精神分裂癥面孔識別受損的研究進展

徐 驍譚淑平薛明明

1.內蒙古醫科大學基礎醫學院，內蒙古呼和浩特 010110；2.北京回龍觀醫院精神衛生研究中心，北京 100096

精神分裂癥面孔識別受損的研究進展

徐 驍1,2譚淑平2薛明明1▲

1.內蒙古醫科大學基礎醫學院，內蒙古呼和浩特 010110；2.北京回龍觀醫院精神衛生研究中心，北京 100096

社會認知功能是影響和預測精神分裂癥功能結局的關鍵因素。而面孔加工及面孔表情感知是社會認知能力中的核心組成部分。本文從情緒及非情緒面孔識別兩個方面對精神分裂癥面孔識別的受損展開論述，并進一步探討了精神分裂癥面孔識別受損的認知神經機制及對利用眼動技術對精神分裂癥面孔識別功能受損的最新研究進展進行了總結。

精神分裂癥；面孔識別；認知神經機制；眼動研究

精神分裂癥（Schizophrenia）[1]的臨床表現往往涉及思維、感知覺，患者一般意識清醒，智能基本正常，但經常出現思維和行為等多面的障礙以及精神層面活動不協調。往往臨床上表現為癥狀各異的綜合征，患者在發病期間對于判斷別人的情緒和意圖存在一定困難，而這種意識上的困難又促進了精神病性癥狀的形成，最終導致其顯著的社會功能不良和工作能力喪失。這類在疾病過程中出現認知功能損害的重性精神病多在青壯年緩慢或亞急性起病，病程一般遷延，呈反復發作、加重或惡化，部分患者最終出現衰退和精神殘疾。然而有的患者經過治療后可保持痊愈或基本痊愈狀態。

在對于影響和預測精神分裂癥社會功能結局的關鍵因素中，越來越多的學者開始重視社會認知在精神分裂癥社會功能影響因素中所扮演的角色[2]。眾多的研究證明社會認知與精神病性癥狀之間存在著無法分割的關聯[3]。如何在將來開發精神分裂癥非藥物治療以及如何判斷其社會功能恢復無疑是治療此類疾病所必須考慮的要點，而這其中的關鍵就是加強精神分裂癥患者在社會認知這方面的研究，從而進一步在腦水平上去定義并且理解精神分裂癥的臨床癥狀和社會功能衰退狀況。所以說進一步完善對社會認知的研究在臨床治愈工作中起著重要的指導和實證意義。社會認知的基本體現包括對社會性信息進行知覺加工、歸因解釋，以及適應社會反應等，社會認知是個人對他人的心理狀態、行為動機和意向作出推測與判斷的過程，有著非常廣泛的內涵，主要體現于對他人表情，對他人性格，對人與人關系以及對人的行為原因的認知等。人是一種富有表情的社會人，人的表情之所以是反映其身心狀態的一種客觀指標。人們往往根據他人的表情來判斷其在社會生活中的心理，而認知者對他人表情的認知和解釋則是決定了其判斷的正確程度。面部表情是人的表情的重要組成部分，我們每天都要花大量的時間去面對各式各樣的面孔。所以，精神分裂癥患者社會功能結局的獨立決定因素就是面孔加工及面孔表情感知，它是社會認知能力中的核心組成部分[4]。精神分裂癥面孔識別研究主要分為兩個方面：一方為非情緒面孔識別研究且主要以自我面孔識別研究為主；另一方面為情緒面孔識別研究。

1 精神分裂癥非情緒面孔識別研究（自我面孔識別研究）

自我面孔識別是學者們研究的一個重要方向。自我面孔識別能力[5]是自我發展的重要標志，是反應自我意識水平的特殊指征之一。在心理理論和共情等高級認知活動中，自我意識起著非常重要的作用，被認為是推斷他人心理狀態能力的基礎。自我面孔識別的常用的研究范式為：自我面孔識別任務（self-face recognition text，SFRT）。如在常荷等人的研究中[6]，研究組在恒定的條件下，在測試前恒定的條件下，用數碼相機對被試者拍攝獲得被試者正面像，拍照后讓被試者對照片進行滿意確認。然后使用Adobe Photoshop CS4軟件處理合格的正面照片，使用黑色填充覆蓋雙耳、頭發及頸部，只取被試前額發際線以下、下巴以上的面孔圖像，在控制比例的情況下將圖片高度處理為520pixels×520pixels，最后將被試圖片與年齡、性別相匹配的陌生人圖片進行Morph合成處理。至少合成處理定位點25個，以4%比例遞加，獲得26張合成圖片，編號從1到26，合成圖片1即為100%被試照片，逐步漸變為圖片26的100%陌生人照片。測試階段，運用E-Prime軟件隨機呈現給被試，每張圖片隨機出現2次，且呈現最長時間為60s。被試者被要求盡快盡可能準確地按鍵判斷自我（“E”鍵）和 非自我（“D”）。當被試做出按鍵反應后則自動呈現下一張隨即圖片。如果被試者對自我面孔成份所占百分比率＞50%的面孔照片識別為“自我”或對自我面孔成分所占百分比率＜50%的面孔照片識別為“非自我”時，作正確識別，之后統計被正確識別的圖片數，進而通過（正確率=（正確識別面孔圖片數／總面孔圖片數）×100%）這一公式計算得到自我面孔識別的正確率，同時建議記錄平均反應時。該研究顯示：患者組自我面孔識別的平均反應時高于對照組，而正確率低于對照組。國外的一些研究也得到的相同的結論[7]，可以看出，患者從自我面孔與陌生面孔的合成圖片中識別出自我的能力較正常水平有所差距，證明其自我面孔的識別能力受損。由此可見，該類實驗有效證明了患者對自我的敏感性降低，對自我參照信息加工的水平降低。

2 精神分裂癥情緒面孔識別研究

精神分裂癥患者存在廣泛的面孔情緒認知缺陷[8]，但是這種損傷是情緒特異性的還是面孔信息的一般知覺性損傷，這一問題目前還存在爭議。在Martin團隊的研究中，重點評估了穩定期精神分裂癥患者在情緒和身份兩個維度變化時將情緒與身份信息相匹配的能力[9]，Martin認為，患者情緒認知缺陷只是處理面孔信息的一般知覺性損傷，而并非是一種情緒特異性損傷；但Kosmidis等[10]得到了相反結論。在Kosmidis的研究認為在情感匹配任務上，恢復期的患者存在缺陷。該實驗組對恢復期精神分裂癥患者和正常對照者進行情緒認知檢測，所有被試者要對照片中的人進行身份和情感的匹配，同時要區別兩組照片的情感表達強度。該研究組認為導致這一缺陷的原因是而是對情感涵義的知覺障礙，患者對并非繼發于視知覺的損傷，所以他們認為患者的情緒認知缺陷是一種特異性損傷。另一份研究詳細分析了精神分裂癥的面孔情緒認知損傷是否受患者的疾病狀態的影響。Leung等[11]認為情緒認知損害水平具有素質性的特點，首發和慢性患者間情緒認知損害水平并無明顯區別，他們較正常對照者而言，共同的特性是情緒認知測驗成績明顯低于正常組。此外，有研究考察了精神分裂癥面孔識別受損的影響因素。如：國內夏海濤等人的一些研究[12]，實驗采用中國人面孔情緒測驗系統（Chinese facial emotion test，CFET）把情緒面孔按喜-驚-怕-悲-厭-怒-兩兩相鄰形成面孔照片，被試者要對照六個情緒漢字逐一進行辨認隨機呈現在電腦屏幕上的照片。結果顯示，患者文化程度與CFET正確數總分呈正相關，與怒的正確數評分呈正相關，該研究證明文化程度的高低在情緒認知活動中扮演重要角色，獲得面孔情緒認知的正確數評分相對較高的往往都是受教育年限高者。這種趨勢在正常對照組中也有進一步的表現。這可能提示在情緒處理的過程中，文化程度的高低可對情緒處理過程產生影響，提示文化程度反應了個體基本認知功能狀況。

3 精神分裂癥面孔識別受損的認知神經機制

功能磁共振研究（functional magnetic resonance imaging，fMRI）在精分患者面孔識別的fMRI研究中，識別情緒面孔的受損機制研究一直以來收到廣泛的關注。在識別面部情緒的過程中，正常人腦會激活梭狀回、海馬、杏仁核、前額葉內下側皮質和丘腦。一系列的相關研究表明[13]，被試者在完成面孔識別任務時，正常對照組的腦區的激活水平相對于患者足要高出很多。而一項薈萃分析加強了這一論證，該研究指出精神分裂癥患者在面孔情緒加工時，雙側杏仁核、海馬旁回、梭狀回、右額上回和豆狀核激活程度顯著區別于對照者，該研究病患面孔認為情緒加工困難的關鍵就是因為杏仁核及腹顳-基底節-前額皮質這-“社會腦”系統的激活低下[14]。然而Rauch等[15]的研究分別監測了12例恢復期精神分裂癥患者和12例正常對照無意識知覺喜和悲情緒時杏仁核自動加工水平上的神經活動情況，他們認為患者一些腦區的反應有一定的增強在情緒加工過程。所以該研究小組認為患者的無意識知覺正性和負性面孔情緒均表現出杏仁核在自動加工水平上的反應性增強，同時與患者的陰性癥狀成正相關。正常人在識別害怕情緒時杏仁核激活程度是增強的，這說明正常人的杏仁核激活增強與正確識別害怕情緒成正相關，而在另一項研究中[16]：他們觀測到患者的杏仁核激活的減弱在識別害怕情緒時，而當識別害怕情緒出現錯誤時，杏仁核激活增強。推測患者杏仁核激活增強則可能與錯誤識別害怕情緒有關。通過上述實驗得出，這些研究共同表明：患者杏仁核激活性增強可能是一種代償性反應，因為杏仁核的功能異常可能與精神分裂癥患者情緒認知加工缺陷相關。

4 分裂癥面孔識別受損的其他研究

面孔識別的事件相關電位（Event-related potentials， ERP）研究盡管大量的實驗表明精神分裂癥患者在面孔情緒識別方面存在一定的缺陷，但對于該缺陷在認知階段發生時段、涉及范圍且與精神癥狀的關系及在長期病程演變中的波動情況等一系列問題，至今存在爭議。首先仍舊不清楚多大程度上的缺陷屬于情緒特異性。有些研究認為精神分裂癥患者傾向于將任一面孔歸為恐懼或者悲傷表情[17]，病患面孔情緒的識別缺陷僅特定于快樂面孔。類似的研究證實識別負性表情尤其是面孔的能力下降[18]是精神分裂癥患者的主要表現，這類研究顯示在表情強烈程度的判斷上，精神分裂癥患者出現問題，但是其辨認面部表情的能力并沒有受損[19]；各領域的學者無法對該缺陷是特質型還是狀態型達成共識[20]，有研究認為首發精神分裂癥患者存在面孔情緒識別缺陷，而且與患者有血緣關系的未發病的親屬也表現出不同程度的識別缺陷，相關隨訪研究也證實短期內（3或12個月）精神分裂癥面孔情緒識別缺陷是持續且穩定的，這些研究結果均支持面孔情緒識別缺陷是精神分裂癥特質性的改變（trait deficit），然而，也有一些研究支持該缺陷是狀態性的改變（state deficit），這些學者認為那些有前驅癥狀的精神分裂癥高危人群并未出現面孔情緒識別缺陷，而且橫斷面調查對比了剛發病的病患組和慢性長期的病患組，結果顯示初發病組對比而言表現出了更嚴重的面部表情識別缺陷。此外，精神分裂癥患者表現出的面孔情緒識別缺陷是由于患者普遍神經認知障礙所帶來的繼發表現?還是反映了患者情緒識別本身能力的受損，對于此類問題，相關的ERP研究提供了一個新的觀察視角[21]。

在對情緒面孔識別的ERP研究中，視覺加工起始階段，面孔特征編碼階段以及表情內涵解碼階段是面孔及面部表情加工的3個大致階段，這3個階段分別對應ERP成分波P100，N170以及N250。正性波P100，潛伏期為80-20ms，該波是與基本視覺加工相一致的最早成分波之一。相交P100，N170為負性波，該波的波峰在枕顳區明顯，潛伏期150-180ms，反映了面孔結構編碼的早期階段。N170溯源分析顯示其神經發生源位于梭狀回（fusiform gyms），該區對面孔刺激的激活是可選擇性的[22]。潛伏期最長的波是與情緒相關的ERP負性成分-N250，潛伏時間約為250ms，波峰于額中央區明顯，代表面部表情解碼。而在王繼軍[23]等人的研究中分別對P100、N170、N250等成分進行了比較詳細的研究：研究者分別對首發精神分裂癥患者30例，年齡16～28歲，男女各15例，與對照組進行了面孔表情識別實驗的腦電記錄對比。首先分別選擇4例的中性表情、厭惡表情、恐懼表情和高興表情面孔。預設中性表情面孔的表情程度為0%，Ekman[24]標準圖片庫中的面孔表情程度為100%。應用Morph軟件分別在中性表情面孔與厭惡表情、恐懼表情和高興表情面孔之間生成10%～90%的9張表情程度面孔，所以每種表情有44張面孔（4例×11張面孔）。試驗時每長面孔呈現400ms后黑屏1600ms，每張面孔重復3次，即每種表情的測試均有132張面孔，要求受試者盡快判斷剛剛出現面孔的表情。中性表情，按數字鍵0，高興表情按l，恐懼表情按2，厭惡表情按3進行面孔表情測試，研究結果與一些國外的結論相一致：首先，患者組與對照組P100的潛伏期無統計學意義，這與多數研究未發現P100成分有缺陷[25-26]而只有少數研究觀察到缺陷[27]的結果相一致。其次，N170波幅下降這與一些國外的研究結果相一致[28]。并且與正常人相比，患者雙側前后部梭狀回灰質體積更小[29]，提示精神分裂癥患者在情緒解碼上的缺陷源自于患者對面孔特征結構編碼的缺陷。早期一些研究顯示，精神分裂癥面部表情識別障礙是繼發于面部視覺處理障礙所致[30]，精神分裂患者N170反應的異常，有可能是繼發于對面部表情的早期視覺處理異常所致[31]。最后，N250波幅降低，提示患者面部情感識別缺陷可能是源于面部表情解碼的特定缺陷[32]。

可見，精神分裂癥患者存在面孔特征編碼加工方面和表情解碼加工方面的缺陷，繼發引起了面孔情緒感知和面孔識別能力的下降。

5 精神分裂癥面孔識別受損的其他研究

面孔識別的眼動研究，在面孔識別方面，逐步完善的眼動追蹤技術也在面孔識別領域的研究中發揮越來越重要的作用。關于精神分裂癥患者對不同情緒圖片加工的眼動研究[33]中，研究者對123位精分患者和116位正常被試者的面孔識別測驗結果進行了比對，進而在較自然的狀態下通過記錄個體外顯注意進而揭示多種不同的加工任務潛在的認知過程。實驗共有6張面孔圖片。男女圖片各3張，且每個性別均包括正、中、負三種表情圖片。為了考察患者在面孔識別測驗中對面孔關鍵興趣區的眼球運動特征，研究者在每張面孔圖片上設置了興趣區。并對如下6項指標進行分析：興趣區平均瞳孔尺寸、興趣區凝視點數、測驗凝視點數、興趣區注視時間、測驗注視時間、興趣區回視入次數。結果發現，在除興趣區平均瞳孔尺寸外的其他5項指標評測中，精神分裂癥患者組和正常被試組存在共性，他們在對中性面孔和負性面孔的加工時間和加工次數上顯著低于對正性面孔。從而可以間接證明精神分裂癥患者可能對負性和中性面孔的加工存在特異性損害，且精神分裂癥患者對面孔圖片的加工效率顯著下降。

6 展望

為了識別在整個社會認知過程中扮演者非常重要的角色。精神分裂癥患者的面孔識別認知缺陷是包括前額皮質、杏仁核、前扣帶回、顳區和腦島等腦區在內的廣泛的神經網絡損害。無論是在內在的生物學改變還是咋外在表現上，不同的認知缺陷無都具有相互關聯而又彼此獨立的特點。而精神疾病又具有一定的異質性，所以導致了許多研究的不一致性。結合腦影像、電生理學和行為學方面的深入研究和分析，在嚴格同質性樣本的基礎上，將有助于理解精神分裂癥患者面孔認知缺陷的病理機制，也將對以后的精神疾病的臨床治療方面有更大的幫助。

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Research progress on facial recognition deficits of schizophrenia

XU Xiao1，2TAN Shuping2XUE Mingming1
1.The Institute of Basic Medicine,Inner Mongolia Medical University,Hohhot 010110,China2.Mental Health Research Center,Beijing Huilongguan Hospital,Beijing 100096,China

Social cognition is the key factor which can have an influence on and predict the functional outcome of schizophrenia.Facial processing and facial expression perception are the two core parts of the social cognitive function.In this review,we discussed facial recognition deficits of schizophrenia from both the emotional face and nonemotional face aspects.Moreover,we reviewed the underlying mechanism of facial recognition deficits in schizophrenia and summarized the latest research progress on facial recognition dysfunction in schizophrenic patients employed the eye movement technology.

Schizophrenia;Face recognition;Neural mechanism;Eye movement research

R749.3

A

2095-0616（2015）07-38-04

2015-02-14）

▲通訊作者