孤独症谱系障碍患者情感信息加工特征的研究进展(2)
2.3 脑部机制
由于孤独症的生物学致病观点被广泛接受，不少研究探讨了情感认知过程的脑部功能，“杏仁核损伤导致情感认知缺陷”的假说得到最多的证实。有研究发现杏仁核损伤者眼凝视减少，Michael也证实杏仁核的损伤导致眼神接触的严重减少，而嘴部凝视增加[18，22]，提示杏仁核损伤与社交线索的指向有关。孤独症个体与杏仁核损害者另一共同特征是识别恐惧面部表情能力差[16]，ASD早年脑发育的研究也发现，三四岁时杏仁核体积越大，六岁时社交障碍也越重。这些研究暗示着杏仁核的异常发育和损伤与情感识别障碍有关[23]。但Atkinson最近发现双侧杏仁核损伤病人仍能辨认身体姿势表现出的害怕情绪，并未完全丧失识别恐惧情绪的能力，说明杏仁核虽是情感识别的重要部位，但不是必经之路，其所在的神经通路在情感识别过程中可能仅是多条神经环路之一[24]。也有另一种可能，即由于正常的情感信息加工通路异常，ASD患者使用其他途径进行情感认知，证据来自那些能辨认基本表情的高功能ASD，辨认过程中使用的策略却与正常个体有显著不同[25]：加工面孔信息的皮层部位——梭状回(fusiform gyrus, FG)的激活弱于正常对照组，而前楔叶(precuneus)激活强于对照组。有研究者认为HFA成人患者不是整体上加工面部情感信息，而是通过选择性分析面部各种特征的认知策略识别表情，使用分类感知来确定情感性刺激，同时发现HFA成人情感加工过程没有边缘情感系统的激活，原因可能是HFA仅依靠情感的原型表征和分类知识来解释面部情感信号，而缺乏情感体验过程[26]，临床上也发现ASD患者中有这种特征。
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有研究提出，ASD的模仿、推测他人心态、社交沟通缺陷是早期发育过程中镜像神经元系统(mirror neuron system，MNS)功能障碍所致[27]。MNS是社会认知或心理理论、共情等功能的脑部基础结构，这个系统的功能与边缘系统保持一致，岛叶在额叶与边缘系统之间，发挥着使边缘系统对表情刺激的感觉转换为有意义的情感的中介作用，使额叶发挥情感的调控作用。磁共振成像检测ASD的MNS，有局部灰质减少、皮质稀薄的表现，而且MNS皮质稀薄与ASD的严重性相关：ASD个体的MNS的功能越差，其社交障碍越重。ASD被试也在观察和进行动作模仿时的电生理实验中表现出MNS功能异常。正常儿童在观察面部表情时已有MNS的激活，并能推测他人心态，ASD儿童虽然有视觉皮层(包括FG)、运动区、运动前区的激活，但MNS无激活，虽能模仿表情，但不能理解表情的意义，说明ASD有MNS环路功能异常。然而此研究并未发现ASD儿童眼凝视时间的减少以及FG的较弱激活，虽然刺激模式的不同可以解释部分原因，但同时提示ASD异常神经环路的确定或许还需要更多的证据。
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有研究报道了孤独症脑部静态检测时，在正常成人听类似语音的声音刺激时被激活的区域——双侧颞叶的灌注较低。如，Boddaert等[28]使用PET研究孤独症加工语言前信息时听觉皮层功能是否存在异常，重点关注颞上沟和颞上回。研究中所使用的刺激不是语言，而是类似语音的声音刺激，不激活语义加工皮层，因此可以区分语言前声音加工皮层和语言皮层激活区的差异。结果显示健康对照组颞上皮质有大范围的激活，此区域被认为是加工言语感受的最初的声音阶段的皮层。听力正常的孤独症患者在静态和类似语音的刺激时出现类似于对照组的双侧颞上回激活，但孤独症的右侧激活增加，对照组表现出相反的模式。两组间比较，右侧额中回比对照组激活增加，左侧颞叶区域(词语加工区)激活弱于对照组。该研究结果与对孤独症进行的听觉诱发电位的研究所发现的对词语和非词语刺激的右侧优势一致。Muller等[29]也描述了类似的右侧的激活模式，说明孤独症的语言受损和听觉反应不足与听觉皮层加工异常有关。但是研究中同时发现，正常被试对声音注意刺激(如区分声音的持续时间)激活了右侧额中回——整合皮层注意网络的部位，孤独症病人也出现这个区域的激活，其中原因目前尚难以合理解释，研究者推测听觉刺激被ASD感知为奇怪的电子噪音。有研究者提出孤独症对听觉刺激的异常激活模式反映了听觉皮层加工过程的基本改变，进而导致语言发展早期阶段的异常，而不是语言发展异常的结果，但这一推测也需进一步的研究来证实。
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Wang的研究[25]发现孤独症面部表情识别时脑部梭状回激活弱，Geoffrey[26]怀疑是否由于感觉刺激不足以激活梭状回所致，所以通过面部表情刺激再附加情感性声音刺激来增强刺激强度，以提高脑部的激活反应。但HFA成人在增强的情感刺激后，虽然调节多种感官刺激的丘脑和与对外界感觉的注意分配有关的前扣带回激活比对照组强，但患者的梭状回激活仍明显弱于对照组，同时还发现了额叶下部激活弱于对照组，情感信息的整合功能仍然较弱。研究者推测在视听觉两种模式刺激下，情感信息的加工出现了竞争而不是彼此增强，多通道的刺激对孤独症来说可能是负担，需要屏蔽掉某些刺激。
另有研究同时使用更加明确的指导语，让ASD儿童识别讽刺语情节同时辨认表情以增加刺激强度，对正常对照组而言，脑功能激活程度无变化，仅ASD组被试出现前额叶中部和梭状回激活的增强，研究结果并未提示视听刺激的竞争效应，而反映了刺激强度的增加可以提高ASD的脑部功能，尽管对视听信息整合能力仍然有限。此研究对ASD的治疗有所提示，意味着可以通过增加情感刺激的强度，以提高ASD个体社会认知的脑部功能[30]。
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综上所述，近年来对ASD情感认知开展了大量的研究，尽管研究结果尚不一致，但大多数研究发现了ASD在视听觉情感信息处理方面存在障碍，这种障碍与社交功能有关，其机制可能涉及与基本的认知能力、认知策略、经验积累有关的神经环路异常和整合功能低下。至今为止，大部分研究结果来自智力正常的成人ASD，对低功能的以及儿童青少年ASD的情感信息加工特征的了解还很有限，而对后者的研究才能更加全面地理解ASD社交障碍的本质和其发展规律，进而指导临床诊疗实践，这也是今后的研究方向之一。
参考文献
[1] American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders DSM-IV-TR Fourth Edition. American Psychiatric Publishing, 2000.
, 百拇医药 [2] Baird G, Simonoff E, Pickles A, et al. Prevalence of disorders of the autism spectrum in a popu-lation cohort of children in South Thames: the Special Needs and Autism Project (SNAP). Lancet, 2006,368, 210-215.
[3] Humphreys K, Minshew N, Leon-ard GL, et al. A fine-grainedanalysis of facial expression processing in high-functioning adults with autism. Neuropsychologia. 2007, 45(4):685-695., 百拇医药(金 宇 苏林雁 静 进)
由于孤独症的生物学致病观点被广泛接受，不少研究探讨了情感认知过程的脑部功能，“杏仁核损伤导致情感认知缺陷”的假说得到最多的证实。有研究发现杏仁核损伤者眼凝视减少，Michael也证实杏仁核的损伤导致眼神接触的严重减少，而嘴部凝视增加[18，22]，提示杏仁核损伤与社交线索的指向有关。孤独症个体与杏仁核损害者另一共同特征是识别恐惧面部表情能力差[16]，ASD早年脑发育的研究也发现，三四岁时杏仁核体积越大，六岁时社交障碍也越重。这些研究暗示着杏仁核的异常发育和损伤与情感识别障碍有关[23]。但Atkinson最近发现双侧杏仁核损伤病人仍能辨认身体姿势表现出的害怕情绪，并未完全丧失识别恐惧情绪的能力，说明杏仁核虽是情感识别的重要部位，但不是必经之路，其所在的神经通路在情感识别过程中可能仅是多条神经环路之一[24]。也有另一种可能，即由于正常的情感信息加工通路异常，ASD患者使用其他途径进行情感认知，证据来自那些能辨认基本表情的高功能ASD，辨认过程中使用的策略却与正常个体有显著不同[25]：加工面孔信息的皮层部位——梭状回(fusiform gyrus, FG)的激活弱于正常对照组，而前楔叶(precuneus)激活强于对照组。有研究者认为HFA成人患者不是整体上加工面部情感信息，而是通过选择性分析面部各种特征的认知策略识别表情，使用分类感知来确定情感性刺激，同时发现HFA成人情感加工过程没有边缘情感系统的激活，原因可能是HFA仅依靠情感的原型表征和分类知识来解释面部情感信号，而缺乏情感体验过程[26]，临床上也发现ASD患者中有这种特征。
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有研究提出，ASD的模仿、推测他人心态、社交沟通缺陷是早期发育过程中镜像神经元系统(mirror neuron system，MNS)功能障碍所致[27]。MNS是社会认知或心理理论、共情等功能的脑部基础结构，这个系统的功能与边缘系统保持一致，岛叶在额叶与边缘系统之间，发挥着使边缘系统对表情刺激的感觉转换为有意义的情感的中介作用，使额叶发挥情感的调控作用。磁共振成像检测ASD的MNS，有局部灰质减少、皮质稀薄的表现，而且MNS皮质稀薄与ASD的严重性相关：ASD个体的MNS的功能越差，其社交障碍越重。ASD被试也在观察和进行动作模仿时的电生理实验中表现出MNS功能异常。正常儿童在观察面部表情时已有MNS的激活，并能推测他人心态，ASD儿童虽然有视觉皮层(包括FG)、运动区、运动前区的激活，但MNS无激活，虽能模仿表情，但不能理解表情的意义，说明ASD有MNS环路功能异常。然而此研究并未发现ASD儿童眼凝视时间的减少以及FG的较弱激活，虽然刺激模式的不同可以解释部分原因，但同时提示ASD异常神经环路的确定或许还需要更多的证据。
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有研究报道了孤独症脑部静态检测时，在正常成人听类似语音的声音刺激时被激活的区域——双侧颞叶的灌注较低。如，Boddaert等[28]使用PET研究孤独症加工语言前信息时听觉皮层功能是否存在异常，重点关注颞上沟和颞上回。研究中所使用的刺激不是语言，而是类似语音的声音刺激，不激活语义加工皮层，因此可以区分语言前声音加工皮层和语言皮层激活区的差异。结果显示健康对照组颞上皮质有大范围的激活，此区域被认为是加工言语感受的最初的声音阶段的皮层。听力正常的孤独症患者在静态和类似语音的刺激时出现类似于对照组的双侧颞上回激活，但孤独症的右侧激活增加，对照组表现出相反的模式。两组间比较，右侧额中回比对照组激活增加，左侧颞叶区域(词语加工区)激活弱于对照组。该研究结果与对孤独症进行的听觉诱发电位的研究所发现的对词语和非词语刺激的右侧优势一致。Muller等[29]也描述了类似的右侧的激活模式，说明孤独症的语言受损和听觉反应不足与听觉皮层加工异常有关。但是研究中同时发现，正常被试对声音注意刺激(如区分声音的持续时间)激活了右侧额中回——整合皮层注意网络的部位，孤独症病人也出现这个区域的激活，其中原因目前尚难以合理解释，研究者推测听觉刺激被ASD感知为奇怪的电子噪音。有研究者提出孤独症对听觉刺激的异常激活模式反映了听觉皮层加工过程的基本改变，进而导致语言发展早期阶段的异常，而不是语言发展异常的结果，但这一推测也需进一步的研究来证实。
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Wang的研究[25]发现孤独症面部表情识别时脑部梭状回激活弱，Geoffrey[26]怀疑是否由于感觉刺激不足以激活梭状回所致，所以通过面部表情刺激再附加情感性声音刺激来增强刺激强度，以提高脑部的激活反应。但HFA成人在增强的情感刺激后，虽然调节多种感官刺激的丘脑和与对外界感觉的注意分配有关的前扣带回激活比对照组强，但患者的梭状回激活仍明显弱于对照组，同时还发现了额叶下部激活弱于对照组，情感信息的整合功能仍然较弱。研究者推测在视听觉两种模式刺激下，情感信息的加工出现了竞争而不是彼此增强，多通道的刺激对孤独症来说可能是负担，需要屏蔽掉某些刺激。
另有研究同时使用更加明确的指导语，让ASD儿童识别讽刺语情节同时辨认表情以增加刺激强度，对正常对照组而言，脑功能激活程度无变化，仅ASD组被试出现前额叶中部和梭状回激活的增强，研究结果并未提示视听刺激的竞争效应，而反映了刺激强度的增加可以提高ASD的脑部功能，尽管对视听信息整合能力仍然有限。此研究对ASD的治疗有所提示，意味着可以通过增加情感刺激的强度，以提高ASD个体社会认知的脑部功能[30]。
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综上所述，近年来对ASD情感认知开展了大量的研究，尽管研究结果尚不一致，但大多数研究发现了ASD在视听觉情感信息处理方面存在障碍，这种障碍与社交功能有关，其机制可能涉及与基本的认知能力、认知策略、经验积累有关的神经环路异常和整合功能低下。至今为止，大部分研究结果来自智力正常的成人ASD，对低功能的以及儿童青少年ASD的情感信息加工特征的了解还很有限，而对后者的研究才能更加全面地理解ASD社交障碍的本质和其发展规律，进而指导临床诊疗实践，这也是今后的研究方向之一。
参考文献
[1] American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders DSM-IV-TR Fourth Edition. American Psychiatric Publishing, 2000.
, 百拇医药 [2] Baird G, Simonoff E, Pickles A, et al. Prevalence of disorders of the autism spectrum in a popu-lation cohort of children in South Thames: the Special Needs and Autism Project (SNAP). Lancet, 2006,368, 210-215.
[3] Humphreys K, Minshew N, Leon-ard GL, et al. A fine-grainedanalysis of facial expression processing in high-functioning adults with autism. Neuropsychologia. 2007, 45(4):685-695., 百拇医药(金 宇 苏林雁 静 进)