)系，通過(guò)這個(gè)途徑能影響和放大對復雜物體知覺(jué)腦區的信息加工，包括FFA。盡管FFA不是直接涉及面部表情的分析，即FG的損害不會(huì )導致面部表情識別問(wèn)題，但FFA被面部表情激活的程度明顯強于中性面孔，有表情的面孔比中性面孔更能激活FFA腦區。Morris等[17]假設這種FFA區活性增強的模式是由于放大了從杏仁核來(lái)的信息。Vuilleumier等[18]的研究顯示了支持該假設的更直接的證據，他們對26位有不同程度杏仁核、海馬回或兩者都有損害患者與13名健康對照者進(jìn)行fMRI研究，應用的任務(wù)涉及恐怖或中性面孔。正常對照組和那些僅海馬回毀損者對恐怖面孔比對中性面孔顯示的FFA區激活增強，而杏仁核損害者則沒(méi)有對恐怖面孔顯示FFA區激活。而且杏仁核損害的程度與FFA區對有表情的面孔激活減弱的程度顯著(zhù)相關(guān)。這些資料有力地說(shuō)明了杏仁核對FFA區直接的調節作用，暗示孤獨癥FFA區激活不足部分是因為杏仁核加工的原因。Schultz[19]認為在發(fā)育過(guò)程中社會(huì )感知和社會(huì )認知是相關(guān)聯(lián)的，兒童期社會(huì )感知技能的發(fā)展為社會(huì )認知技能的發(fā)展提供重要的支持，面部感知和社會(huì )認知技能由杏仁核-梭狀回系統支持，該系統的缺陷導致孤獨癥。有關(guān)孤獨癥杏仁核fMRI研究均顯示杏仁核在面孔認知任務(wù)中激活不足。而有關(guān)孤獨癥杏仁核的神經(jīng)解剖學(xué)研究最初是發(fā)現在一系列此類(lèi)病例尸檢中杏仁核結構的樹(shù)枝狀神經(jīng)元萎縮。這些病例看起來(lái)由于其樹(shù)突發(fā)育受限，杏仁核神經(jīng)元過(guò)小密度過(guò)大。但到目前為止，有關(guān)孤獨癥杏仁核結構的發(fā)現結果不一，有體積增大、縮小和無(wú)明顯差別。

    鏡像神經(jīng)元(mirror neuron)是近十年來(lái)神經(jīng)科學(xué)的一項重大發(fā)現，首先是由Giacomo Rizzolatti和同事在猴子身上發(fā)現。他們在研究短尾猿時(shí)發(fā)現，當猴子主體執行某一特定的運動(dòng)神經(jīng)的行動(dòng)時(shí)以及看到另一個(gè)主體執行相同目的指向的行動(dòng)時(shí)鏡像神經(jīng)元都會(huì )做出反應。即當猴子觀(guān)察其他猴子或人正準備去抓東西時(shí)，鏡像神經(jīng)元也會(huì )產(chǎn)生反應。鏡像神經(jīng)元不但存在于猴子，也同樣發(fā)現于人類(lèi)的大腦中，其作用是當眼睛看到同類(lèi)動(dòng)作或情緒感覺(jué)后，激活腦內有關(guān)該動(dòng)作的運動(dòng)神經(jīng)元，在腦內重復該行為，就好像自己做了一樣，所見(jiàn)即所做。也就是說(shuō)，鏡像神經(jīng)元不僅能使人類(lèi)和靈長(cháng)類(lèi)把動(dòng)作命令發(fā)送至肌肉，也可以通過(guò)心理模擬他人的動(dòng)作確定他人的意圖。在靈長(cháng)類(lèi)，鏡像神經(jīng)元的功能主要限于預見(jiàn)單一的有目的的動(dòng)作，但在人類(lèi)其進(jìn)化到解釋更多復雜的意圖。

    最近的研究顯示這些鏡像神經(jīng)元不僅見(jiàn)于大腦額葉前運動(dòng)皮層，還見(jiàn)于人類(lèi)大腦的其他部分，如扣帶回皮層和海馬回。研究前扣帶回皮層時(shí)，調查發(fā)現當看到他人疼痛時(shí)，人自身的某些對疼痛敏感的神經(jīng)元也會(huì )激活。人類(lèi)鏡像神經(jīng)元系統不僅涉及動(dòng)作的執行和觀(guān)察，而且還有高級認知功能- 如語(yǔ)言、模仿和學(xué)習他人的動(dòng)作、揣摩他人的意圖、感受他人的痛苦，他們在移情和情緒反應中有重要作用。

    揣測他人心思是“移情能力”的表現。移情能力讓我們能了解他人的感情，識別和理解他人動(dòng)機等。而孤獨癥兒童最顯著(zhù)的特征就是他們幾乎無(wú)法和外界溝通，無(wú)法和別人分享他們的情緒和想法。心理學(xué)家進(jìn)一步的研究推測，孤獨癥兒童所表現出的這種異常行為，有可能源于他們腦部的鏡像神經(jīng)元系統(mirror neuron system)受損。

    研究一致報道，在模仿、動(dòng)作觀(guān)察和意圖理解過(guò)程中在人類(lèi)F5同源腦區- 額葉下回島蓋部(the pars opercularis)發(fā)現鏡像神經(jīng)元活躍。Mirella Dapretto與其同事[20]對十名高功能ASD兒童與年齡、智齡匹配的正常兒童進(jìn)行研究，當兩組兒童注視照片上顯示憤怒、恐懼、快樂(lè )、中性、悲傷的臉孔并且模仿其表情時(shí)，以功能性磁共振造影測量通過(guò)腦部特定區域的血液流量。盡管兩組兒童執行操作任務(wù)相當，但孤獨癥兒童額葉下回島蓋部沒(méi)有顯示鏡像神經(jīng)元的活躍，而且該區域的活性與孤獨癥社交損害的嚴重程度成負相關(guān)。由此Mirella Dapretto認為早期鏡像神經(jīng)元系統功能不良可能是孤獨癥社交缺陷的核心。

    同樣還有一些腦電生理學(xué)研究暗示鏡像神經(jīng)元功能障礙可能可以解釋ASD患者的病理基礎。由于EEG波中感覺(jué)運動(dòng)皮層上的μ頻率波 (8-13 Hz)被認為可以反映鏡像神經(jīng)元的活動(dòng)，正常人μ波在在執行動(dòng)作和觀(guān)察他人執行動(dòng)作時(shí)都是減低的(即μ波抑制)，反映觀(guān)察/執行系統在理解和模仿他人行為的能力中占有重要的作用。Lindsay M.等[21]應用EEG研究測量 μ波的抑制情況調查ASD患者是否存在該系統的功能障礙，結果發(fā)現對照組在自己的手部動(dòng)作和觀(guān)察他人的手部動(dòng)作時(shí)都顯示明顯的μ波抑制，而ASD患者移動(dòng)自己的手時(shí)顯示明顯的μ波抑制但觀(guān)察他人的手部動(dòng)作時(shí)則沒(méi)有明顯的μ波抑制。結果支持了高功能ASD患者存在鏡像神經(jīng)元功能障礙的假設。

    綜上所述，雖然對孤獨癥譜系障礙的社會(huì )認知及神經(jīng)基礎的研究在近十年間已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，其社會(huì )認知缺陷理論及相關(guān)的神經(jīng)電生理學(xué)和神經(jīng)影像學(xué)研究為揭示這類(lèi)兒童的認知神經(jīng)心理特征和潛在的機制提供了一些客觀(guān)的依據，但許多研究結果仍未有定論，某些方面的研究才剛剛起步，因此，需要繼續對此領(lǐng)域進(jìn)行更為深入的研究。

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