论文信息 ¶

Huettig, F., Voeten, C. C., Pascual, E., Liang, J., & Hintz, F. (2023). Do autistic children differ in language-mediated prediction? Cognition, 239, 105571. doi:10.1016/j.cognition.2023.105571

论文原文 ¶

关键词 ¶

预测；自闭症；眼动；幼儿

摘要 ¶

预测似乎是人类思维的一个重要特征。也有人提出，预测是自闭症儿童的一个核心差异。然而，过去探索自闭症儿童语言调节的预测眼动的研究有些矛盾，一些研究发现，自闭症特征水平较低的儿童预测加工正常，但另一些研究发现，接受性的语言能力较差的自闭症儿童的预测效果较弱。本文中，作者调查了不同自闭症特征严重程度的幼儿的语言调节的预期眼动。作者选择了与之前的一项研究（该研究在幼儿中观察到了强有力的预测效果）相同的口语句子（翻译成普通话）和视觉刺激，并包含了一组典型发育儿童的对照组。典型发育儿童表现出了强有力的预测效果。有趣的是，交流、运动和（适应）行为得分较低的自闭症儿童表现出更少的预测性和非预测性视觉注意行为。作者的结果提出了这样一种可能性，即自闭症特征水平较高的儿童在语言调节的预期眼动方面的差异，可能是伪装的视觉注意力的差异，这一假说需要进一步研究。

引言 ¶

预测已经成为解释人类大脑功能的主要理论框架。因此，自闭症（这种复杂的发育性神经分化现象，其特征是社交和沟通困难以及受限、重复的行为）也与预测加工有关，也或许并不令人惊讶。一些学者认为，一些典型的自闭症表现可以用预测倾向下降来解释。其基本思想是：在许多看起来不同的领域，预测是人和环境相互作用的重要特征，而减少的预测加工使有序的环境变成了压倒性的环境。那么如果这个假设（部分）正确，又结合预测在成人/儿童语言中的重要作用，那么也许能够观察到自闭症儿童在口语加工方面的预测存在差异。视觉世界范式方法的一些特征（例如，语言和视觉加工的快速整合，半自动的语言调节注视行为，提供明确的预期测量等）使其几乎非常适合研究儿童的语言预测。适应这种方法，Mani＆Huettig（2012）观察到，即使是两岁的儿童，也和成年人一样，能够预测即将到来的符合熟悉东西的主题的语言输入（如the boy will eat the…，典型发育的儿童就会对食物表现出预期的眼动以及更多地看着这些物体）。然而，与预测缺陷解释相反，一些学者发现，句子语境对患有自闭症的青少年的影响并没有减少，还有一些学者观察到自闭症特征水平较低的自闭症儿童的语言调节的预期眼动基本正常。但这些研究只包括了自闭症特征水平较低的青少年/儿童，而自闭症特征水平较高的幼儿仍有可能（从理论上）证明语言调节的预期眼动存在预测差异。最近两项研究指明了方向，Venker et al.(2019)发现了自闭症儿童语言调节的预期加工的证据，但其指出，与接受性语言技能较大的儿童相比，这一影响在较低的儿童中较弱。同样，Prescott(2022)观察到的证据表明，自闭症儿童可以进行预测性语言加工，但发现这种效应在典型组中更大，并且受到接受性语言技能的调节。因此，本研究的主要问题是：是否能够在自闭症儿童和发育正常儿童之间发现语言调节预测的任何差异，以及自闭症特征的水平是否影响眼动。

实验方法 ¶

被试：3-9岁自闭症儿童35个，7个数据丢失，所有儿童都通过完成中文版的心理教育问卷对他们的发展特征和行为进行了评估（PEP-3）。PEP-3提供儿童沟通和运动能力以及（适应）行为的综合分数（分数高那么受影响就较轻）。同时还有33个3-9岁典型发育儿童，这些儿童没有做PEP-3。
实验材料：作者选择了和Mani＆Huettig（2012）相同的口语句子和视觉刺激，并包含了一组典型发育儿童。将他们使用的德语刺激句翻译为普通话，同时我们可以确认这些材料是否适合中国儿童（这是确认之后再进行的试验还是试验就是确认？）。这些材料包括了12个嵌入预测性和非预测性语境的目标名词（比如，男孩喜欢大蛋糕/男孩吃大蛋糕，一个是非预测性，一个是预测性）所以是有24个句子，语音则是由女性汉语母语者录制，每个句子平均3603ms，而使用的图片则和原试验的图片一致，这些照片都是3-9岁孩子们通常知道的物体的图片。每个物品都和目标名词的图片以及一个分心图片联系在一起，目标图片和分心图片在语义上和联想上都是无关的。
实验程序：使用eyelink1000，以1000hz取样。观看距离55-60cm，眼动仪进行了校准，并指示儿童认真听句子，要求他们的眼睛不离开屏幕。24个句子分布在两个list里，每个list只出现一次目标词。最初屏幕上会有个在圆圈内不断运动的红点以吸引儿童的注意，500ms。500ms后，点落在屏幕中心，1500ms后，被两个图片所取代，左右各一个。被试在动词的音频开始前，有3s来观察呈现的东西，在目标图片和干扰图片周围定义感兴趣区ROI。
数据预处理：7各自闭症儿童和1个对照组儿童的数据由于丢失率被排除在分析之外，这些儿童有超过50%的试验在关键的分析期内没有固定在其中任何一个对象上，因此，总共61名儿童的数据（28自闭症33对照组）可用于分析。

结果 ¶

2023-08-13-YXY-Fig1

结果如上图所示，上面的两个图片代表了目标和分心图片在可预测条件下的注视比例，而下面的图片代表不可预测条件下的注视比例（为什么在不可预测条件下的注视比例仍然是偏向目标词更多？），-2000ms处是动词开始，0ms处是名词开始。对于对照组儿童来说，图1表明，在可预测的条件下，动词开始后不久，他们就更倾向于注视目标物体。而相反，在不可预测的条件下，只有在目标词开始之后，才会更多地注视目标物体而非分心物体。对于自闭症儿童来说，在两种条件下，在目标名词出现之后，更多地注视目标物体而非分心物体，但是两个条件下在动词开始时的时间窗口都没有更多注视目标物体。把时间窗分为了“关键窗口”：始于动词开始后的233ms（幼儿计划和启动眼动的大致时间），结束于目标名词开始后的233ms。以关键窗口大小为准，提取了一个基线窗口（结束于关键窗口开始），和一个标签窗口（开始于关键窗口结束）。目的就是比较基线窗口期间的注视行为（在这个时候还没有提供任何关于即将到来的目标的语言信息）以及后续时间窗口内的注视行为。作者的预测主要是：1. 与基线窗口相比，在标签窗口时，由于目标名词在语音中出现，所以与分心项相比，看向目标项的可能更大。2. 在可预测条件下，在关键窗口（与基线相比），由于听到了动词获得的信息可以用来预测即将到来的名词，所以可能对目标图片的注视比分心图片的注视更多。对于每个窗口，作者将对目标的注视持续时间相加。使用beta回归而非逻辑回归，因为单个试验中的多个目标注视并不是彼此独立的，而且beta回归允许不通过窗口长度测量而直接使用比例。分别分析关键窗口和标签窗口的注视。主要因子包含了，截距、儿童组别（自闭症/正常）、句子条件（可预测/不可预测）、及其交互作用。这里分析的具体设置见原文，有点看不懂这里。统计分析证实，在可预测的条件下，与对照组儿童相比，自闭症儿童在关键窗口注视目标物体少于注视分心物体。此外，强有力的证据表明，自闭症儿童和对照组儿童在目标词开始后，都更多地注视目标物体而非分心物体。在标签窗口中，也观察到了两组儿童在可预测试次上的区别，这可能是关键窗口里同样效应的延续。随后，作者还分析了自闭症儿童的预测性的注视与他们PEP-3综合分数的相关程度。由于自闭症儿童在不可预测条件下，自闭症儿童看目标物体相较于正常儿童也更少，这一观察表明，自闭症儿童的语言调节的预测可能是视觉注意力的普遍缺陷。因此，作者调查了自闭症儿童在不可预测条件下的标签窗口的对目标物体的注视比例，与在预测窗口（反映他们的预测能力）注视目标物体的比例进行了比较，并检查是否这种关系受到儿童在PEP-3上的1. 沟通技能 2. 运动技能 3. （适应）行为得分的调节。（注意：分数越高代表能力越差！！）对这三个PEP-3得分中的每一个进行了中值分割，得到了按PEP-3类型和该类型的表现高/低分层的六个子集（3×2）.对于其中每一个，都计算了关键窗口的预测和标签窗口的预测的相关性，得到了6个相关系数。结果如下图所示：

2023-08-13-YXY-Fig2

两个时间窗内，注视行为的总体相关系数为r=0.30，P<0.001，提示自闭症儿童中，预测能力（关键窗口）和不可预测条件下对目标物体的视觉注意（标签窗口）呈中度正相关，更重要的是，这种关系受到了儿童在PEP-3上的表现的影响：在沟通、运动技能和（适应）行为得分较高的儿童中具有统计学意义和相对较强的作用，而在这些得分较低的自闭症儿童中，没有统计学意义（这个相关性到底有什么用？证明了预测能力和视觉注意的强相关，然后呢？？）。

讨论 ¶

在本研究中，通过复制以前德语研究中的材料并直接翻译成汉语，典型发育的汉语幼儿也表现出了很大的预测效应。而相比之下，自闭症儿童（这个群体）并没有预测到目标词（但当目标词出现之后还是会看着目标图片）。这个发现并不一定与之前发现的<自闭症儿童能够预期眼动>的说法相矛盾，因为之前的这些研究都是在自闭症特征水平较低的青少年或者儿童中进行的，而本实验中的自闭症儿童的严重程度不同。在本研究中，相比于对照组，在不可预测的条件下，当名词出现时，自闭症儿童也会比正常儿童注视目标图片更少。更惊讶的是，各项能力得分更高(缺陷更大)的自闭症儿童，具有更高的注视预测目标的倾向以及对不可预测的目标的视觉注意的倾向。作为一个群体，本研究中的自闭症儿童表现出了明显不强烈的预期注视，然而，更仔细地观察结果，就会发现自闭症和预测之间的潜在关系是十分复杂的，首先，也许将所有自闭症儿童都归在一起没有什么实际意义。这种语言调节的预期眼动，并不是所有自闭症儿童都是一样的，这种进行预期眼动的倾向似乎与自闭症患者在沟通、运动技能和（适应）行为方面的严重程度有关。第二个，更有信息量的是，发现了一般中介注意（即说了苹果就看苹果）和语言中介预测（说了吃就看苹果）之间可能存在的联系。自闭症儿童的各项得分越高，他们越不倾向于使用典型的预测性和非预测性的视觉注意行为。研究发现，不仅交流技能，而且运动和（适应）行为得分也显示出了这种相关性，这增加了一种可能性，即它反映的不仅仅是接受性语言的差异（就像以前研究中提到的）：自闭症特征水平较高的自闭症鄂尔泰在语言调节的预期眼动方面的明显差异可能至少部分是伪装的视觉注意的差异。