2019年5月13日，發(fā)展心理學權(quán)威雜志Developmental Science在線發(fā)表了來自北京大學心理與認知科學學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”。該研究采用眼動追蹤技術(shù)，探究了孤獨癥兒童面孔加工的特點，進而探討孤獨癥兒童回避眼睛的內(nèi)在機制。

孤獨癥是一種以社會交往和語言溝通障礙、興趣范圍狹窄及重復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，目前沒有特效藥物進行治療，只能通過行為干預來降低癥狀的嚴重程度，但效果往往不佳，因此癥狀通常伴隨終身。根據(jù)美國疾病控制與預防中心在2016年的研究報告，孤獨癥在美國的患病率高達1.47%。據(jù)最新的流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國的孤獨癥患病率和美國類似(Sun et al., 2019)。孤獨癥對患者的生活、教育、工作與人際關(guān)系產(chǎn)生了嚴重影響，已成為世界性的公共健康問題，并成為發(fā)展與臨床心理學、精神病學、臨床醫(yī)學及神經(jīng)科學的國際研究熱點。Science雜志也于2005年將孤獨癥的成因、早期篩查和干預列入125個重要科學問題之中。

對于孤獨癥核心癥狀之一的社交障礙，一些研究者認為孤獨癥患者早期出現(xiàn)的社會注意缺陷會導致兒童在發(fā)展過程中缺乏足夠的社會學習經(jīng)驗，從而導致其社會交往的發(fā)展障礙。對面孔和眼睛的注意是社會性注意非常重要的方面。許多研究發(fā)現(xiàn)，孤獨癥兒童存在異常的面孔加工模式，特別是對眼睛的回避。第五版的精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊（DSM-5）也把異常的眼睛接觸作為診斷孤獨癥的一個重要標準。然而，這種眼睛回避現(xiàn)象背后的機制尚存在爭議。社會動機理論是眾多理論中最具影響力的理論之一。該理論認為孤獨癥兒童對包括眼睛在內(nèi)的社會刺激缺乏動機因而更少去看它們。最近，Jaswal & Akhtar (2018)對社會動機理論提出挑戰(zhàn)，認為孤獨癥患者少看眼睛并不一定是缺乏社會動機導致。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)，但沒有人認為東亞人比白人缺乏社會動機。事實上，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)。許多臨床報告指出孤獨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，孤獨癥患者也可能更多地通過外圍視野去看眼睛。如果這個外圍視野的假設(shè)是正確的，社會動機理論去解釋孤獨癥異常的面孔加工則是有問題的。

為了探究孤獨癥兒童是否通過外圍視野的方式去看眼睛，易莉課題組以7歲左右的孤獨癥兒童為研究對象，采用眼動追蹤技術(shù)，并結(jié)合創(chuàng)新性的實驗范式和多種數(shù)據(jù)分析方法探究了這個年齡段的孤獨癥兒童異常的面孔加工模式。該研究包括兩個實驗條件：在清晰面孔條件下，整張面孔是清晰可見的（圖1A），兒童既可以通過中央窩視野，也可以通過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，只能通過中央窩視野來加工面孔信息。如果孤獨癥兒童確實有動機去看眼睛，那么在模糊條件下，他們?nèi)タ囱劬Φ臅r間應該增加。


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。

對總體的注視時間的分析發(fā)現(xiàn)，孤獨癥兒童在兩種條件下看眼睛的時間均要短于正常兒童（圖2）。數(shù)據(jù)驅(qū)動的時程分析進一步發(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間比模糊面孔的眼睛更長（圖2）。由于眼睛區(qū)域具有較高的對比度，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（相對于清晰面孔）的眼睛，有可能是動機驅(qū)動，以補足前期花較少時間看模糊面孔的眼睛。但是孤獨癥兒童并沒有表現(xiàn)出這種動機驅(qū)動的調(diào)控，在面孔出現(xiàn)1000 ms后看兩類面孔眼睛的時間非常相似。然后，我們使用在空間維度上的數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法，對看面孔上的每個像素點的注視時間比例使用線性混合模型進行了回歸，發(fā)現(xiàn)孤獨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的眼動熵。熵越大，代表兒童看面孔的模式越隨機、越不具策略性。我們發(fā)現(xiàn)孤獨癥兒童的眼動熵要比正常兒童更高（圖4），可能反映他們不知道何時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)果說明孤獨癥兒童異常的面孔掃描模式不能用外圍視野假設(shè)來解釋，他們的的確確更少看眼睛。該研究為理解孤獨癥兒童眼睛回避的現(xiàn)象和內(nèi)在機制提供了新思路。


圖2. 看眼睛時間的比例。左圖：總注視眼睛的比例。右圖：注視眼睛比例隨時間的變化。灰色陰影區(qū)代表條件間差異顯著的時間點。


圖3.空間維度上的數(shù)據(jù)驅(qū)動分析的結(jié)果。(A)組別（孤獨癥和正常組）和條件(清晰和模糊)的主效應。(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. 眼動熵。左圖：總眼動熵的箱線圖。右圖：時程眼動熵。

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

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)于北京大學心理學系，獲學士學位。2007年獲美國杜克大學心理與神經(jīng)科學系發(fā)展心理學碩士學位，2009獲該系博士學位。2009年6月加入中山大學心理學系，先后擔任講師及副教授。2015年2月起任北京大學心理學系研究員、博士生導師。易莉課題組近年來主要從事孤獨癥譜系障礙兒童的研究，目前研究方向集中于孤獨癥的社會認知障礙的機制、早期視覺注意、孤獨癥早期篩查和新型康復手段的研究。

2019-05-20