自闭症的面部处理：跨功能动力学的整合（integration）减少

文献:Shah, P., Bird, G., & Cook, R. (2016).Face processing in autism: Reduced integration of cross-feature dynamics. Cortex, 75(), 113–119.https://doi.org/10.1016/j.cortex.2015.11.019 论文原文

1.背景介绍 ¶

社会交往的特征性问题引起了人们对ASD面部处理的极大兴趣。尽管研究结果参差不齐，但许多研究发现该人群面部特征或表情的非典型加工证据。先前的研究表明，无法整合来自不同面部区域的信息可能会导致ASD静态面部识别困难。最近的报道表示，ASD从面部特征运动模式识别面部的能力较差。本研究是第一个研究从动态特征中减少信息整合的现象是否是该人群面部运动识别和解释能力差的基础。

1.1特征合成–静态面孔： ¶

图像直立时，在实验室背景下，特征整合已被研究使用复合面孔范式（将来自不同面部的上下区域对齐以形成面部复合图像）。复合面孔效应揭示了一种趋势：整合来自直立静态人脸的不同区域的特征信息，可能是由梭状回所介导的，这与整体人脸处理的理论相一致。 对倒立面孔的敏感性被广泛认为是由静态面孔招募的特征集成过程。对直立面孔的感知可能受益于整体表征提供的高效、准确的分析；而倒立的面孔则可能需要进行缓慢、费力的零碎（piecemeal）分析。静态特征整合的减弱可能导致一些ASD难以从照片中识别人脸。ASD通常专注于本地特征，因此可能在合成整体表征时遇到问题。

1.2特征合成–动态面孔： ¶

动作提示被认为在面部识别中起着重要的作用，例如，当使用从人类演员捕获的面部动作对头像进行动画处理时，观察者可以从他们的“动作签名”中识别演员的身份和性别。此外，在社交互动中做出适当的反应（对ASD通常具有挑战性）取决于对相关特征随时间变化的准确感知。TD人群从面部动作提示中识别身份和性别的能力对方向很敏感，这一发现表明移动的面部也招募了特征整合过程。有趣的是，仅当刺激为直立时才观察到幻觉特征变慢，这表明动态和静态特征整合过程的行为方式相似。 最近的发现表明，ASD不仅在处理静态面部方面有困难，而且从面部动作提示中不能识别性别和身份。而且，与TD不同，对于ASD直立刺激没有明显的优势。

2.方法 ¶

有（n¼16）和没有（n¼16）ASD的32位右撇子成年人。

图1

刺激框架（参见图1a）是通过摆姿势在Poser 7（美国前沿公司）中的化身脸的眼睛和嘴巴而创建的。使用Matlab（MathWorks，Inc.）将帧保存为位图，并编译成未压缩的视听交错（.avi）文件。40帧，并以每秒50帧（.fps）的速度显示，不管过渡持续时间如何，一个刺激周期总是持续0.8秒，8个周期。

在每个试验中，参与者并排观察了两个虚拟头像（图1b），一个标准（standard）和一个比较（comparison）。两张脸都以1.25 Hz的频率周期性地睁开和闭上眼睛。被试被告知嘴巴运动与任务无关，仅要求他们报告标准或比较面孔的眼球过渡是否更快。 标准刺激包括嘴巴张开和闭合，眼睛刺激是睁眼到睁眼，持续140毫秒；比较刺激嘴巴一直保持闭合，眼睛过渡的持续时间以40毫秒为步长变化从20毫秒（快速过渡）到260毫秒（慢过渡）（参见图1c）。标准刺激包括直立和倒立两个方向，比较刺激只有直立一个方向。被试最终完成280次试验（7个比较持续时间-2个方向-20张演面部图片）。

3.结果 ¶

图2

独立心理测量函数对直立和倒立条件进行估计。从每个心理测量功能的主观平等（PSE）角度推断出标准眼睛过渡的感知持续时间；比较和标准被判定为等效所必需的比较过渡持续时间的估计。除了过渡持续时间外，研究者还估计了被试对从不同心理测验函数的斜率推论得出的不同眼睛过渡水平之间的物理差异的敏感性（图2）。

使用方差分析（ANOVA），将方向（直立，倒立）作为被试内因素，将组（TD，ASD）作为被试间因素进行分析。揭示了方向（Orientation）的显著主要作用和组与方向显著的交互作用：TD组在直立状态下估计的过渡时间比在倒立状态下要长；直立过渡持续时间超过了垂直估计时间（140毫秒）以及在直立条件下为ASD估计的持续时间；相反，倒立（inverted）试验的过渡期与垂直期没有显著差异；ASD估计的过渡持续时间并未随刺激方向的变化而变化；他们在直立或倒立条件下的持续时间均未超过垂直持续时间；两组直立和倒立条件之间感知持续时间的差异与自闭性特征呈负相关。

使用方差分析（ANOVA），将方向（直立，倒立）作为被试内因素，将组（TD，ASD）作为被试间因素进行分析。表明组和方向的显著交互作用：TD组在直立条件下表现出敏感性降低的趋势；而ASD组在条件状态下表现出较低的敏感性；重要的是，两组的敏感性在直立和倒立条件下没有显著差异；一个不显著的趋势是，在直立条件下观察到ASD组中比较条件下眼睛的过渡变化具有更高的敏感性。

4.结论 ¶

先前采用复合人脸（composite-face）范式的研究表明，ASD可能与减少来自静态人脸不同区域的信息的集成有关。本研究通过比较ASD和匹配的TD对照对幻觉（illusory）特征减慢的敏感性，研究了ASD是否也表现出动态特征变化的整合减少。两组组对幻觉的敏感性差异存在：当RD观察睁眼和闭眼时，异步嘴部动作的出现引起了虚幻减慢，被认为是特征动力学整合的索引。与幻觉的原始描述一致，仅在直立方向上观察到了特征变慢。然而，ASD几乎没有证据表明任一方向的幻觉减慢，提示跨功能动力学整合减少。