ASD中的二阶错误信念与语言递归



论文原文

文献:Polyanskaya, I., Eigsti, I. M., Brauner, T., & Blackburn, P. (2021). Second‑Order False Beliefs and Linguistic Recursion in Autism Spectrum Disorder. Journal of Autism and Developmental Disorders. https://doi.org/10.1007/s10803-021-05277-1

1.研究背景

1.1理解一阶和二阶心理状态

ToM的一个重要组件– 二阶心理状态推理需要语言的补语句法的能力,本研究采用相关分析和训练的方法来检验递归性补语句子和工作记忆在二阶心理理论习得中的作用。 一阶心理状态推理要求理解其他个体对世界有他们自己独特的信念或表述:Molly认为正在下雨;Desmond知道雨已经停了。这种形式的推理对于社会交流的多个方面都是至关重要的,比如欺骗、识别惊喜、角色扮演等。二阶心理状态推理技能在发展中出现得较晚,需要理解一个人的信念可以是关于另一个人的信念:Desmond知道Molly认为天还在下雨。二阶心理状态推理技能对理解习语等复杂的语用语言技能至关重要 (Caillies & Le SournBissaoui, 2013),例如,讽刺、挖苦和隐喻、尴尬的陈述、与他人协作、证据推理、保持谎言和后续陈述的一致和道德评判等。 大多数心理理论研究依赖于错误信念(FB)范式,其中参与者必须证明他知道第二个人持有与现实不一致的信念。常用的两种范式unexpected transfer 范式(例如Edwards & Low,2017年)和unexpected contents范式(例如, Rubio-Fernandez, 2019)都需要这种能力,这种能力在4岁左右出现(Wellman等人,2001)。 二阶推理需要更复杂的范式,为了研究这种形式的错误信念的理解,范式通常呈现简短的故事,描述持有冲突信念的人物,并要求儿童通过回答关于这些信念的问题并提供对这些回答的解释来报告人物A持有关于人物B的错误信念。例如在Perner & Wimmer(1985年)的 “Ice Cream”故事,Frederik, Katrine 和卖冰淇淋的在公园,Frederik回家拿钱去买冰淇淋。他离开后,卖冰淇淋的告诉Katrine他要去市中心。途中,卖冰淇淋的人遇到了Frederik,并告诉他同样的事情。后来,Katrin见到了Frederik的母亲,母亲告诉她Frederik出去买冰淇淋了;Katrin去找Frederik了。参与者被问到“Katrin认为Frederik去了哪里?”并被要求解释他们的答案。

1.2理解自闭症护患者的心理状态

Theory of Mind研究是在研究ASD时是形成的,大量的研究都表明ASD患者通过一阶错误信念的测试年龄要晚于典型发育儿童,并且ToM能力与更广泛的ASD症状之间有密切关联(Baron-Cohen, 2000; Tager-Flusberg, 2001)。 这一理论的最初版本(“精神盲”)表明,ToM损伤是普遍的,并且是ASD特有的,但这一理论在几个方面受到了质疑(Brynskov等人,2015年):首先,它们并不是ASD特有的,因为延迟获得语言的失聪儿童表现出类似的损伤(Schick等人,2007);其次,ToM无法解释ASD的其他特征(Happé,2003;Peterson et al., 2005);并且ASD的症状在ToM延迟之前出现(Tiede & Walton,2020);还存在一些ASD个体表现出完整的ToM能力(TagerFlusberg,2001)。据发现,15%~60%的ASD儿童在典型的发育年龄通过了一阶功能性行为测试(Happé,1995)。二阶错误信念更加复杂,然而我们能看到的几乎每一项研究中总有ASD儿童样本表现出完整的二级错误信念技能(Baron-Cohen,1989a)(唯一的例外是Baron-Cohen,1989a,该研究报告了所有参与者的损伤)。 对于一些(但不是全部)患有ASD的个体表现出延迟或受损的ToM的发现,有几种潜在的解释。首先,有人提出ToM任务可以通过两种不同的方法来解决:社会感知(内隐)方法或社会认知(外显)方法。患有ASD的儿童在前者方面存在困难,而与他们同龄的典型发育儿童更依赖于后者(Tager-Flusberg,2001;Tager-Flusberg & Joseph,2005年)。社会感知/内隐途径包括基于面部、身体和声音等社会刺激对心理状态的在线理解,而社会认知/外显途径包括信息处理和深思熟虑、有意识的推理技能。虽然心理状态推理也依赖于感知线索,但它的发展始于儿童开始谈论和推理认知状态的时候(Tager-Flusberg & Joseph,2005)。隐性错误信念理解和显性错误信念理解之间的区别表明,4岁以下的儿童依赖于隐性错误信念理解,四岁左右语言、执行和处理技能的提高有助于使这种错误信念理解显性化,使儿童能够在口头诱导反应任务中取得成功(Low,2010;Low & Perner,2012年)。 第二种解释认为,一般的认知技能(例如逻辑推理、句法技巧等)和经验可能使儿童学习一套有限的解决给定问题的方法,以弥补通过隐性直觉解决这类问题的困难。一项针对患有或未患有ASD的丹麦语学童的研究发现,语言智商和社会认知(显性)心理状态推理任务之间存在显著相关性,但与心理任务没有相关性,心理任务被认为是利用社会感知(隐性)过程(Kaland等人,2008年);而典型发育儿童组,语言智商和ToM的表现是不相关的。这些发现表明患有ASD的个体可能更依赖一般的逻辑推理和语言技能来解决高级的心理理论任务。 本研究目的就是探索第二种解释的可信度。研究二阶错误信念推理能力及其与语言结构相关特征(即句法递归和语义合成)和一般领域(工作记忆)过程的联系,并且测试了对这些关键过程的训练是否会形成二阶错误信念处理。并假设对递归句子补语句法的掌握是一种补偿技能,可以帮助ASD儿童解决心理理论问题。

1.3心理状态理解与语言习得的关联

很多研究都表明了一阶错误信念与语义和句法之间的联系(Astington & Baird, 2005; de Villiers, 2007; Hale & Tager-Flusberg, 2003; Lohmann & Tomasello, 2003; Miller, 2006; Milligan et al., 2007)。这里的“语义学”包括诸如思考、希望或愿望等词语,这些词语描述了不可观察的心理行为。更早或更频繁的心理状态术语的使用与更好的心理理论表现有关 (Farrar & Maag, 2002; Guajardo & Watson, 2002; Peskin & Astington, 2004)。补语句法的理解与一阶错误信念有密切联(de Villiers & Pyers, 2002),句子“Molly believes that it is raining,”中的 “that it is raining”是嵌入的句子的一元补语成分。这也反映了二元错误信念中嵌入的二元补语句子成分,例如 “Desmond says that Molly believes that it is raining”,这种嵌入是递归的。 对补语句法的理解与错误信念的理解关系有多种语言的测试,包括英语(de Villiers & Pyers, 2002)、美式手语(Schick et al., 2007)和丹麦语(Boeg Thomsen, 2016)。这些研究都使了“unexpected transfer” 和“unexpected contents”任务来测试对一阶错误信念的理解。对句子补语的掌握可以预测3-4岁儿童外显的但不能预测内隐的FB(false belief)(Low, 2010)。此外,对学龄前儿童的干预研究报告说,对补语句的训练有助于一阶错误信念理解的改善(Hale & Tager-Flusberg, 2003; Lohmann & Tomasello, 2003;Durrleman et al., 2019)。

1.4二阶错误信念和语言

大量的研究都表明语言的各项能力,包括词汇、语义、句法和工作记忆能力都是二阶错误信念能力的重要指标。Hasselhorn等人(2005)的研究结果表明词汇是最重要的限制因素,词汇和工作记忆都是心理理论发展的相互独立的贡献者。 Arslan等人的研究表明复杂工作记忆是预测土耳其语儿童二阶错误信念推理能力的重要因素(Arslan et al., 2017)。

1.5本研究

患有的ASD儿童的二阶心理推理能力依赖于对补语句子递归(语言递归)的掌握。研究一考察患有和不患有ASD儿童的二阶错误信念与语言递归和工作记忆之间的关系。本研究收集了有关语言技能和工作记忆的数据,以确定语言技能、二阶错误信念和工作记忆技能的特征。在研究二中,患有ASD的儿童被随机分配到三种干预措施之一:(1)递归语言训练,(2)工作记忆训练,和(3)控制组。此研究第一次对ASD儿童进行语言递归结构的训练,也是第一次将语言训练和工作记忆训练并列进行。

2.研究一:语言递归、工作记忆与二阶错误信念推理的关系

2.1研究目的

研究一的目的是测试在患有和未患有ASD儿童中语言递归作为SOFB(二阶错误信念推理)表现的预测因子,控制年龄、工作记忆和接受语法。

2.2研究方法

①被试纳入标准

实验组参与者的纳入标准:正式确诊为ASD,第一语言为丹麦语,有耐心参加评估(由他们的老师进行)和训练(由心理学家进行)、年龄为6至16岁、唯一的排除标准是精神病。 典型神经发育儿童的纳入标准:年龄为4至12岁、第一语言为丹麦语、每位都有老师和家长的发展史报告。 实验组参与者进行了丹麦版的Wechsler儿童智力量表(WISC-IV)言语理解指数和工作记忆指数 (Wechsler, 2003)以及丹麦版本的语法接受测试——第二版(TROG;Bishop,2009)以作为语法理解的评估,评估结果大于等于80分的被纳入。 控制组参与者除了WISC语言理解与TROG标准化评估外,也进行了实验组的其他评估。 参与者以随机的方式完成了一系列四个错误信念故事和一系列五个递归的嵌入故事,老师完成了丹麦版的 Social Responsiveness Scale (SRS)问卷测试,提供了ASD社交损害的量化分析(Constantino, 2003)。

②评估

二阶错误信念评估 四个错误信念故事分别为先前研究中使用的Ice-Cream (Perner & Wimmer, 1985),Birthday Puppy (Sullivan et al., 1994), Sally Anne (Baron-Cohen et al., 1999), 和 Bake-Sale (Hollebrandse et al., 2014)。每个故事在测试的过程中被大声的朗读出来并伴有补充图片,参与者回答多个问题,包括一到两个记忆问题或一阶错误信念问题或二阶错误信念问题或推理问题。例如:记忆问题:Has Katrine heard what the ice-cream man said to Frederik? Has Frederik heard what the ice-cream man was saying to Katrine? SOFB问题:Where does Frederik think Katrine has gone? Why does Frederik think that? 推理问题:Why does he think that? 控制问题3(现实):Where did Katrine really go? 注意,为了减少补语句法能力对测试结果的影响,在测试过程中尽量使用直接引语,并且测试问题不包括双重嵌入的句法结构。这样确保了被试不需要进行任何双重嵌入结构的加工,但是正确的反应依然需要二阶错误信念推理能力。 计分原则:只有正确回答了控制问题,SOFB反应才计入分数;推理问题中错误的解释计0分,正确的推理但无使用精神状态词汇计1分,正确的推理并包括一个精神词汇的使用计2分,正确的推理并使用了两个以上精神状态词汇计3分。个人得分在四个故事中成对相关(所有p < 0.05);因此,四个反应的累积分数都很低,最高为18分。 递归嵌入任务测试 由于没有任何丹麦语语言递归结构理解与产出的测试,因此本研究以典型发展儿童为样本开发了语言递归测试并用典型发育儿童对最终版本进行测试。RET(言语递归任务)由五个小故事组成,包括一个单嵌入问题和一个双嵌入问题,每个小故事都配有彩色插图。如下图一

图一

被试对双嵌入问题回答正确得1分,最高分为5分。

2.3研究结果

ASD组合NT(典型发育)组都表现出二阶错误信念推理能力与语言能力、年龄和工作记忆显著相关。通过分别控制其他变量的方法,ASD组以及全部样本数据回归分析显示补语句法能力与二阶错误信念能力显著相关;单个的年龄、工作记忆与二阶错误信念能力都不显著相关,而TROG则不相关。 为了对比年龄、RET和WM对ASD和非ASD儿童SOFB的不同贡献,在年龄匹配的ASD和NT亚组中进行了相同的多元回归分析。结果显示年龄在两组中都为显著相关,并具有相似的相关系数,表明了两个样本具有相似的发育轨迹。相反的是,递归补语句法只在ASD亚组中显示出显著相关,而工作记忆(复杂)只在NT亚组中显示出显著相关。

3.研究二:递归嵌入和工作记忆训练对二阶错误信念能力的影响

3.1研究目的

探索递归嵌入和工作记忆训练对ASD二阶错误信念能力的影响。

3.2研究方法

①被试纳入标准

研究一中的ASD被试如果在 SOFB 任务中的得分低于9分(满分18分)则被纳入研究二中。共有27名符合标准的被试被纳入,他们被随机分为三组:递归嵌入训练、工作记忆训练和控制组。无论被试的基线水平(年龄、动词理解、语法理解、工作记忆等表现)如何,训练条件都无差异。

②训练过程概述

训练包括五个30分钟的单独课程,通常安排在连续五天内进行(除非学校活动或生病);在所有情况下培训都在两周内完成。在训练三天后进行一次SOFB、 RET 工作记忆的测试。培训前和培训后的任务在结构上是相同的,但包含了不同的内容,以减少实践和熟悉程度的影响。 递归嵌入训练 递归嵌入训练是为这项研究重新开发的,利用了组合语义学的想法,即研究整体的意义是如何从其部分的意义中构建出来的,与句法结构相一致(Janssen, 2020, Fall; Szabó, 2020, Fall)。该培训旨在传达关于组合性的四个理念,即:(1)同一类型的多种语言成分可以组合;(2)成分可以相互嵌入;(3)改变嵌入构件的顺序,改变了整体的意义;以及(4)嵌入成分的数量理论上是无限的。这些概念是以适合儿童的术语传达的。 训练的目的是让儿童接触大量含有不涉及精神状态术语的嵌入式成分的句子,让儿童说出这样的句子,并让儿童明确意识到这四项原则。在训练中,孩子们听到并产出了多个递归嵌入的所有格名词短语和句子补语的例子(没有一个涉及到心理词汇)。这些例子与常见人物的形象(如哈利·波特)和流行书籍和杂志中的场景相呼应。被试被要求用已经讨论过的规则来造句描述这些图片。在最后一天,孩子们被要求大声重复所有四条规则。每一天的训练都以回顾前一天的训练和预习当天的训练开始。 工作记忆训练 利用现成的计算机自适应工作记忆游戏“丛林记忆”(Memosyne Ltd .,2008),专为7-16岁的儿童设计。该项目包括三个游戏,具有多种难度和活动,具有激励功能和定期反馈:记忆和使用词尾,字母的心理旋转,以及数学解决方案的顺序记忆。工作记忆训练由线上完成。

3.3结果

训练前后二阶错误信念能力测试结果如下图二所示。

图二

t检验显示,递归嵌入训练后错误信念能力显著增加,t(8) = 6.27,p < 0.001,工作记忆训练后,t(9) = 2.5,p = 0.04,d = 0.74,两者都具有大的效应量;控制组的分数没有显示出显著的变化,t(7) = 1.14, p = 0.29, d = 0.48。这个结果显示了复杂的心理推理理论可以通过干预来形成,尽管简短的五天培训课程也使培训后推理表现具有显著变化。此结果为随后的大规模干预研究奠定了基础。

4.讨论

典型儿童被认为使用相对直觉的、感知驱动的和隐含的技能和知识通过心理理论来理解和推理问题。ASD患者的心理加工理论的发展被认为是通过独特的发展路径,其ToM能力与认知技能和经验更直接相关。 研究结果支持了ASD患者在语义知识(通过WISC语言理解指数测量)、语法理解(通过TROG测量)、递归句子补充技能(通过递归嵌入测试测量)、工作记忆(通过WISC工作记忆指数测量)和错误信念推理技能之间的联系。此外,结果表明句子补语递归技能可以预测ASD儿童的二级错误信念技能,但不能预测典型神经发育儿童的二级错误信念技能;相反,二级错误信念能力可以通过工作记忆技能预测典型神经发育儿童,但不能预测ASD组。这表明ASD儿童和正常儿童得出正确答案的方式不同,与ASD儿童相比正常儿童更依赖语言的结果与假设相一致。

5.限制

研究有以下几方面的局限。首先,在递归嵌入训练下,不可能精确定位改进的精确机制。学习言语递归嵌入的原理可能有助于突出递归的过程和结构方面;这种训练还包括集中接触语言中递归的多个例子,以及产出递归结构的机会。所以这几个因素都有可能成为提高SOFB的原始动力部分。第二个局限就是没有在培训后和评估后的几个月进行跟踪测试,这将反映出培训后知识和技能建立的深度。第三就是三个训练组的样本量太小。另外,控制组没有进行完整的训练,以及结果的全方位的评估,不利于实验组分析具体的影响因素。所有的训练过程以及训练前后的评估都是由一位主考官进行,这增加了结果主观性。 这项研究在训练自闭症儿童使用递归语言结构以及比较语言和工作记忆训练对二阶错误信念推理技能的影响方面开辟了新的领域。此外,训练结果表明,掌握语言递归是让ASD儿童在二阶心理状态推理中取得成功的补偿技能之一。