2022年9月，發(fā)展心理學(xué)權(quán)威期刊Autism正式刊出了北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院的易莉課題組和北京師范大學(xué)心理學(xué)部王乾東課題組合作發(fā)表的論文“Investigating intra-individual variability of face scanning in autistic children”。該研究采用眼動(dòng)追蹤技術(shù)，使用多種類型的刺激、任務(wù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開展了五項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究探究了孤獨(dú)癥兒童在面孔加工時(shí)視覺注意的變異度，為理解孤獨(dú)癥兒童異常的面孔加工以及社交交流缺陷提供了新的視角。

孤獨(dú)癥是一種以社會(huì)交往和語言溝通障礙、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。對(duì)面孔的注意對(duì)社交交流非常重要。近年來，王乾東和易莉課題組一直緊密合作，致力于探究孤獨(dú)癥兒童的面孔加工模式。多篇研究發(fā)表在臨床和發(fā)展心理學(xué)的頂級(jí)期刊上。這些研究發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥兒童會(huì)受到眼睛的物理凸顯性的吸引而注意眼睛，但相比于正常兒童，有更弱的動(dòng)機(jī)去看眼睛（http://www.www.115x.cn/xwzx/xyxw/318223.htm）。孤獨(dú)癥兒童還表現(xiàn)出對(duì)威脅性面孔的警覺以及對(duì)面孔最具威脅性區(qū)域——眼睛的回避，支持了過度喚起假說（http://www.pku.org.cn/news/rwdt/1294538.htm）。即使孤獨(dú)癥兒童去看眼睛，他們也較少利用視線信息去調(diào)整他們的社交行為，看他人的眼睛反而會(huì)干擾孤獨(dú)癥兒童追隨他人的視線（https://www.www.115x.cn/xwzx/xyxw/326215.htm）。這些研究揭示了孤獨(dú)癥兒童視線接觸異常的現(xiàn)象及其背后的機(jī)制。

本研究從視覺注意變異度這個(gè)全新的角度重新審視了孤獨(dú)癥兒童異常的面孔加工以及社交交流缺陷，為孤獨(dú)癥的預(yù)測(cè)理論提供了證據(jù)。這項(xiàng)研究使用多種類型的刺激、任務(wù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開展了五項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，探究了孤獨(dú)癥兒童加工面孔時(shí)的視覺注意變異度是否比非孤獨(dú)癥兒童更大，并以房屋作為刺激探究孤獨(dú)癥兒童增大的變異度是否局限于面孔。變異度計(jì)算方法簡(jiǎn)介見圖1。結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了面孔身份判斷，孤獨(dú)癥兒童在識(shí)別面孔表情、判斷面孔的喜好程度以及自由觀察面孔時(shí)，他們加工面孔模式的變異度比非孤獨(dú)癥兒童更大（圖2A-E, G和圖3）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)在加工房屋刺激時(shí)，孤獨(dú)癥兒童的變異度也更大（圖2F-G），并且在孤獨(dú)癥兒童中，加工面孔和房屋的變異程度存在緊密相關(guān)（圖4），說明孤獨(dú)癥兒童掃描變異度的異常并不局限于社會(huì)性刺激的加工。這項(xiàng)研究說明孤獨(dú)癥兒童注視面孔時(shí)的模式具有更大的噪音，也更難以預(yù)測(cè)。這種對(duì)面孔更具噪音的感知可能會(huì)延遲面孔加工，增加信息提取的誤差。


圖1. (A)(B)(C)為眼動(dòng)空間相似性計(jì)算。注視模式轉(zhuǎn)為注視熱圖并向量化后，求兩兩向量之間的斯皮爾曼相關(guān)。該方法計(jì)算的相似程度與人類直覺非常相似：A和B之間的相關(guān)系數(shù)為0.82，A和C為0.64。但是，即使A和B整體注視的空間位置相似，它們產(chǎn)生的時(shí)間過程可以非常不同（見A和B中注視點(diǎn)產(chǎn)生的時(shí)間過程）。(D) 為基于掃描路徑(scanpath)的眼動(dòng)相似性。整張面孔刺激被分割成許多小矩形并被賦予不同的字母?；诖?，每個(gè)注視序列被重新編碼。比如示例中的注視序列被編碼為字符串gO iB jM lL。在這個(gè)字符串中，既包含眼動(dòng)的空間信息（不同的字符串代表不同空間位置），也包含時(shí)間信息（字母的排列順序）。掃描路徑相似性計(jì)算簡(jiǎn)化為比較不同字符串的相似性。我們使用基因研究中經(jīng)常使用的Needleman–Wunsch algorithm (Needleman & Wunsch, 1970)計(jì)算字符串的相似性。


圖2. 不同任務(wù)下，孤獨(dú)癥兒童和健康兒童加工面孔和房屋時(shí)的相似性程度。


圖3. 四項(xiàng)面孔加工實(shí)驗(yàn)的元分析結(jié)果。


圖4.面孔和房屋變異度的相關(guān)。

北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心已畢業(yè)的王乾東（現(xiàn)在北京師范大學(xué)心理學(xué)部任教）為論文的第一作者兼共同通訊作者，易莉研究員為本文的通訊作者。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院的陸昊陽、胡藝簫博士，博士生宋詞，以及中南大學(xué)的馮樹元博士也為本文做出了重要貢獻(xiàn)。該研究由國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金，以及廣東省孤獨(dú)癥診斷和治療新工具的開發(fā)項(xiàng)目資助完成。

王乾東和易莉課題組共同合作的面孔加工的系列論文如下(#共同一作，*通訊作者)：

Wang, Q. *, Lu, H., Feng, S., Song, C., Hu, Y., & Yi, L.* (2022). Investigating intra-individual variability of face scanning in autistic children. Autism, 26(7), 1752–1764.

Liu, Q.#, Wang, Q.#, Li, X.#, Gong, X., Luo, X., Yin, T., Liu, J.*, & Yi, L.* (2021). Social synchronization during joint attention in children with autism spectrum disorder. Autism Research, 14(10), 2120–2130.

He, Q.#, Wang, Q.#, Wu, Y., Yi, L.*, & Wei, K.* (2021). Automatic classification of children with autism spectrum disorder by using a computerized visual‐orienting task. PsyCh Journal. 10(4), 550–565.

Wang, Q.#, Hoi, S. P.#, Song, C., Li, T., Lam, C. M., Wang, Y.*, & Yi, L*. (2021). Circumscribed interest modulates attention to eyes in boys with and without autism spectrum disorder. Frontiers in Psychiatry, 12, 627365.

Wang, Q., Hoi, S., Wang, Y., Lam, C., Fang, F., & Yi, L.* (2020). Gaze response to others' gaze following in children with and without autism. Journal of Abnormal Psychology. 129(3), 320–329.

Wang, Q., Hoi, S., Wang, Y.*, Song, C., Li, T., Lam, C., Fang, F., & Yi, L.* (2020). Out of mind, out of sight? Investigating abnormal face scanning in autism spectrum disorder using gaze-contingent paradigm. Developmental Science, 23(1), e12856.

Wang, Q., Lu, L., Zhang, Q., Fang, F., Zou, X., & Yi, L.* (2018). Eye avoidance in young children with Autism Spectrum Disorder is modulated by emotional facial expressions. Journal of Abnormal Psychology, 127, 722–732.

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、早期視覺注意、孤獨(dú)癥早期篩查和新型康復(fù)手段的研究。

2022-09-16