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浅析孤独症谱系障碍患者面孔识别能力的损害

北京大学第六医院

王力芳  汪子琪  贾美香

孤独症谱系障碍患者多存在一定程度的社交障碍,多表现为交流时和对方没有目光的接触或接触时间较短,对他人面孔的关注少、对面孔缺乏兴趣,并且在通过面孔判断对方的情绪状态方面存在一定的困难;这些都是面孔识别能力损害的表现。

面孔识别是指对人脸所包含的信息进行归类和定性,从而识别他人的身份并理解其情绪。面孔识别在人们的日常生活中非常重要,它可以帮助我们认识一个人是陌生的还是熟悉的,帮助我们了解对方的性别、年龄和种族,甚至他人的情绪状态和社会地位都可以通过面孔识别进行一定程度的判断。因此,面孔识别在社会交往和环境适应方面具有不容忽视的作用,这种能力的缺陷可能会影响人们的社交发展和人际沟通。近年来,随着科学的发展和技术的进步,对面孔识别的研究有了新进展,吸引了神经生理学、认知心理学、社会心理学和计算机科学等多学科科学家的关注。但现有研究尚未阐明面孔识别的神经机制,仅提出了面孔识别的认知模型,试图解释面孔是如何被识别的,以及陌生面孔是如何成为熟悉面孔的。这些发现将有助于我们了解孤独症谱系障碍儿童的面孔识别能力的损害。

纽约大学的认知心理生理学家布鲁斯和安德鲁·威廉·杨于1986年提出“面孔识别功能模型”,认为面孔信息的归类和定性过程中至少包含7种编码形式:图形码、结构码、身份码、视觉语义码(年龄与性别)、姓名码、表情码和面部言语码(唇读或注视方向等)。其中图形码提供光照、纹理、瑕疵以及表情信息等面部的二维信息,结构码捕捉区分不同脸的三维轮廓信息;此二者是面孔识别加工的基础。其余5种编码则涉及进一步的个体面孔信息的确认。研究发现,对熟悉人确认至少包括3种编码结构码、身份码和姓名码;即我们需要将直接的面孔信息转化为对人脸的三维结构、对方的身份和姓名的认识,才能确认一个熟悉的人。而对陌生人识别,则主要依赖图形码和视觉语义码,即人脸的二维信息、年龄和性别。这些规律的发现深入研究人类信息加工的过程和调控机制提供了有效的前提。有研究发现面孔识别具有遗传性,该研究对173对健康双胞胎(同卵双胞胎102对、异卵双胞胎71对)进行了面孔识别任务的研究,结果发现同卵双胞胎面孔识别能力更相似,且这种能力并不受到智商的影响。由于同卵双胞胎的基因100%相同,而异卵双胞胎只有50%相同,因此提示面孔特异性识别过程具有遗传性。

脑影像学研究发现面孔识别与大脑中一些特定的区域有关,而孤独症患者中这些脑区的激活降低。但大脑的不同区域之间并非是完全独立的,相反,这些区域互相紧密连接,形成复杂的脑网络,共同调控并完成诸多复杂且精密的活动。面孔识别能力的成熟也并非是一些独立脑区的变化,而是包含了整个脑网络的变化。研究者将面孔加工网络分为两个子网络:负责感受性别、身份、表情、目光注视等面部特征的核心面孔加工网络和负责语义情绪分析的外周面孔加工网络。研究发现,孤独症谱系障碍患者在这两个网络中均存在非典型的脑激活;且这些非典型的脑激活在儿童期和成年期患者中均存在,说明孤独症谱系障碍患者对陌生面孔兴趣减低的这一表现与年龄无关。这些结果提示缺乏此种机制可能是孤独症谱系障碍的核心特征。给予孤独症谱系障碍患者催产素治疗后,一些面孔识别相关网络的活性增加,提示某些神经肽可能参与了面孔识别的过程。

对健康人群的研究发现,大脑中存在一些对识别面孔情感表达和目光对视信息等变化因素有重要作用的区域。另有研究发现孤独症谱系障碍患者在执行情感表达有关的任务时较正常对照更困难,影像学研究显示患者的这些特定脑区处于低激活状态。有研究报道,催产素可以增加孤独症谱系障碍患者对表情的识别。但长期应用催产素的有效性以及是否会发生严重的副作用和不良反应尚不明确,因此催产素尚未用于孤独症的临床治疗。此外,脑影像学研究发现孤独症谱系障碍患者与目光对视有关的脑区激活降低。通常这些脑区会对人的眼睛区域出现高反应性。孤独症谱系障碍患者在感知面孔时会表现与健康儿童不同的目光轨迹模式,在眼睛区域的停留时间较正常对照相比更短。功能核共振研究发现,孤独症谱系患者增加对眼睛区域的注视时,这些脑区的活动增加。尽管孤独症谱系障碍患者存在面孔和情感识别能力的损害,但是他们对愤怒面孔的识别速度快于对中性面孔(指既非愤怒表情,也非喜悦表情的面孔)的识别。一项纳入427-12岁的孤独症谱系障碍患儿和性别年龄匹配的39例正常儿童对照的研究发现,孤独症谱系患者组和正常对照组均存在上述愤怒面孔优先效应,且孤独症谱系障碍组的结果不受性别或焦虑情绪的影响。当然,今后的研究还将考虑到面孔知觉包括许多重叠的网络,如视觉刺激过程、社交过程和注意力相关网络,而不仅仅是一些相对独立的脑区。

对孤独症谱系障碍患者在面孔识别方面的研究对于我们更深入了解患儿的社会认知损害有着重要作用。各领域的研究者们也将继续研究,希望早日解读孤独症谱系障碍的生理病理机制,为患儿的治疗和康复提供更多更好的方向。家长在日常生活中应注意孩子在面孔识别方面的问题,如发现孩子在与人交流时缺少目光的接触或目光接触持续时间较短等,应及早前往专业精神科门诊就诊;在康复过程中也要重视训练孩子对面孔的关注、对面孔情感表达的识别及目光的注视,将有助于其社交能力的改善。