自闭症谱系障碍青少年对社会和非社会刺激的晚期正电位ERP反应



文献:Benning, S. D., Kovac, M., Campbell, A., Miller, S., Hanna, E. K., Damiano, C. R., et al. (2016).Late Positive Potential ERP Responses to Social and Nonsocial Stimuli in Youth with Autism Spectrum Disorder. Journal of Autism and Developmental Disorders, 46(9), 3068–3077. https://doi.org/10.1007/s10803-016-2845-y 论文原文

1.背景介绍 ¶

最近,人们越来越有兴趣研究动机因素对自闭症患者社交功能的影响。ASD“社交动机(social motivation)”假设认为,社交动机受损机制可能是ASD的主要缺陷,可能对社交障碍的发展产生潜在的下游(downstream)影响。减少的社交动机显然不是造成与ASD相关的所有社交缺陷的唯一机制(例如,一些ASD有社交兴趣并积极寻求社交互动,但由于社交认知和实用语言受损而无法建立友谊)。但是,至少在相当一部分自闭症患者中,一生中社交兴趣的下降可能会影响社会认知的发展。

1.1ASD对社会刺激和非社会刺激的关注差异: ¶

ASD社交动机假说的一个推论是,ASD认为非社交信息而不是社交信息非常重要。这种“非社交偏见(nonsocial bias)”可能会导致人们对非社交环境的偏好增加,进而与之互动,从而损害社交发展,并有可能导致兴趣受限(Restricted interests,RI)。尽管ASD的社交动机理论表明,ASD中支持动机和注意力的神经系统可能对社交刺激反应不足,但这些相同的神经系统可能对ASD中的某些类别的非社交刺激反应过度。此外,ASD中的社交动机缺陷和RI可能与因对社交和非社交信息的基于奖励的(reward-based)异常反应有因果关系。

尚未有针对ASD中RI的事件相关电位(ERP)研究的发表,这种缺乏研究与日益增长的针对ASD中对社交刺激的反应的ERP文献形成了鲜明对比。近期的工作发现,在典型高功能自闭症年轻成年人中,社交和非社交奖励的预期过程中,P3反应减弱。一个尚未在ASD中进行评估但与ASD的社交动机假设特别相关的ERP组件是对面孔和物体做出反应的晚期正电位(LPP)ERP组件。LPP是上顶(centro-parietal)ERP正成分,在刺激发作后约300毫秒内开始,持续数百毫秒。相对于中性刺激,LPP反应对积极和消极的情绪刺激反应更大,并且被认为反映了多种机制,包括持续的注意力、动机反应和注意力。

2.方法 ¶

ASD:35名(5名女性),对照组:34名(5名女性)。 他们参加了以下活动:(a)诊断和症状评估; (b)脑电图记录会议;(c)评分,对实验图像的效价和唤醒的主观评分。

所有视觉刺激均以彩色显示,分辨率为1024×68。每个被试都观看了两组图像之一,图像呈现在各个被试之间是平衡的。每个被试查看了十个社交刺激和十个非社交刺激。

社会刺激包括“快乐直接注视”闭嘴女性NimStim图像(Happy-Direct Gaze Closed Mouth Female NimStim images),一半的图像描绘了白脸(White faces)。

这些刺激已被开发为与ASD中的常见RI(例如火车和电子设备)相关,它们被证明可以差异性地激活ASD的大脑电路,极大地引起ASD儿童和成人的视觉注意。

3.过程 ¶

被试每次观看20张图像(两次用于EEG记录,一次提供主观评分)。在脑电图记录期间,被试以10 s的试验间隔(inter-trial interval,ITI)观察每个图像6 s,并在刺激之间出现了固定十字。图片显示在被试前方约1.0 m的21英寸彩色监视器上,尽管图像不是全屏,但监视器的视角为30°。记录脑电图后,取下脑电图帽,第二次展示图片,被试使用9分量表对每张图片的愉悦和唤醒等级进行评分(效价的范围为-4(非常不愉快)至+4(非常令人愉快),唤醒的评分为0(根本不引起)至+8(非常引起))。

使用Neuroscan(Compumedics,Charlotte,USA)SynAmps2 64通道系统获取数据,并以交流电(AC)在2000 Hz下采样,增益为2010,记录的阻抗阈值为10 kΩ。使用0.05到500 Hz的在线带通滤波器,并使用带有Neuroscan 64通道Ag-AgCl电帽(Electro-Cap)10-20国际标准系统(Jasper 1958; J3,F3,Fz,F4,C3,Cz,C4,P3,Pz,P4)记录了9个通道的数据(Jasper,1958年;美国脑电图学会,1994年)。根据VEO的10%阈值,使用SCAN v4.5中的ARTCOR程序校正了眼睛运动的伪影。从200毫秒刺激前对数据进行基线校正并进行分析。LPP振幅定义为相对于基线,从刺激发作后800毫秒到1500毫秒的平均电压。

4.数据分析 ¶

感兴趣的综合分析为2×2重复测量方差分析,组(ASD,对照)为被试间因素,刺激类别(社交,非社交)为被试内因素。对LPP幅度,化合价和唤醒等级进行了分析,效应大小以部分eta平方报告。显著的交互作用测试之后,进行独立样本t检验,比较各组对社交和非社交刺激的反应,其效应大小报告为Hedges’g。最后,通过分别针对SPP和RBS-R总分对社交和非社交刺激的LPP振幅相关性,评估ASD样本中LPP振幅与症状严重程度之间的关系。

5.结果 ¶

这些因素没有明显的影响和交互作用。

图1

有4名ASD对等级评价的理解不足,将他们的数据去除了。对于效价和唤醒,没有类别的主效应,没有组的主效应,也没有交互作用。

图2

图3

在Cz,存在“组×类别”交互作用,这表明组的条件降低了LPP幅度对社交和非社交图像的影响。后续组间t检验(图3)显示,与对照组相比,ASD组社交图像的LPP幅度相对较小,非社交图像的LPP幅度相对较大。这种交互作用基本上证明了类别的主要作用,其中社交刺激比非社交刺激引起更大的LPP振幅。

Cz的LPP振幅与社交或非社交刺激之间的关系,图片评级或SRS或RBS-R总分或分量表得分在两组之间或两组之间均无显著相关性;ASD组中Cz的LPP振幅与社交或非社交刺激和ADOS严重度之间也没有显著相关性。

6.总结 ¶

这项研究调查了ASD儿童和青少年对社交和非社交刺激的LPP反应。社交刺激是笑脸的照片,非社交刺激是以前围绕ASD中常见RI开发的一组图像。LPP ERP响应是对一系列积极和消极的情绪刺激做出的反应,并且被认为可以反映情绪刺激的增强的动机和唤醒。结果表明,ASD组和对照组在主观的图像效价或唤醒上没有差异,LPP振幅与ASD严重程度之间没有相关性。