文献:Kovarski, K., Mennella, R., Wong, S. M., Dunkley, B. T., Taylor, M. J. & Batty, M. (2018). Enhanced early visual responses during implicit emotional faces processing in Autism Spectrum Disorder. Journal of Autism and Developmental Disorders, (), –. https://doi.org/10.1007/s10803-018-3787-3
1.背景介绍 ¶
所有感觉的非典型性现在都被认为是自闭症的核心症状（APA,2013）。在视觉领域，通常从婴儿期就观察到对外部刺激的过度反应和反应不足，以及不正常的视觉运动行为，包括异常扫描或自动刺激（auto-stimulation）。对细节的感知增强以及处理全局情况的困难往往是这种非典型策略和行为的原因。由于面部的整体配置及其不断变化的功能，ASD很难自动从面部提取信息并快速了解面部表情变化的含义。因此，研究自闭症的早期面部处理对于增进我们对这些非典型过程的视觉和社交方面的理解至关重要。
目前，研究情绪的内隐处理的方法有：操纵情绪刺激的时间暴露（exposure）和让被试参与并发（concurrent）任务，而不必明确处理面部情绪内容（例如性别检测任务）。在行为和神经影像学研究的支持下，外显（explicit）和内隐（implicit）社会认知过程在ASD中通常都是非典型的。虽然学习策略可以弥补情绪理解困难，而当情绪被隐含并需要快速处理时，情况并非如此。
脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）凭借其出色的毫秒级时间分辨率，在研究视觉情绪处理的最早反应方面具有特殊价值。通常将事件相关电位（ERP）及其磁场等效量（事件相关场, ERF）P / M1和N / M170分量作为感知和关注面部处理的第一指标进行研究。在ERP研究中，P1和N170的结果尚未达成统一，但是，在内隐和外显的情绪处理过程中，这两个成分出现了显著差异。由于脑磁图比脑电具有更大的空间分辨率，在ASD的非典型面孔处理研究中，脑磁图在阐明先前的矛盾结果方面具有潜在的作用。
本研究调查了在脑源（source）水平的视觉情绪处理的第一阶段中，是或不是ASD的成年人对情绪面孔的早期和自动反应。选择对内隐情绪处理至关重要的感兴趣区域（ROI）进行分析。除了与社会认知过程相关的区域反应中断（例如FG活动减少）外，研究者预计与TD成年人相比，ASD成年人的视觉区域会出现非典型的早期反应。
2.材料和方法 ¶
2.1被试： ¶
19名ASD成人（7名女性，年龄范围：20-36，平均值±标准差：26.3±4.4）；19名TD成人（8名女性，年龄范围：20-34，平均值±标准差：26.4±4）。
2.2刺激和任务： ¶
每张情绪面孔呈现4次，使用Presentation软件（Neurobehavioral Systems，Berkley，CA）随机进行了总共300项试验（每种表情100项）。刺激呈现80ms（为了避免视觉扫描），然后显示十字，ISI为1300-1500毫秒，指示被试通过分别用左手或右手按下按钮来识别打乱的（scrambled）图案是在左侧还是在右侧。因此，情绪对于任务是内隐的，从而可以研究大脑对情绪面孔的快速和自动反应。
3.行为分析 ¶
对反应时间（RT）和准确性进行了混合方差分析，以检查任务期间的组（ASD与对照组）和情绪（愤怒，中性，快乐）的效应。
4.MEG和MRI数据采集 ¶
MEG数据是使用151通道CTF MEG系统以600 Hz的采样率记录，应用三阶空间梯度和1–150 Hz的离线带通滤波器。所有被试还有T1加权MR图像获得的切片。
5.在源层面（Source Level）上的大脑反应 ¶
将60 Hz和120 Hz的陷波滤波器（notch filters）应用于MEG数据。从刺激出现前的-1500毫秒到3000毫秒之间抽出（extracted from）时期（Epochs），当试验内头部运动超过5毫米时将其拒绝。估计了ASD和TD组的每个被试以及每种情况（愤怒，快乐，中性）的MEG源激活（source activity），并使用1-30 Hz的带通滤波器和200ms刺激前基线进行离线过滤 。重复测量方差分析未显示出组的任何显著影响。
6.初步的数据可视化 ¶
选择十个已知在情绪面孔处理和空间注意有关的双边枕骨和颞侧ROI，以比较ASD和对照组中的内隐情绪处理。在第一个探索阶段，目视检查光源的激发力，并在每个ROI的前300毫秒内清楚地识别出六个活动峰值。
6.1.统计分析： ¶
在选定的时间范围内，在每个ROI处进行重复测量方差分，分析包括组（ASD与对照组）和情绪（愤怒，快乐与中性）和半球（左与右）。
6.2.脑-自闭症的严重程度的相关性： ¶
根据研究者对自闭症严重程度受社会缺陷以及感官非典型性影响的假设，他们预测了视觉ROI的诱发激活（两个半球的平均活动）与行为症状之间的关系。部位（距骨裂痕（calcarine fissures），楔状回，舌状回以及在枕下，中和上枕回（occipital gyri）和情绪（愤怒，快乐和中性）作为分类预测因子，ADOS得分则作为连续变量，进行了一个通用的线性模型来预测大脑的激活。
7.结果 ¶
7.1行为结果： ¶
两组均执行接近上限的（close to ceiling）任务，两组的准确性均> 96％，ASD的所有情绪的平均RTs为385±60 ms，TD的平均RTs为366±40 ms，对于RT或准确性，主要影响或组与情绪之间的相互作用均不显著。
7.2MEG结果： ¶
在90至120毫秒内，在FG区域两组愤怒的面孔都比中性面孔引起更强烈的激活；在颞下回区域，与快乐和中性面孔相比，只有对照组对愤怒表现出更大的反应。
在105-135毫秒的时间窗口中，与对照组相比，ASD组的所有面部表情在枕骨区域的神经活动增强了；ASD组中，发现左半球的枕下部，对快乐比愤怒和中性的面孔的反应更强；在舌状回中，ASD组的激活比对照组更强烈。
在225-255毫秒观察到对情绪敏感的反应：在ASD组中，中性面孔比快乐面孔在枕回中引起更强烈的反应。
在涉及情绪面孔处理的几个区域中，观察到了患有ASD的成年人和对照组之间神经活动的差异。
7.3脑-自闭症的严重程度的相关性： ¶
分析表明，站点（Site），情绪和ADOS之间存在显著的交互作用。为了确定哪些区域推动了这种相互作用，对每个站点分别进行了常规线性模型分析，其中以情绪为因变量，以ADOS严重性得分为连续变量。 枕骨中部，情绪与ADOS之间存在显著的相互作用；仅在愤怒面孔证实了枕中上回区域，在105-135 ms时间窗内发生的诱发活动与自闭症严重程度评分（ADOS）之间的显著相关性，枕骨下回区域发现了愤怒和快乐与AODS得分之间的相关性。
8.总结 ¶
这项MEG研究调查了在10个双边后路（bilateral posterior）ROI（包括视觉和情绪相关区域）中的内隐情绪任务中大脑活动的时程。在枕骨和颞叶皮层中都发现了ASD与对照之间的差异，这表明MEG在通过更准确地描述基础脑源活动的时间上，在巩固现有发现和阐明先前相互矛盾的结果方面的潜在作用。研究表明，与其他刺激（例如物体）相比，FG（颞叶）是优先对面部做出反应的区域；从最早的视觉阶段就可以识别枕叶皮质的非典型视觉处理，ASD组枕部区域对情绪刺激的激活与自闭症严重程度得分之间呈正相关。从神经发育的角度来看，知觉或感觉困难可能通过级联机制破坏面孔和情绪加工的发展，最终触发补偿机制或策略。
这些发现支持在处理内隐情绪面孔时，ASD组中存在独特的时空（patiotemporal）神经组织。根据自闭症的知觉和感觉理论，在早期时间窗(105-135毫秒)，自闭症患者的视觉反应比对照组更强烈，延迟越长，响应越少。