孤獨癥兒童的情緒共情能力及情緒表情注意方式*

2014-02-02 03:48:51馬偉娜朱蓓蓓

心理學報 2014年4期

馬偉娜朱蓓蓓

(杭州師范大學教育學院心理學系, 杭州 310036)

1 引言

孤獨癥(Autism Spectrum Disorders, ASD)是一種始發于嬰幼兒期的廣泛性發育障礙, 社會性交往障礙、言語交流障礙及興趣范圍狹窄與行為刻板重復為其主要特征(American Psychiatric Association[APA], 1994)。其中社會交往障礙是孤獨癥患者最主要的特征, 他們很難理解和感知社會性線索, 在分享經驗和情緒方面存在明顯障礙。情緒共情即對他人情緒狀態的替代性分享及自動模仿, 可使個體快速地感知他人的情緒, 是個體社會交往的重要基礎,包括對他人情緒狀態的自動感知和自動模仿兩方面。面部情緒表情能誘發個體對他人表情的自動模仿(Dimberg, Thunberg, & Elmehed, 2000)和對他人情緒狀態的自動感知, 使個體產生情緒共情(Stel,van den Heuvel, & Smeets, 2008)。

對他人情緒表情的自動模仿可通過測量肌電的變化率來獲得。由于很難直接觀察到個體對他人面部表情的模仿, 因此可通過表情肌的肌電變化率來衡量。肌電是反應肌肉變化的靈敏指標, 可反映個體對表情的自動模仿能力(Dimberg, 1982; Cacioppo, Petty,Losch, & Kim, 1986; Lang, Greenwald, Bradley, &Hamm, 1993)。Ekman和Friesen (1978)發現高興表情會引起臉頰部位即顴肌肌電水平的變化, 悲傷表情能夠引起嘴角部位即提肌肌電水平的變化, 恐懼表情會出現眉毛上挑即額肌中部肌電水平的變化, 生氣表情會導致皺眉的反應即皺眉肌肌電水平的變化。

對他人情緒狀態的自動感知可由自主生理反應來獲得(Lang, Bradley, & Cuthbert, 1990; Lang,1995)。自主神經系統對個體在社會交往中所產生的心理狀態和行為具有重要的調節作用, 不同情緒狀態可以直接影響個體的心跳、皮電等自主生理反應 (Bradley, Hamby, L?w, & Lang, 2007; Riby,Whittle, & Doherty-Sneddon, 2012)。由情緒表情所誘發的生理反應(如皮電、皮溫、指脈)同樣能夠較好地反映個體的情緒共情能力：皮電反應與刺激圖片的效價和喚醒度密切相關, 刺激物的情感喚醒度和效價越高, 其所誘發的皮電水平則越高(Bradley,Codispoti, Cuthbert, & Lang, 2001), 消極表情所引起的皮電變化率顯著高于積極表情(Bradley,Moulder, & Lang, 2005)。皮溫是通過手指血流量的變化來反應自主神經系統的變化; 在心跳變化方面,當個體緊張時, 皮溫降低, 當個體放松時, 皮溫升高(李京誠, 2002)。在指脈方面, 與中性刺激相比,情緒刺激能使心跳加快, 其中消極刺激比積極刺激對心跳的影響更大(B?lte, Feineis-Matthews, &Poustka, 2008)。van Hecke等 (2009)認為在受到一個情緒性刺激時, 孤獨癥個體的心跳反應與常人不同。

目前關于孤獨癥情緒共情能力的狀況分歧較大。Dziobek等(2008)、Oberman, Winkielman和Ramachandran (2009)、Press, Richardson和 Bird(2010)均認為孤獨癥個體的情緒共情能力與常人沒有顯著差異, 他們能夠自動模仿他人的面部情緒表情, 不存在情緒共情障礙。但McIntosh, Reichmann-Decker, Winkielman和 Wilbarger (2006)以及 Beall,Moody, McIntosh, Hepburn和Reed (2008)研究了孤獨癥個體在觀看生氣、高興和害怕三種表情時的肌電反應, 發現孤獨癥個體對三種表情的自動模仿能力顯著低于對照組。Clark, Winkielman和McIntosh(2008)研究了孤獨癥個體從快速呈現的面部情緒表情中提取信息的能力, 發現孤獨癥個體對情緒表情的提取能力有明顯的缺陷。在以皮電為指標的研究中同樣發現面部情緒表情不能很好地喚醒孤獨癥個體的情緒, 在觀看面部情緒表情圖片時他們的皮電反應顯著低于常人, 由此推斷孤獨癥個體的情緒共情能力存在缺陷(Hubert, Wicker, Monfardini, &Deruelle, 2009)。Blair (1999)以皮電為指標對孤獨癥兒童的情緒共情進行研究, 發現孤獨癥兒童所表現出的情緒共情比普通兒童更為強烈, 認為孤獨癥個體存在情緒共情過度的情況。在情緒類型上,Magnée, De Gelder, van Engeland 和 Kemner (2007)認為孤獨癥個體對不同情緒類型的情緒共情反應有所不同, 高功能孤獨癥個體對高興和害怕表情的肌電反應較普通個體而言更為強烈。

孤獨癥個體在社會交往中注意方式的異常已成為他們的特征之一。當向正常個體呈現面部表情圖片時, 他們往往首先注意到眼睛, 其次是嘴部(Caldara et al., 2005); 當讓正常個體判斷所呈現的圖片是何種表情時, 他們總是利用眼部信息或者綜合面部表情特征區(眼部和嘴部)的整體信息進行判斷(Barton, Keenan, & Bass, 2001; Rutherford,Clements, & Sekuler, 2007)。但孤獨癥個體對面部特征區的注視時間顯著少于非特征區, 其中對眼睛的注視時間最少(Trepagnier, Sebrechts, & Peterson,2002; Pelphrey et al., 2002; Dalton et al., 2005; Klin,Jones, Schultz, Volkmar, & Cohen, 2002), 他們的注意方式差異在嬰兒時期就已顯現, Merin, Young,Ozonoff和Rogers (2007)就發現患有孤獨癥的嬰兒(或日后發展為孤獨癥的嬰兒)對他們母親眼睛的注視時間顯著低于普通嬰兒。Itier和 Batty (2009)發現在向正常個體呈現情緒表情圖片后, 他們對于眼睛的注視時間顯著長于面部其他區域, 而孤獨癥兒童對眼睛的注視時間最少, 更多地注視嘴部及面部其他區域。Speer, Cook, McMahon和Clark (2007)認為與正常兒童相比, 孤獨癥兒童在觀看社會交往的視頻時更多注視人物的身體而非眼睛, 他們更多地從嘴部(普通人從眼部)提取相關的表情信息, 對眼部區域的注意保持存在困難(Spezio, Adolphs,Hurley, & Piven, 2007); Dalton等(2005)認為孤獨癥兒童注視眼睛的時間顯著低于普通兒童, 他們更多的注視嘴部、身體及背景區域, 這可能導致他們對消極情緒的識別障礙。上述對孤獨癥兒童面孔注意方式的研究多是以中性面孔為實驗材料, 均認為孤獨癥兒童對眼睛的注視較少, 對嘴部的注視較長。關于孤獨癥兒童對基本情緒面孔注意方式的研究卻較少, 雖然 Bal等(2010)研究認為孤獨癥兒童在觀看不同表情時的注視時間具有顯著差異, 但是因樣本量較小并未對不同表情間的差異做進一步的分析, 因此有必要以不同性質的基本情緒面孔為實驗材料對這一問題進行進一步探討。

個體對面部特征區域的注視時間與情緒表情識別正確率有密切關系(Morrison & Bellack, 1981),可借助眼動儀來分析個體在觀看面部情緒表情時的注意策略。Bal等(2010)研究發現正常個體對眼部區域的注視時間與表情識別速度呈顯著正相關,而孤獨癥個體對背景區域的注視時間與識別速度呈顯著負相關。Back, Ropar和Mitchell (2007)發現孤獨癥個體對面部表情識別的正確率與他們注視眼睛的時間呈顯著正相關。個體對面部不同區域的注視時間對其情緒感知有重要影響。不同的面部肌肉傳達了不同的情緒表情, 因此個體對面部特征區域的注視時間與情緒感知似乎也有密切關系, 例如消極情緒更多通過面孔的上半部分表達; 而積極情緒則更依賴于下半部分面孔(Dimberg et al., 2000)。目前一些研究認為孤獨癥兒童的情緒識別準確率與對不同面部區域的注視有一定關系(Back et al.,2007; Bal et al., 2010), 情緒識別與情緒感知都屬于共情能力的一部分, 其中情緒感知是情緒識別的基礎, 那么孤獨癥兒童的情緒感知與他們對不同面部區域的注視時間是否存在一定的關系, 即注意方式是否與孤獨癥兒童的情緒共情能力有關成了可探討的內容之一。

研究對象、實驗材料的差異可能導致了孤獨癥兒童情緒共情能力研究結果的不同。孤獨癥譜系障礙包括普通孤獨癥、高功能孤獨癥(具有較高的言語能力或思維能力的孤獨癥患者)等不同人群, 他們的言語能力及智力水平有很大的差異, 這可能導致以不同群體為研究對象的結果的差異。持孤獨癥個體情緒共情能力正常觀點的研究多是以孤獨癥成人或阿斯伯格癥為被試, 他們往往已接受了許多社會訓練或擁有較高的語言能力, 而其它孤獨癥兒童的情緒共情能力如何仍需進一步研究。在實驗材料方面, 已有研究多以負性情緒情境圖片(主要指社交場景圖片)為研究材料, 雖然這些圖片能夠較好地誘發個體的情緒反應, 卻并不能較準確地誘發個體的自動模仿及情緒體驗(van den Broek &Westerink, 2009)。因此本研究在完善以往研究不足的基礎上, 采用自主生理反應和眼動軌跡等客觀的指標對孤獨癥兒童的共情能力進行研究, 以面部情緒圖片為實驗材料測量孤獨癥兒童對高興、悲傷、恐懼、生氣4種基本情緒的情緒共情能力, 對孤獨癥兒童的情緒共情研究進行理論和實證補充, 并試圖分析他們對面部區域的注視時間與情緒共情之間的關系。本研究假設孤獨癥兒童存在情緒共情障礙, 他們觀看4種基本情緒表情時的肌電、皮電、指脈、皮溫的反應均顯著低于對照組; 他們對情緒表情的注意方式異常, 對眼睛的注意較少; 他們對不同表情的注視時間具有差異, 更多地注視嘴部區域, 對高興、悲傷表情的注視時間及注視點數顯著高于恐懼和生氣表情。

2 方法

2.1 被試

從杭州市某特殊學校選取孤獨癥兒童 18名,其中3人由于無法完成實驗而被排除, 最終有效被試15人, 均為男孩, 年齡10~15歲(

= 13.80,

=1.42), 智力水平(韋氏智力量表得分, 下同)在 40~55之間(

= 48,

= 4.14)。所有孤獨癥被試均經過臨床診斷為孤獨癥, 排除遺傳疾病、重大身體殘障等因素。同時為了與孤獨癥兒童的智力水平相匹配, 從特殊學校選取了均經臨床診斷為患有智力障礙的兒童(Intellectual Disability, ID)15名(均為男孩)排除遺傳疾病、其它重大身體殘障等因素。所有智力障礙兒童在10~15歲(

= 13.80,

= 1.52), 均為男孩, 智力水平在40~50 (

= 47,

= 4.14)。經

檢驗, 孤獨癥兒童與智障兒童在智力水平上差異不顯著,

(28) = 0.66,

= 0.514, 在年齡上不存在顯著差異,

(28) = -0.51,

= 0.616。另外, 從杭州某學校選取與孤獨癥兒童年齡匹配的身體健康的普通兒童(Typical Development, TD)15人作為對照組(均為男孩), 普通兒童年齡12~14歲(

= 12.90,

=0.46), 智力水平在91~115之間(

= 102.00,

=8.08), 經

檢驗兩組被試在年齡上不存在顯著差異,

(28) = 1.62,

= 0.116。

2.2 實驗材料

以不同表情類型圖片的評價強度和百分比為標準, 從中國化情緒圖片系統(Chinese Facial Affective Picture System)中選取高興、恐懼、悲傷、生氣四類圖片各10張(表1), 男女各半, 各圖片均為正面、目光平視, 所有圖片大小均為356×402像素。

表1 情緒表情圖片的強度和百分比的描述性統計(M±SD)

2.3 實驗程序

每個被試單獨進行實驗(孤獨癥兒童與智力障礙兒童在特殊學校教師的輔助下進行)。首先在屏幕上呈現“+”注視點(100 ms), 注視點消失后屏幕變為灰色(50 ms), 之后出現一張面孔圖片(5000 ms), 面孔圖片消失后為250 ms的灰屏。實驗共包含 4個 block, 每種情緒表情為 1個 block, 每個block中含有10張某類表情的面孔圖片, 所有圖片隨機呈現兩次, 因此被試需觀看 20張某類情緒表情圖片。每個block后有一定的休息時間。被試觀看圖片時不要求其進行判斷, 實驗結束后即可離開教室。實驗過程中, 使用 TOBII120眼動儀記錄被試的眼動軌跡, 同時被試佩帶Biofeedback 2000多參數生物反饋儀, 坐在計算機屏幕前約 60 cm處,注視計算機屏幕, 每個block前均空屏3 min, 測定基線生理反應。

2.4 數據的分析與收集

肌電、皮電、皮溫和指脈均測量兩個階段的數據：①基線值：即測量被試在正式進入實驗之前要求其靜心3分鐘期間的生理指標數據。②情緒反應過程值：即被試觀看情緒表情圖片時所測得的自主生理指標數據。根據已有研究(McIntosh et al., 2006;Beall et al., 2008; Magnée et al., 2007; Bal et al.,2010), 將得到的結果進行log轉換, 由此可得被試觀看表情圖片時的生理指標變化率：生理變化率＝︱Log[(觀看情緒圖片的過程平均值－基線值)/基線值]︱。所有生理指標數據由生物反饋系統進行即時記錄。實驗結束后以系統附帶的專業軟件將對應的生理數據導出, 計算分析相應時間段生理數據平均值和標準差。

在眼動數據方面, 根據被試觀看圖片時眼動儀記錄的百分比, 刪除記錄率在40%以下的被試。同時借助Tobii120自帶的軟件中的橢圓工具, 以目標邊緣外約1 cm確定為興趣區域, 即眼部、嘴部區域(圖1)。分析指標包括注視時間(被試在興趣區內注視點的時間之和)及注視點數(被試在興趣區內注視點數量之和), 另外因嘴部和眼部興趣區面積大小不同, 故而在分析眼部、嘴部興趣區時以嘴部、眼部的注視時間比、注視點數比(對嘴部、眼部的注視時間及注視點數占總注視時間、總注視點數的比例)為因變量, 分析不同被試對面部不同區域的注意方式。所有數據均導入SPSS 18.0進行統計分析。

3 結果

3.1 孤獨癥兒童對不同情緒表情的自主生理反應

3組被試對4種情緒表情的生理指標變化率的描述性統計如圖 2所示。以被試類型(ASD、ID、TD)為自變量, 觀看不同表情時的肌電變化率為因變量進行單因素方差分析(因為肌電變化率是分別測量被試不同表情肌的反應, 即觀看高興表情時僅測量顴肌肌電變化, 所以使用單因素方差分析)。

結果發現高興表情,

(3,42) = 5.12,

p =

0.010、悲傷表情,

(3,42) = 4.93,

p =

0.012、恐懼表情,

(3,42) = 7.85,

p =

0.001、生氣表情,

(3,42) = 20.37,

p <

0.001的被試類型主效應均顯著。隨后分別對4種表情進行事后檢驗(LSD)發現 ASD組在觀看高興、悲傷面孔時顴肌、提肌的變化率顯著小于 ID組,

p =

0.004,

p =

0.008和TD組,

p =

0.025,

p =

0.011, 而后兩者間無顯著差異,

p =

0.415,

p =

0.887; 在觀看恐懼表情時, TD組額肌中部的變化率顯著高于ASD組,

p <

0.001與ID組,

p =

0.008,但后兩者無顯著差異,

p =

0.290; 在觀看生氣表情時, ASD組皺眉肌的變化率顯著低于 ID組,

p =

0.001和TD組,

p <

0.001, ID組的皺眉肌的變化率顯著低于TD組,

p =

0.006。即ASD組在觀看4種不同情緒表情時的肌電變化率均顯著低于 TD組,ASD組僅在觀看恐懼表情時的肌電變化率與ID組無顯著差異。

圖1 實驗材料及AOI區域舉例

圖2 三組被試觀看4種情緒表情的自主生理指標變化率

以被試類型(ASD、ID、TD)與表情類型(高興、悲傷、生氣、恐懼)為自變量, 被試的皮電、皮溫、指脈變化率為因變量進行重復測量方差分析, 其中被試類型為被試間變量, 表情類型為被試內變量。結果發現在皮電變化率上被試類型主效應顯著,

(2,42) = 15.07,

p <

0.001, 事后檢驗表明(LSD),ASD組的皮電變化率顯著低于ID組,

< 0.001和TD組,

< 0.001, 而后二者無顯著差異,

p =

0.835,即使將智力作為協變量, 這一主效應仍顯著,

(2,41) = 12.76,

p <

0.001。表情類型主效應顯著,

(3,126) = 3.14,

p =

0.028, 高興表情的皮電變化率顯著低于悲傷,

= 0.010、生氣,

= 0.048和恐懼,

= 0.048, 而悲傷與生氣,

p =

0.525、生氣與恐懼、恐懼與悲傷,

p =

0.525間均無顯著差異。被試類型與表情類型的交互作用不顯著,

(6,126) = 2.02,

0.068。在皮溫變化率上, 被試類型主效應顯著,

(2,42) = 5.47,

p =

0.008, 事后檢驗(LSD)發現, TD組的皮溫變化率顯著高于ASD組,

p =

0.010和ID組,

= 0.004, 而后兩者間無顯著差異,

= 0.767。表情類型主效應顯著,

(3,126) = 15.67,

p <

0.001,高興顯著低于悲傷,

< 0.001、恐懼,

= 0.032、生氣表情,

< 0.001, 悲傷表情顯著低于生氣表情,

< 0.001, 即除悲傷與恐懼表情外,

= 0.133其余表情類型之間均存在顯著差異。被試類型與表情類型的交互作用顯著,

(6,126) = 4.31,

p =

0.001, 在觀看高興,

(2,42) = 0.23,

= 0.793與恐懼表情

(2,42)= 1.568,

= 0.220時, 三類被試的皮溫變化率不存在顯著差異, 但在觀看悲傷,

(2,42) = 4.55,

=0.016和生氣表情時,

(2,42) = 9.05,

= 0.001, TD組顯著高于ID組,

< 0.001, 與ASD組,

p =

0.002,后兩者間差異不顯著,

= 0.490。在指脈變化率方面, 被試類型主效應顯著,

(2,42) = 3.93,

= 0.027, 事后檢驗表明(LSD),ASD組的指脈變化率顯著低于ID組,

= 0.012和TD組,

p =

0.034, 但后二者間無顯著差異,

=0.675, 即使將智力作為協變量, 這一主效應仍顯著,

(2,41) = 3.42,

p =

0.042。表情類型主效應,

(3,126) = 0.50,

= 0.684及表情類型和被試類型的交互作用,

(6,126) = 1.15,

= 0.340均不顯著。

綜上, ASD組的自主生理反應變化率均顯著低于ID組與TD組, 不同情緒表情未能充分喚起孤獨癥兒童的自主生理反應, 他們對情緒表情的感知可能存在不足。

3.2 孤獨癥兒童對不同情緒表情的注意方式

3.2.1 三組被試對不同情緒表情的總注視時間

對被試觀看不同情緒表情時的總注視時間進行3(被試類型：ASD、ID、TD) × 4(表情類型：高興、恐懼、悲傷、生氣)的重復測量方差分析。三類被試對不同情緒表情的總注視時間進行描述性統計如表2所示。

表2 不同被試對 4種情緒表情總注視時間(s)的描述性統計(M±SD)

結果發現被試類型主效應顯著,

(2,42) =16.71,

< 0.001; 表情類型主效應顯著,

(3,126) =21.16,

< 0.001; 被試類型與表情類型的交互作用顯著,

(6,126) = 6.44,

= 0.004。經LSD事后檢驗發現, TD組的總注視時間顯著高于 ASD組,

<0.001與ID組,

< 0.001, 而后兩者間不存在顯著差異,

= 0.372。被試對恐懼表情的總注視時間顯著低于高興,

< 0.001、悲傷表情,

= 0.015; 對生氣表情的總注視時間顯著低于高興,

< 0.001、悲傷,

< 0.001和恐懼表情,

= 0.001; 對高興和悲傷表情的總注視時間無顯著差異,

= 0.191。簡單效應分析發現, 在觀看高興表情時, ID組的注視時間顯著低于ASD組,

= 0.038與TD組,

< 0.001, 同時ASD組顯著低于TD組,

= 0.002;在觀看悲傷表情時, ID組的注視時間顯著低于ASD組,

= 0.012與TD組,

< 0.001, 同時ASD組顯著低于TD組,

= 0.032; 在觀看恐懼表情時, ASD組與ID組的注視時間均顯著低于TD組,

< 0.001,且二者間無顯著差異,

= 0.352; 在觀看生氣表情時, ASD組與ID組的注視時間均顯著低于TD組,

< 0.001, 且二者間無顯著差異,

= 0.845。即ASD組對 4種情緒表情的注視時間顯著低于兩個對照組; 被試對高興、悲傷的注視時間較長, 恐懼和生氣較短。

3.2.2 三組被試對不同情緒表情眼部、嘴部的注視時間比

以被試類型(ASD、ID、TD)、表情類型(高興、悲傷、恐懼、生氣)、興趣區域(眼部、嘴部)為自變量, 被試對眼部和嘴部的注視時間比(某一區域注視時間占總注視時間的比例)為因變量進行重復測量方差分析, 其中被試類型為被試間變量, 表情類型與興趣區域為被試內變量。3組被試在觀看4種情緒表情時的注視時間比如表3所示。

表3 三組被試對 4種情緒表情下不同區域的注視時間比的描述性統計(M±SD)

結果發現, 被試類型主效應顯著,

(2,42) =28.67,

< 0.001; 表情類型主效應顯著,

(3,126) =21.49,

< 0.001; 興趣區域主效應顯著,

(1,42) =43.54,

< 0.001。表情類型與被試類型交互作用顯著,

(6,126) = 5.39,

= 0.008; 興趣區域與被試類型交互作用顯著,

(2,42) = 3.35,

= 0.045; 表情類型與興趣區域交互作用顯著,

(3,126) = 3.98,

=0.010; 表情類型、被試類型、興趣區域的交互作用顯著,

(6,126) = 3.71,

= 0.002。經LSD事后檢驗發現ASD組與ID組的注視時間比顯著低于TD組,

< 0.001, 二者間不存在顯著差異,

= 0.688。被試觀看恐懼、生氣表情的注視時間比顯著低于高興,

< 0.001和悲傷,

< 0.001;而恐懼和生氣,

= 0.386、高興和悲傷,

= 0.101間則無顯著差異。被試對眼部的注視時間比顯著低于嘴部,

< 0.001。表情類型、被試類型、興趣區域的交互作用進行簡單效應檢驗, 比較3組被試在觀看不同情緒表情時對不同面部區域的注視時間比的差異(圖 3)。在眼部區域方面, 在觀看高興表情時, ASD組顯著低于ID組,

= 0.016與TD組,

< 0.001, 后兩者間無顯著差異,

= 0.228; 觀看悲傷表情時僅ASD組顯著低于TD組,

= 0.002; 觀看恐懼和生氣表情時,ASD組與ID組均顯著低于TD組,

< 0.001, 且兩者間無顯著差異,

= 0.439,

= 0.476。在嘴部區域方面, 在觀看高興、悲傷表情時 ID組均顯著低于ASD組,

= 0.005,

= 0.050與TD組,

< 0.001,

=0.003, 且后兩者無顯著差異,

= 0.340,

= 0.250;在觀看恐懼表情時 ASD組顯著低于 ID組,

=0.003與TD組,

< 0.001, 且ID組也顯著低于TD組,

< 0.001; 在觀看生氣表情時, ASD組與ID組間無顯著差異,

= 0.994且均顯著低于TD組,

=0.001。即ASD組對4種情緒表情下眼部的注視時間比均顯著低于TD組, 對高興與悲傷表情下的嘴部注視時間比則與TD組無顯著差異。

本試驗以紫薯粉作為主要原料，以黃油、白糖、檸檬酸、雞蛋、食鹽、泡打粉和水等為輔料，加工制作紫薯酥性餅干。以感官評定為考核指標，通過單因素試驗和正交試驗優化確定紫薯酥性餅干的最佳工藝及配方，為紫薯的開發利用奠定基礎。

圖3 三類被試在觀看不同情緒表情時對不同區域的注視時間比

3.2.3 被試對不同情緒面孔的總注視點數

三類被試對不同情緒表情的總注視點數進行描述性統計如表4所示。

表4 不同被試對 4種情緒表情總注視點數的描述性統計(M±SD)

對被試觀看不同情緒表情時的總注視點數進行3(被試類型：ASD、ID、TD) × 4(表情類型：高興、恐懼、悲傷、生氣)的重復測量方差分析, 結果發現：被試類型主效應顯著,

(2,42) = 4.94,

=0.012; 表情類型主效應顯著,

(3,126) = 8.87,

<0.001; 被試類型與表情類型的交互作用顯著,

(6,126) = 4.13,

= 0.001。經LSD事后檢驗發現, TD組的總注視點數顯著高于ASD組,

= 0.003, ASD組與ID組,

= 0.280,ID組與TD組均不存在顯著差異,

= 0.052。被試對生氣表情的總注視點數顯著低于高興,

<0.001、悲傷,

= 0.002、恐懼,

< 0.001。簡單效應分析發現在觀看高興,

= 0.197、悲傷,

= 0.056表情時3組的總注視點數不存在顯著差異; 在觀看恐懼表情時, ASD組的注視點數均顯著低于ID組,

= 0.016與TD組,

= 0.001, 且后二者間無顯著差異,

= 0.251; 在觀看生氣表情時,ASD組,

= 0.002與ID組,

= 0.034的注視點數均顯著低于TD組, 且二者間無顯著差異,

= 0.206。即被試對生氣表情的總注視點數顯著低于其它3種表情; ASD組的總注視點數顯著低于TD組, 但在高興和悲傷兩種表情上兩組間則不存在顯著差異。

3.2.4 三組被試對不同情緒表情眼部、嘴部的注視點數比

3組被試在觀看4種情緒表情時的注視點數比如表5所示。

以被試類型(ASD、ID、TD)、表情類型(高興、悲傷、恐懼、生氣)、興趣區域(眼部、嘴部)為自變量, 被試對不同區域的注視點數比為因變量進行重復測量方差分析, 其中被試類型為被試間變量, 表情類型與興趣區域為被試內變量。結果發現, 被試類型主效應顯著,

(2,42) = 35.77,

< 0.001; 表情類型主效應顯著,

(3,126) = 16.90,

< 0.001; 興趣區域主效應顯著,

(1,42) = 25.15,

< 0.001。表情類型與被試類型交互作用顯著,

(6,126) = 3.53,

=0.003; 興趣區域與被試類型交互作用不顯著,

(2,42) = 2.18,

= 0.125; 表情類型與興趣區域交互作用顯著,

(3,126) = 3.42,

= 0.020; 表情類型、被試類型、興趣區域交互作用顯著,

(6,126) = 2.70,

= 0.017。

表5 三組被試對 4種情緒表情下不同區域的注視點數比的描述性統計(M±SD)

表情類型、被試類型、興趣區域的交互作用進行簡單效應檢驗, 比較3組被試在觀看不同情緒表情時對不同面部區域的注視點數比的差異(圖 4)。在眼部區域方面, 在觀看高興表情時, ASD組顯著低于ID組,

= 0.028與TD組,

< 0.001, 后兩者間無顯著差異,

= 0.096; 觀看悲傷表情時僅ASD組顯著低于TD組,

= 0.001; 觀看恐懼和生氣表情時,ASD組與ID組均顯著低于TD組,

< 0.001, 且兩者間無顯著差異,

= 0.485,

= 0.855。在嘴部區域方面, 在觀看高興、悲傷與生氣表情時, TD組顯著高于ASD組,

= 0.030,

= 0.042,

< 0.001與ID組,

< 0.001間無顯著差異, 且后兩者間無顯著差異

= 0.051,

= 0.054,

= 0.819; 在觀看恐懼表情時ASD組顯著低于ID組,

= 0.007與TD組,

<0.001, 且ID組也顯著低于TD組,

< 0.001。即ASD組對 4種情緒表情下眼部的注視點數比均顯著低于TD組, 對高興與悲傷表情下的嘴部注視點數比則與TD組無顯著差異。

圖4 三類被試在觀看不同情緒表情時對不同區域的注視點數比

3.2.5 不同興趣區的注視時間與生理反應的相關關系

孤獨癥個體對不同面部區域的注視時間與他們表情識別的正確率有一定關系(Back et al., 2007 ;Bal et al., 2010), 觀看情緒表情時所產生的生理反應是情緒識別的基礎, 為了進一步說明這種相關是否也存在于被試觀看情緒表情時所產生的自主生理反應中, 因此本研究將被試對眼部區域、嘴部區域及情緒特征區(眼部與嘴部區域注視時間之和)的注視時間與被試在觀看圖片時所測得的生理反應(肌電、皮電、皮溫、指脈)進行皮爾遜相關分析, 結果發現：在呈現高興表情時, TD組對面孔特征區的注視時間與皮電呈顯著負相關,

(15) = -0.70,

=0.004, ID組對嘴部的注視時間與皮電同樣呈顯著負相關,

(15) = -0.524,

= 0.045; 在呈現恐懼表情時, TD組對特征區的注視時間同樣與皮溫呈顯著負相關,

(15) = -0.62,

= 0.014, 而ID組對眼部的注視時間則與皮溫呈顯著正相關,

(15) = 0.591,

= 0.002; 而ASD組對眼部、嘴部及情緒特征區的注視時間與他們的生理反應間無顯著相關。

4 討論

4.1 孤獨癥兒童對不同情緒表情的自動模仿能力

目前關于孤獨癥兒童自動模仿能力共有兩種觀點：一是孤獨癥兒童的自動模仿能力存在缺陷;二是孤獨癥兒童情緒模仿能力正常。本研究中孤獨癥兒童在觀看高興、悲傷、恐懼、生氣表情時, 其對應表情肌的肌電變化率均顯著低于普通兒童。因此支持第一種觀點, 即孤獨癥兒童不能很好地自動模仿他人的情緒表情, 存在對情緒表情的自動模仿障礙。這與McIntosh等(2006)的研究結果相似。具體而言McIntosh等(2006)的研究中發現孤獨癥個體能完成有意識地高興、生氣表情模仿任務, 卻不能對這兩種表情進行自動模仿。與McIntosh等(2006)的研究不同, 本研究證明孤獨癥兒童對4種基本情緒均存在自動模仿障礙, 這種障礙與情緒類型無關,是由于孤獨癥兒童自身的缺陷所造成的。人類的模仿活動與鏡像神經元密切相關, 孤獨癥個體的鏡像神經元活動存在異常(Dawson, Webb, Carver,Panagiotides, & McPartland, 2004), 這為孤獨癥的自動表情模仿障礙提供神經生理學上的證據。

Magnée等(2007)研究發現高功能孤獨癥成人觀看高興和恐懼時的肌電反應與普通成人并無顯著差異, 即孤獨癥個體并不存在情緒共情障礙, 這與本研究結果并不一致。這可能是由被試個體差異造成的。在 Magnée等(2007)的研究中被試均為成人, 且智力水平也與對照組無顯著差異, 這使得被試可能通過以前訓練中的經驗、社會技能等補償機制來完成對表情的自動模仿, 從而表現出與普通人無異的表情模仿能力。在本研究中被試的年齡較小且智力水平、言語能力、社會性發展均處于較低水平, 所接觸到的教育干預較少, 能更準確直接反應孤獨癥這一群體的原始特征。

4.2 孤獨癥兒童對不同情緒表情的感知能力

本研究發現孤獨癥兒童在觀看不同表情圖片時, 其皮電、皮溫及指脈的變化率均顯著低于普通兒童, 情緒表情不能喚醒孤獨癥兒童的情緒反應,他們存在自動感知情緒障礙, 這可能是由于他們對面部表情的回避導致的。正常個體自出生起就表現出對表情的注意偏好, 而孤獨癥兒童并沒有這種反應, 他們可能失去發展情緒感知能力的時機, 對表情等社會性情緒情感的回避就發展為社會交往障礙。孤獨癥個體就像社交焦慮者, 他們在看到他人面孔時可能感到更加緊張, 因此以回避他人面孔的方式來降低自己的緊張程度, 導致了他們對面孔注意時間減少, 以及注意面孔時心跳的變化, 從而維持自己本身的情緒狀態。孤獨癥兒童在皮電、指脈的變化率上均顯著低于智力障礙兒童組, 但智力障礙兒童與普通兒童間無顯著差異, 方差分析也表明智力因素并不是造成差異的原因, 這說明孤獨癥兒童的自主生理反應異常并非由智力因素導致的。與本研究結果相似, Hubert等(2009)研究發現孤獨癥成人個體判斷情緒表情類型時的皮電反應顯著低于普通個體。Bal等(2010)發現孤獨癥個體的心率變化顯著低于普通個體。但是與Hubert等(2009)、Bal等(2010)的研究不同, 本研究采用皮電、皮溫、指脈3個自主生理反應指標來說明孤獨癥兒童對不同情緒的感知能力存在缺陷, 使得研究更為系統和準確。

在情緒類型方面, 被試觀看負性情緒時自主生理反應變化率顯著高于正性情緒。這是因為皮電、皮溫與刺激圖片的效價和喚醒度密切相關, 刺激物的情感喚醒度和效價越高, 其所誘發的皮電、皮溫水平則越高。Alpers, Adolph和Pauli (2011)研究表明消極表情所引起的皮電變化率顯著高于積極表情, 這也支持了本研究的結果。

情緒共情始于對他人情緒的感知及自動模仿,本研究發現孤獨癥兒童對情緒表情的自動模仿及感知均存在不足, 孤獨癥兒童存在情緒共情障礙,他們不能感知、自動模仿他人的情緒, 對他人所表現的情緒缺乏興趣, 甚至回避他人的面孔或社會性場景, 這些都會影響他們情緒共情能力的發展, 最終形成情緒共情障礙。

4.3 孤獨癥兒童對不同情緒表情的注意方式

在對整個面孔的注意上, 孤獨癥兒童對不同情緒表情的總注視時間與總注視點數均顯著少于普通兒童, 與智力障礙兒童之間無顯著差異, 即他們在觀察情緒表情時產生了注意回避現象。這一現象是在感知到面孔前自動產生的, 是對情緒面孔的自動回避, 這與本研究中孤獨癥兒童肌電及自主生理反應低于對照組這一結果相一致。智力障礙兒童在總注視時間上均顯著低于普通兒童, 總注視點數與普通兒童無顯著差異, 表明智力障礙兒童由于智力上的不足存在注意保持困難, 他們的注意力很難集中于某一區域, 表現出總注視時間上的不足; 他們的總注視點數與普通兒童相似, 說明他們并不存在面孔回避現象。與孤獨癥兒童不同, 智力障礙兒童注視時間的減少可能由于智力因素所致, 而非對情緒面孔的回避。

在對面部不同興趣區的注意上, 已有研究認為孤獨癥兒童對面部特征區的注視時間顯著少于非特征區, 其中對眼睛的注視時間最少 (Trepagnier et al., 2002; Pelphrey et al., 2002; Dalton et al., 2005;Klin et al., 2002), 本研究從情緒共情的角度同樣表明孤獨癥兒童對情緒面孔的注意方式異常。本研究中孤獨癥兒童對眼部的注視時間比與注視點數比均顯著低于智力障礙兒童與普通兒童, 對嘴部則僅低于普通兒童, 與智力障礙兒童間無顯著差異。這與 Rutherford等(2007)的研究結果并不相同, 他們認為孤獨癥兒童與普通兒童的注意方式的差異僅存在于眼部。而本研究認為孤獨癥兒童對嘴部的注意方式也與普通兒童存在不同。這可能是因為作為情緒面孔特征區的嘴部同樣都能夠像眼部一樣傳達情緒信息, 而這恰恰是孤獨癥兒童回避的。另外Rutherford等(2007)的研究是以成人孤獨癥者為被試, 他們可能接受更多的教育干預, 可以從嘴部來判斷情緒狀態, 因此對嘴部的注視時間與普通個體無顯著差異。

4.4 孤獨癥兒童對不同情緒表情的反應

在對不同情緒表情的反應方面, 本研究發現除恐懼表情外, 孤獨癥兒童的肌電反應均顯著低于智力障礙兒童, 智力障礙兒童與普通兒童間則無顯著差異, 這提示孤獨癥兒童的自動表情模仿缺陷可能不是智力因素所致, 而是這一群體的特征障礙。對于孤獨癥兒童與智力障礙兒童在觀看恐懼表情時并沒有出現肌電活動上的顯著差異, 可能因智力缺陷導致智力障礙兒童沒有形成對恐懼的認知所致。Thomas, De Bellis, Graham和LaBar (2007)認為表情感知能力的發展貫穿于整個兒童期, 個別情緒甚至在青少年時期才完全發展成熟, 其中社會經驗對表情發展有重要的促進作用。對于智力障礙兒童而言, 他們的智力缺陷使他們對某些情緒的感知發展緩慢, 社會經驗的缺乏使他們的表情自動模仿能力不足, 最終導致他們對恐懼表情的自動模仿障礙。

在對不同情緒表情的注意方式上, 本研究發現孤獨癥兒童對高興和悲傷表情的總注視點數與總注視時間顯著高于恐懼和生氣表情; 在觀看高興和悲傷表情時他們的總注視點數與普通兒童間無顯著差異, 注視時間顯著長于智力障礙兒童, 對這兩種表情的注意保持較好。這說明孤獨癥兒童對高興和悲傷表情存在一定的偏好, 更愿意給予更多的關注, 因此提示可以高興和悲傷表情為起點, 逐步對孤獨癥兒童的情緒共情能力進行干預教育。孤獨癥兒童對恐懼表情的總注視點數最少, 總注視時間較短, 這表明他們對恐懼表情的注意與其它3種表情存在顯著不同, 產生了更為強烈的注意回避, 肌電的實驗結果也支持了這一點。這可能是因為對恐懼這一強烈消極情緒產生回避以起到自我保護的作用。Wagner, Hirsch, Vogel-Farley, Redcay和Nelson(2012)的研究也認為孤獨癥兒童在情緒產生之前就對恐懼情緒采取回避策略, 以避免由這一情緒帶來的影響。

4.5 孤獨癥兒童的情緒共情能力與注意方式的關系

Caldara等(2005)發現個體觀看情緒表情圖片最先注意到眼睛; 當判斷圖片的表情時, 他們總是利用眼部信息或綜合面部整體信息進行判斷(Barton et al., 2001; Rutherford et al., 2007)。Back等(2007)、Bal等(2001)均證實孤獨癥兒童識別情緒的準確率與對面部的注視時間相關。情緒識別與情緒感知均屬于共情能力的一部分, 情緒感知是情緒識別的基礎, 本研究通過對3組被試的注視時間和生理反應的相關分析可以發現在觀看情緒表情時,普通兒童與智力障礙兒童的注視時間與某種生理反應間存在一定的聯系, 但這種聯系在孤獨癥兒童間卻并不存在。孤獨癥兒童存在情緒共情障礙, 即使智力障礙兒童難以保持對所呈現圖片的注意, 他們也沒有對情緒進行回避, 表情圖片能夠喚醒他們的生理反應。但是孤獨癥兒童對表情面孔采取回避策略, 在情緒產生早期就對情境進行了回避, 因此他們對表情圖片的注意方式異常, 表情圖片也不能喚起他們的生理反應, 孤獨癥兒童的情緒共情障礙可能與其對情緒表情的注意方式有關。

5 結論

(1)孤獨癥兒童對高興及悲傷表情圖片存在一定偏好, 對恐懼表情圖片的回避更為強烈。

(2)孤獨癥兒童存在情緒共情障礙。情緒表情圖片不能很好地喚起孤獨癥兒童對表情的自動模仿及自動感知, 表現出情緒共情不足的特點。

(3)孤獨癥兒童在觀看情緒表情圖片時的注意方式存在異常。他們對面孔的總注視時間和總注視點數, 對眼部與嘴部的注視時間比及注視點數比均顯著低于普通兒童。

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