自闭症对眼睛的注视减少的机制

文献:Moriuchi, J. M., Klin, A., & Jones, W. (2016). Mechanisms of diminished attention to eyes in Autism. American Journal of Psychiatry, 174(1), 26-35. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.2016.15091222

论文原文

1.背景介绍 ¶

通常来说，解释自闭症诊断的标志之一–对他人的眼睛关注减少的假设有两个，一是注视厌恶（gaze aversion）（ASD认为眼睛具有负面情绪效价，主动躲避他人的眼睛），二是注视冷漠（gaze indifference）（ASD认为他人的眼睛没有具有吸引力或者适应性的信息）。在机制层面上，这些假设是相互排斥的：一个假设基于眼睛的不同和差异意识的反应，另一个假设基于该意识的相对缺失的反应。支持注视厌恶的研究报告表明，自主神经唤醒、杏仁核激活程度增加以及年龄较大的ASD儿童和成人报告的与眼神相关的威胁和焦虑增加，在这个模型中，避开他人的眼睛代表了一种动机相关的退出反应，以防止消极刺激引发的过度觉醒，因此杏仁核和交感神经系统的过度激活被认为是ASD非典型眼睛注视的原因而不是结果。支持注视冷漠的研究报告表明，ASD的“社交大脑”系统的许多区域，包括杏仁核通常对社交刺激反应迟钝，特别是注视线索。

区分这两种假设对治疗和对病情的机制理解都具有重要意义。如果注视厌恶是 ASD 眼睛注视减少的基础，则可能需要使用抗焦虑药或增加接触他人眼睛的行为干预来解决社交障碍。如果注视冷漠是 ASD眼神注视减少的基础，则旨在提高社会参与度和社交互动的干预措施具有强化价值。

实验 1 ，通过呈现将目光引导到特定位置的目标刺激，直接提示儿童多看或少看眼睛（图 1A、B）。实验 2 ，没有直接提示孩子看眼睛，而是在随时间变化的内隐提示看眼睛期间测量了看眼睛的水平（图 1C、D）。

2.方法 ¶

平均年龄为 24.9 个月 (SD=7.5) 的 86 名儿童（26 名 ASD，38 名典型发育，22 名非 ASD， 发育迟缓）参与了研究。ASD儿童在性别、实际年龄和非语言认知能力方面与典型发育儿童相匹配，在性别、实际年龄和语言认知能力方面与发育迟缓儿童相匹配。

在两个实验中，眼动数据是在孩子们观看一位女演员直视镜头的视频场景（描述照顾者的角色，用幼儿指导语对观众讲话）的同时通过暗瞳/角膜反射技术收集的。

3.实验一：对直接提示注视眼睛的反应 ¶

图1

预刺激提示目标(prestimulus cueing target)直接提示儿童看眼睛、嘴巴或非面部区域（见图1A）。对于因变量，测量了每个孩子在提示和初始视线转移后移开视线的潜伏期和注视的持续水平。

图2

对于视线移开的潜伏期，注视厌恶假设预测了显著的负相关：如果 ASD 儿童不喜欢注视眼睛，则第一次扫视的潜伏期将随着注视视线的直接提示增加而减少（移开视线更快）（图 2A）。相比之下，注视冷漠预测没有相关性：如果 ASD 儿童对眼睛注视不感兴趣，随着注视的直接提示增加，移开的潜伏期将保持不变（图 2B）。进行了分类（图1A）和连续（图1B）比较，将视线移开的潜伏期作为提示目标区域的函数，通过Pearson相关系数衡量潜伏期和提示程度之间的相关性。

图3

被试的初始注视位置是通过提示目标位置来确定的，但随后的注视位置和持续的注视水平由被试自己决定，他们可以自由地转移视线。注视厌恶预测ASD 组的初始直接提示程度与随后的眼睛注视水平之间的相关性较弱：在被提示看眼睛后，即使最初不是更快的转移视线，随着时间的推移仍会避开眼睛（图3A）。注视冷漠预测ASD组的初始直接提示程度与随后的注视水平之间的相关性更强：在被提示注视眼睛后，ASD儿童会持续更多的注视眼睛（图3B）。 通过测量每个时刻的初始直接提示程度与随后的实际眼睛注视百分比之间的相关性来测试这些假设。

4.实验 2：对内隐注视提示的反应 ¶

图4

图5

根据典型发育儿童的数据量化了视频刺激中对眼睛注视的内隐提示的强度，在直接提示不再与注视位置相关的时期 (t.1,500 ms) 之后，以33.3ms的间隔测量了典型发育的儿童注视眼睛的时变概率（图 1C）。 这种按四分位数排列的概率作为内隐提示指数（图 1D），使用留一法交叉验证，组内重复测量 ANOVA 显示出提高眼睛注视的高预测有效性。因变量测量了注视概率和注视位置的密度。

图12

注视厌恶预测，随着内隐提示强度的增加，眼睛注视的概率会下降： ASD 儿童会在具有最强内隐提示以增加眼睛注视的时刻特别避开眼睛（图 4A）。注视冷漠预测隐性提示的注视概率没有变化：ASD 儿童对内隐线索不敏感（图 4B）。

图13

注视厌恶预测，随着内隐提示水平增高，注视密度会下降：在高水平内隐提示时，ASD 儿童会将视线转移到外围，导致更广泛分布的注视（图 4E）。注视冷漠预测没有相关性：ASD 儿童不会专门响应内隐提示重新定向他们的注视，导致注视密度不变（图 4F）。

5.结果 ¶

图6

在整个视频场景的自由观看过程中，与典型发育和发育迟缓的儿童相比，ASD组眼睛注视减少（图 1E）；发育迟缓组的结果与典型发育组的结果相当，证据表明 ASD 组中观察到的差异是由诊断状态（diagnostic status）而不是语言功能导致的。

ASD 和典型发育组在直接提示方面（图 1F）、自由观察刺激的时间（ 图 1G）、眼外肌运动的完整性（扫视（saccade）幅度和速度；图 1H、I）方面没有显著组间差异。 第一次扫视的延迟在组之间没有显著差异（图 1J），表明典型发育组和 ASD 组同样能够快速转移视线。

图7

在典型发育（图 2C、E）或 ASD 组（图 2D、F）中，无论是分类测量（图 2C、D）还是连续测量（图 2E、F）第一次扫视的潜伏期与眼睛提示程度之间没有显著相关性。

图8

图9

试验开始时，典型发育组（图 3C）和 ASD 组，眼睛注视水平与提示程度显著相关，表明两组的被试都成功地被预刺激目标所提示；在提示后 470 ms 开始，ASD 组的初始提示程度与眼睛注视水平之间的相关性显著大于典型发育组（图 3D）。在 ASD 组（图 3D）中观察到眼睛注视和初始直接提示之间存在更强的相关性，换句话说，这种相关性的持久性需要在被提示看眼睛时对眼睛的额外注视以及在被提示看嘴巴时对嘴巴的额外注视，这表明对任一提示目标位置的内容相对不敏感。

图10

观察到内隐提示强度的显著主效应（图4C），ASD组也有显著的主效应（图4D）。与基于注视厌恶和冷漠观点的预测相反，ASD 儿童更有可能在具有更强内隐暗示的时候看眼睛。然而，ASD儿童在回应最强烈的注视提示时注视眼睛的可能性并不少，这与注视厌恶假设不一致。

图11

在典型发育组中，内隐提示的主效应显著（图 4G）。在 ASD 组中，基于内隐提示强度的注视密度没有变化（图 4H）。

6.总结 ¶

研究了 ASD 中视线减弱的两种机制假设：注视厌恶和注视冷漠。在所有分析中，结果与注视厌恶假设都不一致，证伪了注视厌恶假说。相反，结果注视视冷漠假说一致，表明对他人眼中的社会信号被动不敏感，对非社会、身体线索的完整敏感性。与典型发育的儿童不同，与非社会线索（例如，箭头）相比，ASD儿童对眼睛注视提示没有表现出不同的反应或明显的敏感性。这些发现为 ASD 神经病理学的未来研究提供了重要的观点。结果表明，在初始诊断时 ASD 的眼睛注视减少不是焦虑相关的反应，它不太可能是由过度觉醒或杏仁核过度激活引起的。由于对眼睛的注意力减少似乎是由于对同种特定社会信号的被动不敏感，观察到的 ASD 杏仁核功能障碍更有可能是由于涉及基底外侧杏仁核的神经网络的非典型发展。