文献:Hadjikhani, N., Åsberg Johnels, J., Zürcher, N., Lassalle, A., Guillon, Q., Hippolyte, L., Billstedt, E., Ward, N., Lemonnier, E., & Gillberg, C. (2017). Look me in the eyes: Constraining gaze in the eye-region provokes abnormally high subcortical activation in autism. Scientific Reports, 7(1), 3163–. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03378-5
1.背景介绍 ¶
自闭症谱系障碍 (ASD) 患者经常报告说，注视别人的眼睛让他们感到不舒服，压力很大，甚至“它会燃烧（burns）”。尽管传统理论将ASD缺乏眼神交流和其他社交困难解释为人际交往中对他人冷漠的指标，但来自 ASD 的第一手报告更倾向于表明潜在问题可能是社交情绪过度敏感。皮层下通路的一个特定成分即杏仁核（amygdala）已被证明在个体必须专门关注眼睛区域的范式中异常激活，由于皮层下通路可以实现自动快速的面孔处理，因此，皮层下系统对面部处理非常重要。但是，目前对ASD 情绪处理过程中皮层下大脑区域参与的研究结果存在差异。本研究使用fMRI研究了ASD和对照组在动态情绪面部感知过程中限制眼睛区域注视影响，计算了皮层下通路（上丘、丘脑枕核和杏仁核）对于自由观看相同刺激和限制注视眼睛区域的激活差异。
2.方法 ¶
2.1被试： ¶
23 名 ASD （21 名男性，22.6 岁±1.8）；20 名对照被试（17 名男性，23.3 岁±1.8）。
2.2实验设计： ¶
从 NimStim 数据库创建了 24 部电影（movies），代表了使用 Morph Age Pro (Creaceed) 的面部表情从 NEUTRAL 到 FEAR、HAPPY 或 ANGER 的变化。每部电影持续 5 秒，由持续 3 秒的动态变形和 2 秒的最终情绪表情组成。每部电影之间有1秒的间隙，注视红色十字。中性的变形也是通过在中性面孔的镜像之间创建从左到右的变形来创建的，以便在这种情况下也具有动态成分。这些电影各有两个版本，一个是在眼睛区域添加一个红色十字。每个被试查看了两个版本（CROSS 和 NO-CROSS）的电影，顺序在被试之间是平衡的。为了监测被试的注意力，要求被试在看到蓝色十字时按下按钮，蓝色十字在CROSS 期间出现了 4 次，在 NO-CROSS 期间出现了 4 次。每个区块48秒，有8个刺激（每种情绪两个刺激），共16种条件。
2.3影像学数据获取和分析： ¶
使用西门子 3 T 扫描仪（Siemens Tim Trio，Erlangen）中的 12 通道射频线圈收集所有被试的解剖和功能 MR 图像。
使用 FSL 5.0.2.2 进行功能 MRI 数据处理以及预处理。使用 Christian Gaser 的 SPM868 的 VBM8 工具箱从高分辨率解剖图像中去除非脑组织，并将其输入到 feat 中。使用 MCFLIRT 对数据进行运动校正，并将运动参数作为混杂变量添加到模型中。运动超过 2 毫米的参与者被排除在进一步处理之外。
使用具有局部自相关校正的 FILM 对 CROSS 和 NO-CROSS 进行被试水平的统计分析。使用 FLIRT 对高分辨率结构图像进行配准。然后使用 FNIRT 非线性配准进一步细化到 MNI 标准空间的配准。使用带有自动异常值检测的 FLAME 1+2 的混合效应 GLM 分析对每个条件进行组级（group level）分析。
皮质下系统中的感兴趣区域 (ROI) 是解剖学上定义的，由左右杏仁核（来自哈佛-牛津大学皮质下图谱）、上丘和丘脑枕核组成。
3.假设 ¶
（1）.ASD 组内，与自由观看条件相比，受限观看（CROSS；即眼睛区域）的激活增加；（2）.组间，相对于受限(CROSS) 观看条件下的对照组， ASD 个体会有更多的激活；（3）.这种效应对于恐惧情绪来说最为明显。
4.结果 ¶
首先，2（组：ASD、CON）×4（情绪：中性、快乐、愤怒、恐惧）×2（条件：NO-CROSS、CROSS）×4（ROI：左杏仁核、右杏仁核、叶突、上丘） ) 进行了混合因子方差分析 (ANOVA)。四向交互作用显著，激发了对每个ROI的单独分析，并针对每种情绪和每种情况进行了组内和组内的计划比较（planned comparisons）。
无论情绪如何，在 ASD 组内，与自由观看 (NO-CROSS) 条件相比，受限观看（CROSS；即在眼睛区域）的反应会增加；而在组间，在受限（CROSS）观看条件下，与对照组相比 ASD 个体会有更多的激活。
在上丘和杏仁核区域，ASD 和对照组在自由观看条件下具有相同的激活量；但当被迫注视中性和情绪面孔的眼睛时，与对照组相比ASD 组具有异常高的激活；在丘脑枕 （pulvinar ）区域，ASD 在自由观看和受限观看时比对照组有更高的激活，但愤怒情绪除外；在 ASD 组中，与NO-CROSS条件相比，在被迫注视条件下两个杏仁核激活增加的效果最为明显。 研究者还检验了这样一个假设，即CROSS 条件下组间比较的效应大小对 FEAR 来说是最显著的。
测试了 AQ 测量的自闭症症状严重程度与 ASD 皮层下系统的激活呈正相关，在自由观察条件下，发现所有皮层下区域的 FEAR 和四个区域中的三个区域的 NEUTRAL 具有这种相关性。
5.总结 ¶
数据表明，限制ASD注视表达不同情绪的动态面孔的眼睛，会导致皮层下通路的异常激活，在ASD组中普遍发现更强的激活。对自由观看或受限观看相同动态面部表情的直接比较是最直接的证据，证明直接眼神接触可能会在自闭症中产生压力。研究结果还表明ASD 的皮层下系统不仅对威胁相关的刺激反应过度，而且对应该被视为积极参与和社会奖励的刺激反应过度。
在日常生活中，这种过度敏感可能会导致试图（attempts to ）降低一个人的唤醒水平，简单地避免关注他人的眼睛是 ASD 患者的一种常见策略。 然而，这种策略是有代价的，因为眼睛在社交互动和交流过程中携带重要的人际交往和指示信息，回避眼睛可能会产生级联效应（cascading effects），导致社交大脑的不当发展。
6.思考 ¶
引入对非面部刺激的自由观看和受限观看，比如固定一个十字交叉在箭头的头部，以便分析是否是因为眼睛的指示作用引起的异常激活。