注意線索對自閉特質個體疼痛共情的影響：來自事件相關電位的證據*

李 雄 李祚山 向濱洋 孟 景

(1重慶市人文社科重點研究基地課程與教學研究基地; 2重慶師范大學應用心理學重點實驗室, 重慶 401331)

1 前言

共情(empathy)是人類作為“社會性動物”的重要基礎, 使我們能夠理解他人的心理和情感狀態,能幫助我們有效地與他人溝通, 預測他人的行為、意圖和感受(Singer & Lamm, 2009)。疼痛共情(empathy for pain)是共情典型的表現形式, 指個體對他人疼痛的感知、判斷和情緒反應(Meng et al.,2012)。以往研究發現個體對疼痛線索自上而下的注意會調節其疼痛共情的加工機制, 與不注意圖片中的疼痛線索相比, 當被試注意疼痛線索時, 與自身疼痛相關的腦區激活水平上升, 如扣帶前回和右側額中回等區域(Gu & Han, 2007), 事件相關電位(event related potentials, ERPs)的晚期認知評估階段P3和LPC的波幅會增大(Fan & Han, 2008)。

自閉癥譜系障礙(autistic spectrum disorder,ASD)是一種發育性障礙, ASD個體通常會在許多環境中表現出社會溝通與社會交往的持續性缺陷,并存在某些重復刻板的行為模式和狹窄的興趣及活動(American Psychiatric Association, 2013)。Baron-Cohen認為ASD個體社會溝通與社會交往缺陷等社會性特征是他們共情能力的缺損導致的(Baron-Cohen, 2010)。因此, 共情障礙可能是ASD個體的核心癥狀之一(Adler, Dvash, & Shamay-Tsoory, 2015; Lawson, Baron-Cohen, & Wheelwright,2004)。雖然有研究結果支持了這一理論(Baron-Cohen & Wheelwright, 2004), 但是也有研究發現ASD個體無論是在識別他人的情緒(Evers, Steyaert,Noens, & Wagemans, 2015; Jones et al., 2011), 還是在更為復雜的情景中都沒有表現出嚴重的共情缺陷(Scambler, Hepburn, Rutherford, Wehner, &Rogers, 2007), 這可能是由于在日常生活中ASD個體難以主動注意并加工復雜情境中的情緒信息(Begeer, Koot, Rieffe, Terwogt, & Stegge, 2008)。有實驗室研究也發現, 當要求 ASD個體注意他人的面孔和聲音中的情緒線索時, 他們與普通個體一樣都出現內側前額葉皮質激活水平上升, 而不要求注意情緒線索時則沒有顯著變化(Wang, Lee, Sigman,& Dapretto, 2007)。說明了對情緒線索自上而下的注意可能對 ASD個體的共情有著重要影響, 這一結論也得到了許多研究結果的支持(Fan, Chen,Chen, Decety, & Cheng, 2014; Hagenmuller, R?ssler,Wittwer, & Haker, 2014)。

ASD的癥狀并不是非有即無的, 它在普通人群中是從正常到自閉的連續性分布(Hoekstra et al.,2010), 可以用自閉商數問卷(Autism-Spectrum Quotient, AQ) (Baron-Cohen, Wheelwright, Skinner,Martin, & Clubley, 2001)進行測量。通常, ASD個體的 AQ 分數分布在最高分一端(G?k?en, Petrides,Hudry, Frederickson, & Smillie, 2014), 而AQ分數較高但行為表現沒有達到 ASD臨床診斷標準的普通人被稱為自閉特質(autistic traits)者。有研究證實了自閉特質個體與 ASD個體有相似的行為模式(Reed, Lowe, & Everett, 2011), 共情方面的研究發現普通個體的自閉特質分數越高, 其面部表情加工能力越低(Luo, Burns, & Xu, 2017), 在辨別視覺與聽覺上呈現的疼痛刺激時, 自閉特質組相比于控制組正確率更低(Meng, Li, & Shen, 2017)。

最近的一項 ERP研究發現對疼痛線索自上而下的注意也會調節自閉特質個體的聽覺疼痛共情(Meng, Shen, Li, & Peng, 2019b)。該研究通過視覺和聽覺兩個實驗來探討對疼痛線索自上而下的注意對疼痛共情的調節作用, 每個實驗包括兩個任務：1)疼痛判斷任務, 要求被試判斷手腳圖片(視覺實驗)或聲音(聽覺實驗)中的人物是否疼痛, 該任務讓被試注意疼痛線索; 2)數量判斷任務(視覺實驗)或性別判斷任務(聽覺實驗), 要求被試判斷圖片中手的數量或聲音的性別, 該任務讓被試不注意疼痛線索。ERP結果發現在聽覺模態下, 不注意疼痛線索時, 自閉特質個體比控制組在N1和P2上的平均波幅更小, 說明了當自閉特質個體不去主動地注意他人的疼痛時, 其疼痛共情能力減弱。然而, 該研究沒有發現自閉特質個體在視覺模態下與控制組存在差異。這可能與視覺實驗中采用手腳受傷的圖片而沒有采用面孔圖片作為刺激材料有關。

ASD個體和自閉特質個體可能存在異常的面孔加工。有研究讓 ASD個體觀察正立和倒立的面孔, 發現 N170成分的潛伏期比普通個體更長; 普通個體加工正立的面孔時潛伏期比倒立的面孔更短, 但ASD個體沒有顯著差異(Khorrami, Tehrani-Doost, & Esteky, 2013), 說明ASD個體對于面孔信息的加工存在一定困難。這可能是由于 ASD個體對社交信息缺乏興趣, 回避眼部、嘴部這類社會信息豐富的區域(Chita-Tegmark, 2016; Key & Stone,2012; Ma & Zhu, 2014; Wagner, Hirsch, Vogel-Farley,Redcay, & Nelson, 2013), 因此回避眼睛也是ASD的臨床診斷標準之一(Lord et al., 2000)。以往研究還發現普通個體的自閉特質分數與高興面孔的眼神凝視引起的注意定向呈負相關(Lassalle & Itier,2014), 與右側后顳上溝區域的激活程度呈正相關,該區域與眼神接觸和社會信號加工有關(Hasegawa et al., 2013)。因此本研究以疼痛面孔圖片作為刺激材料, 進一步探究自閉特質個體在視覺模態下疼痛共情的認知神經機制。

先前有關疼痛共情的研究認為, 額頂葉 N1、P2、N2成分反映了疼痛共情加工過程中早期的情緒分享和疼痛感知, 頂枕葉P3和LPC則反映了晚期的認知評估(Cui, Ma, & Luo, 2016; Luo, Han, Du,& Han, 2018; Meng et al., 2019b); 而關于面孔的研究認為, 顳枕區 N170是反映面孔加工的特異性成分(Itier & Taylor, 2004)。綜上, 本研究以上述ERP成分作為主要指標, 在我們前期研究的基礎上, 通過高時間分辨率的 ERP技術, 從疼痛共情加工的不同階段來探究視覺注意線索對自閉特質個體面孔疼痛共情的影響。

基于以往的研究證據, 本研究對實驗結果提出以下預期：當自閉特質個體注意疼痛線索時, 對他人疼痛面孔的共情加工進程與控制組相似; 而當自閉特質個體不注意疼痛線索時, 對他人疼痛面孔的共情加工進程與控制組可能存在差異, 這種差異主要體現在疼痛共情加工的晚期階段。具體來說, 對于疼痛圖片, 進行疼痛判斷任務時自閉特質組與控制組在早期成分(N1、P2或 N2)和晚期成分(P3或LPC)均沒有顯著差異; 而進行吸引力判斷任務時,兩組在晚期成分(P3或LPC)存在顯著差異, 而在早期成分(N1、N2或P2)不存在差異。這表達了對視覺疼痛線索自上而下的注意會調節自閉特質個體對他人疼痛面孔的共情神經反應。

2 方法

2.1 被試

采用自閉商數問卷(Autism-Spectrum Quotient,AQ) (Baron-Cohen et al., 2001)中文成人版(Liu,2008)測查了2502名大學生的自閉特質。根據前人研究, 按照AQ分數前、后10%分為高AQ組和低AQ組(Meng et al., 2017; Meng et al., 2019b), 再從兩組中分別隨機選取 30名大學生作為被試, 作為自閉特質組和控制組, 具體被試信息見表 1。所有被試均為右利手, 無精神病史, 視力或矯正后視力正常。被試在實驗前均被告知了實驗程序, 并簽署了知情同意書, 在實驗后會獲得一定報酬。

表1 被試年齡與AQ分數信息表

2.2 刺激材料

實驗材料選自前人研究(Hu, Abbasi, Zhang, &Chen, 2018), 為黑底灰度的中國化面孔圖片, 無名人面孔, 面孔表情呈中性。用Adobe Photoshop CS6對圖片進行統一標準化的處理(如圖 1所示), 疼痛圖片是在原始面孔圖片的左側臉頰上放置針頭, 非疼痛圖片是在左側臉頰上放置棉簽。所有圖片由40名(女性20名)大學生使用9點Likert量表對圖片的疼痛程度(1 = 完全不痛, 4 = 開始疼痛, 9 = 疼痛極限)、吸引力程度(1 = 非常不好看, 5 = 中等, 9 =非常好看)、情緒效價(1 = 非常不高興, 5 = 中等, 9= 非常高興)和情緒喚醒度(1 = 非常不興奮, 5 =中等, 9 = 非常興奮)進行評估, 最終篩選出分辨率、亮度和對比度一致, 圖片尺寸均為 260 × 300像素的疼痛圖片和非疼痛圖片各30張, 一共60張(男女各半)。刺激材料評估數據見表2。

圖 1 實驗所用材料圖片示例(左列為疼痛圖片, 右列為非疼痛圖片)

表2 刺激材料評估數據(M ± SD)

2.3 實驗設計

本實驗為2(組別：自閉特質組, 控制組) × 2(圖片類型：疼痛圖片, 非疼痛圖片) × 2(任務類型：疼痛判斷任務, 吸引力判斷任務)三因素混合設計。其中組別是被試間變量, 圖片類型和任務類型是被試內變量。實驗共分為兩個任務：任務一為疼痛判斷任務, 要求被試判斷圖片中的人物是否疼痛; 任務二為吸引力判斷任務, 要求被試判斷圖片中的人物是否具有吸引力。最后是主觀等級評分, 要求被試按照9點Likert量表對全部60張圖片的疼痛程度、吸引力程度和自身對圖片的情緒反應進行評分。

2.4 實驗程序

實驗在一間溫度適宜, 安靜隔音的實驗室里進行, 被試坐在一臺24英寸的彩色液晶顯示屏前, 被試距離屏幕約80 cm, 圖片呈現在黑色背景的屏幕中央。圖片呈現時的尺寸為13.5 cm × 11.5 cm (寬×高), 視角約為 9.6×8.2。實驗程序由 E-prime 3.0編制。

在疼痛判斷任務中, 被試需要判斷圖片中的人物是否疼痛, 每個trial中首先呈現一個200 ms的注視點“＋”, 再隨機呈現一個時間為 800～1500 ms的黑屏, 緊接著隨機呈現一張圖片, 當圖片出現時要求被試又快又準確地按1、2鍵(按鍵進行被試間平衡)判斷圖片中的人物是否疼痛, 圖片按鍵后消失, 若被試未作按鍵反應, 3000 ms后自動消失(如圖2上行所示), 兩個trial間有500 ms的時間間隔。4種類型圖片每張重復呈現5次, 采用偽隨機排列,共有300個trial, 分為3個block呈現, 每個block包含100個trial, 每兩個block之間休息3～5分鐘。在吸引力判斷任務中, 被試需要在圖片出現時又快又準確地按1、2鍵(按鍵進行被試間平衡)判斷圖片中的人物是否具有吸引力, 實驗流程同疼痛判斷任務(如圖2下行所示)。對兩個任務的呈現順序進行被試間平衡, 被試進行疼痛判斷任務與吸引力判斷任務時, 同時記錄EEG數據。

EEG記錄結束之后進行主觀等級評分, 讓被試根據自己的主觀感受對圖片進行評分, 每個 trial中首先呈現一個 200 ms的注視點“＋”, 然后隨機呈現一張圖片, 3000 ms后消失, 最后依次呈現疼痛標尺、吸引力標尺和情緒標尺, 要求被試根據 9點 Likert量表對每張圖片中人物的疼痛程度(1 =完全不痛, 4 = 開始疼痛, 9 = 疼痛極限)、吸引力程度(1 = 非常好看, 5 = 中性, 9 = 非常不好看)以及自身對圖片的情緒反應(1 = 非常高興, 5 = 中性, 9= 非常不高興)進行評分。

2.5 數據采集與分析

采用德國Brain Products公司的ERP記錄系統,使用安裝在 actiCHamp系統(Brain Vision LLC,Morrisville, NC, US)上的按國際10-20系統擴展的64導電極帽同時記錄被試的腦電活動(electroencephalography, EEG), 記錄時參考電極位于FCz處, 接地電極位于前額接地點上。EEG活動采用DC采集, 帶通范圍DC～280 Hz, 連續采樣頻率為1000 Hz。電極與頭皮間的阻抗小于5 k?。

EEG數據的預處理和分析采用 MATLAB R2016a (Math Works, USA)和 EEGLAB 13.6.5b 組件(Delorme & Makeig, 2004)。分析時以兩側乳突平均值作為參考, 濾波帶通為0.1～40 Hz。同時排除所有電極±80 μV的偽跡信號。分析時程截取圖片刺激呈現前200 ms至呈現后1000 ms, 并以圖片刺激呈現前200 ms作為基線。對有嚴重肌電干擾的試次進行排除(排除試次數8.78 ± 15.69), 眼動偽跡通過獨立主成分分析(ICA)算法進行校正(Jung et al.,2001)。

本研究分析的 ERP成分包括疼痛刺激誘發的早期成分(N1、P2、N2)和晚期成分(P3和LPC), 以及面孔刺激誘發的特異性成分N170。根據地形圖,波形圖以及相關文獻選取電極點和成分分析的時間窗(Decety, Yang, & Cheng, 2010; Meng et al.,2013; Rossion & Jacques, 2008)。N1和N2成分平均波幅分析的電極點為 Fz、AFz、FCz、F1、F2、AF3、AF4、FC1、FC2, 其中選取的時間窗分別為 N1:115～135 ms, N2: 225～245 ms。P2、P3、LPC 成分平均波幅分析的電極點為Pz、CPz、POz、P1、P2、CP1、CP2、PO3、PO4, 其中選取的時間窗分別為P2: 165～185 ms, P3: 295～315 ms, LPC: 400～800 ms。N170平均波幅分析的電極點為 PO7、PO8、P7、P8, 選取的時間窗為160～180 ms。

數據采用IBM SPSS Statistics 15.0進行統計分析。行為數據以被試的按鍵反應時(刪除三個標準差以外的反應時)和主觀等級評分為指標, ERP數據選取各個成分的平均波幅為指標, 對反應時和平均波幅分別進行 2(組別) × 2(圖片類型) × 2(任務類型)三因素重復測量方差分析, 對主觀等級評分進行2(組別) × 2(圖片類型)兩因素重復測量方差分析。F值比率的自由度通過 Greenhouse-Geisser檢驗矯正。

圖2 實驗流程圖(上行為疼痛判斷任務實驗流程, 下行為吸引力判斷任務實驗流程)

3 結果

3.1 行為數據

行為數據描述性統計結果見表3。反應時方面,圖片類型和任務類型的交互作用顯著,F(1, 58) =7.65,p= 0.008,= 0.12。在疼痛判斷任務中, 被試對疼痛圖片的反應時(787.15 ± 302.65 ms)長于對非疼痛圖片的反應時(767.41 ± 287.72 ms),F(1, 58) =4.20,p= 0.045,= 0.07; 在吸引力判斷任務中,對疼痛圖片的反應時(787.09 ± 139.97 ms)短于對非疼痛圖片的反應時(817.29 ± 182.78 ms),F(1, 58) =4.87,p= 0.031,= 0.08。其他主效應和交互作用不顯著(所有p> 0.05)。

主觀等級評分方面, 在疼痛程度、吸引力程度、自身對圖片情緒反應的主觀等級評分上, 圖片類型主效應顯著[疼痛程度：F(1, 58) = 217.20,p< 0.001,= 0.79; 吸引力程度：F(1, 58) = 9.88,p= 0.003,= 0.15; 情緒反應：F(1, 58) = 14.14,p< 0.001,= 0.20]。疼痛圖片的疼痛程度評分顯著大于非疼痛圖片, 吸引力程度評分顯著小于非疼痛圖片, 情緒反應評分顯著大于非疼痛圖片。其他主效應和交互作用不顯著(所有p> 0.05)。

3.2 電生理證據

ERP數據方差分析結果見表 4, 不同條件下的波形圖、地形圖以及條形圖見圖3和圖4。

N170 任務類型的主效應顯著,F(1, 58) =4.59,p= 0.036,= 0.07, 吸引力判斷任務(2.34 ±3.25 μV)的平均波幅顯著大于疼痛判斷任務(1.97 ±3.37 μV)。組別、圖片類型和任務類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 10.90,p= 0.002,= 0.16。簡單效應分析顯示, 自閉特質組在疼痛判斷任務中疼痛圖片(1.55 ± 3.53 μV)的平均波幅顯著小于非疼痛圖片(1.94 ± 3.40 μV),F(1, 58) = 4.69,p= 0.035,=0.08; 在吸引力判斷任務中疼痛圖片(2.21 ± 3.24 μV)和非疼痛圖片(2.12 ± 3.30 μV)沒有顯著差異,F(1,58) = 0.43,p= 0.517。控制組在疼痛判斷任務[疼痛圖片：2.37 ± 3.19 μV, 非疼痛圖片：2.02 ± 3.46 μV;F(1, 58) = 3.83,p= 0.055]和吸引力判斷任務[疼痛圖片：2.39 ± 3.22 μV, 非疼痛圖片：2.63 ± 3.38 μV;F(1, 58) = 2.78,p= 0.101]中疼痛圖片和非疼痛圖片沒有顯著差異。

表3 行為數據描述統計(M ± SD)

表4 ERP數據方差分析結果

圖3 自閉特質組和控制組在不同條件下的波形圖、地形圖和條形圖

圖4 兩組被試對疼痛和非疼痛圖片的波形圖、地形圖和條形圖

N2 任務類型的主效應顯著,F(1, 58) = 29.02,p< 0.001,= 0.33, 疼痛判斷任務(?3.01 ± 5.10 μV)的平均波幅顯著大于吸引力判斷任務(?1.33 ±4.44 μV)。

P2 組別、圖片類型和任務類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 10.05,p= 0.002,= 0.15。簡單效應分析顯示, 對控制組, 疼痛判斷任務中疼痛圖片(5.52 ± 3.26 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(4.99 ± 3.23 μV),F(1, 58) = 5.68,p= 0.020,=0.09; 吸引力判斷任務中疼痛圖片(5.26 ± 3.71 μV)的平均波幅和非疼痛圖片(5.55 ± 3.81 μV)沒有顯著差異,F(1, 58) = 2.16,p= 0.147。對自閉特質組, 疼痛判斷任務[疼痛圖片：5.68 ± 3.56 μV, 非疼痛圖片：6.01 ± 3.59 μV;F(1, 58) = 2.19,p= 0.144]和吸引力判斷任務[疼痛圖片：6.09 ± 3.45 μV, 非疼痛圖片：5.89 ± 3.61 μV;F(1, 58) = 0.99,p= 0.325]中疼痛圖片和非疼痛圖片沒有顯著差異。

P3 圖片類型的主效應顯著,F(1, 58) = 6.08,p= 0.017,= 0.10, 疼痛圖片(7.39 ± 4.31 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(7.07 ± 4.24 μV)。任務類型的主效應顯著,F(1, 58) = 4.21,p= 0.045,=0.07, 疼痛判斷任務(6.90 ± 4.35 μV)的平均波幅顯著小于吸引力判斷任務(7.56 ± 4.19 μV)。組別、圖片類型和任務類型的交互作用顯著,F(1, 58) =12.64,p= 0.001,= 0.18。簡單效應分析發現, 對疼痛圖片, 自閉特質組(8.87 ± 4.38 μV)在吸引力判斷任務中平均波幅顯著大于控制組(6.44 ± 3.84 μV),F(1, 58) = 5.19,p= 0.026,= 0.08; 自閉特質組在疼痛判斷任務中與控制組沒有顯著差異[自閉特質組：7.72 ± 5.17 μV, 控制組：6.51 ± 3.43 μV],F(1,58) = 1.15,p= 0.287。對非疼痛圖片, 自閉特質組在疼痛判斷任務[自閉特質組：7.60 ± 5.01 μV, 控制組：5.77 ± 3.36 μV;F(1, 58) = 2.74,p= 0.103]和吸引力判斷任務[自閉特質組：8.15 ± 4.31 μV, 控制組：6.77 ± 3.94 μV;F(1, 58) = 1.69,p= 0.199]中與控制組均沒有顯著差異。

LPC 任務類型的主效應顯著,F(1, 58) =38.80,p< 0.001,= 0.40, 疼痛判斷任務(5.60 ±3.37 μV)的平均波幅顯著小于吸引力判斷任務(7.69 ± 4.03 μV)。圖片類型和任務類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 10.25,p= 0.002,= 0.15。疼痛判斷任務中, 疼痛圖片(5.87 ± 3.55 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(5.34 ± 3.18 μV),F(1, 58) = 4.43,p= 0.040,= 0.07; 吸引力判斷任務中, 疼痛圖片(7.44 ± 3.90 μV)的平均波幅顯著小于非疼痛圖片(7.94 ± 4.18 μV),F(1, 58) = 6.07,p= 0.017,=0.10。組別、圖片類型和任務類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 11.98,p= 0.001,= 0.17。簡單效應分析顯示, 對控制組, 疼痛判斷任務中疼痛圖片(5.86 ±3.02 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(4.91 ±2.87 μV),F(1, 58) = 7.16,p= 0.010,= 0.11; 吸引力判斷任務中疼痛圖片(6.69 ± 3.47 μV)的平均波幅顯著小于非疼痛圖片(7.90 ± 3.94 μV),F(1, 58) =17.11,p< 0.001,= 0.23。對自閉特質組, 疼痛判斷任務[疼痛圖片：5.87 ± 4.07 μV, 非疼痛圖片：5.76 ± 3.46 μV;F(1, 58) = 0.09,p= 0.765]和吸引力判斷任務[疼痛圖片：8.18 ± 4.21 μV, 非疼痛圖片：7.99 ± 4.47 μV;F(1, 58) = 0.43,p= 0.516]中疼痛圖片和非疼痛圖片沒有顯著差異。

3.3 相關分析

將每個被試在AQ問卷上的得分與其分別進行疼痛判斷任務和吸引力判斷任務時誘發的各個ERP成分的平均波幅做皮爾遜積差相關分析。結果發現, 在 P3成分上存在一個顯著相關：對疼痛圖片進行吸引力判斷任務時的平均波幅與被試的 AQ分數呈現顯著正相關(r= 0.28,p= 0.029)。說明個體的AQ分數越高, 對疼痛圖片進行吸引力判斷時誘發的波幅越大。

4 討論

本文以疼痛面孔圖片作為刺激材料, 選取自閉特質組和控制組進行 ERP實驗以探究注意線索對自閉特質個體面孔疼痛共情的影響。結果發現, 當自閉特質組完成吸引力判斷任務時, 疼痛圖片誘發的頂枕葉 P3平均波幅顯著大于控制組; 而當完成疼痛判斷任務時, 兩組沒有顯著差異。但是, 在早期N1、P2和N2成分上都沒有發現類似的差異, 即是注意指向或不指向疼痛線索時, 自閉特質組對他人疼痛面孔的早期共情神經反應均與控制組相似,說明自閉特質個體疼痛共情的早期加工階段不會受到實驗任務的影響。這可能是因為對疼痛面孔的早期情緒分享和疼痛感知是一個自動化的加工過程(Decety et al., 2010), 受到對疼痛線索自上而下注意的影響較小, 這也說明自閉特質個體的共情能力缺損可能主要體現在晚期的認知控制加工階段。

上述結果支持了我們的假設, 說明了自閉特質個體對他人疼痛面孔的共情加工進程會受其對疼痛線索自上而下注意的調節, 并且這樣的調節作用發生在疼痛共情的晚期加工階段。相關分析的結果也支持了這一結論：個體的AQ分數與其對疼痛圖片進行吸引力判斷任務時誘發的 P3平均波幅呈顯著正相關, 而與其對疼痛圖片進行疼痛判斷任務時誘發的 P3平均波幅不相關。說明當不注意疼痛線索時, 個體的 AQ分數越高, 對疼痛刺激的加工卷入的心理能量就越高。

對于反映面孔加工的 N170成分, 本研究結果發現注意面孔線索時, 顳枕區 N170平均波幅比不注意面孔線索時更大, 這與以往研究結果一致(Sreenivasan, Goldstein, Lustig, Rivas, & Jha, 2009),即注意指向面孔刺激時比不指向面孔刺激時誘發的 N170波幅更大。另外, 有研究發現面孔刺激相較于非面孔刺激也會誘發更大的N170波幅(Itier &Taylor, 2004; Rossion & Jacques, 2008), 說明將注意集中到面孔線索和面孔刺激本身都會引起對面孔更多的加工。N170反映的是對面孔結構的加工和面部空間關系的識別(Itier & Taylor, 2002), N170波幅增大說明主動注意面孔時增強了對他人面孔信息的感知水平。因此, 注意線索可能會調節個體對他人面孔的加工。

行為數據結果發現, 在疼痛判斷任務中, 被試對疼痛圖片的反應時長于對非疼痛圖片的反應時;而在吸引力判斷任務中, 對疼痛圖片的反應時短于對非疼痛圖片的反應時, 這與以往研究的結果是一致的(Meng, Shen, Li, & Peng, 2019a)。另外, 當注意疼痛線索時, 疼痛刺激誘發的晚期正成分 LPC平均波幅大于非疼痛刺激; 而當不注意疼痛線索時,疼痛刺激誘發的 LPC平均波幅小于非疼痛刺激。以往研究也得出了相似的結論(Mella, Studer, Gilet,& Labouvie-Vief, 2012), 說明要求注意疼痛線索時,個體會投入更多的心理資源來加工疼痛刺激, 從而需要更多的時間做出判斷。這從行為和神經反應層面說明了注意和不注意疼痛線索時, 個體對疼痛刺激的加工模式可能存在差異。

本研究中發現注意和不注意疼痛線索時, 與疼痛共情相關的ERP成分(N2、P3和LPC)平均波幅存在差異, 這與先前研究的結果是一致的(Fan &Han, 2008; Mella et al., 2012; Meng et al., 2019b),說明了注意線索可能會影響個體的疼痛共情。前額葉 N2反應了個體早期階段對他人疼痛的感知, 因此對疼痛線索自上而下的注意可能會影響疼痛共情早期加工階段的認知資源分配。而在頂枕葉 P3和 LPC上, 發現注意疼痛線索時平均波幅比不注意疼痛線索時更小, 說明了疼痛共情的晚期加工階段也會受到對疼痛線索自上而下注意的調節, 這一結果支持了以往研究的結論(Fan & Han, 2008)。但以往有研究發現, 注意疼痛線索時P3和LPC波幅比不注意疼痛線索時更大, 且認為P3和LPC反應了對他人疼痛的認知評估(Meng et al., 2019b), 可能是由于本研究中的吸引力判斷任務更為復雜, 使得不注意疼痛線索時可能對疼痛刺激產生了更復雜的認知評估, 占據了更多的心理資源, 從而波幅增大。此外, 在控制組上發現完成疼痛判斷任務時疼痛圖片誘發的 P2平均波幅大于非疼痛圖片, 這與以往研究結果一致(Meng et al., 2019a), 但在自閉特質組上兩種圖片沒有差異, 這提示注意線索對自閉特質個體和控制組疼痛共情加工進程的調節作用可能不一致。

此外, 本研究結果發現相比于控制組, 自閉特質組對疼痛圖片進行吸引力判斷任務時誘發的 P3平均波幅更大, 但是對疼痛圖片進行疼痛判斷任務時兩組沒有顯著差異。說明當自閉特質個體不注意疼痛線索時, 可能比控制組對疼痛面孔刺激加工的程度更高; 而注意疼痛線索時, 兩組對他人的疼痛面孔有相似的神經反應。這說明視覺模態的注意線索可能會影響自閉特質個體對他人疼痛共情的加工進程。但先前研究以手腳圖片作為視覺注意線索,發現注意線索對自閉特質個體疼痛共情的加工進程不存在調節作用, 因為無論注意指向或者不指向疼痛線索, 自閉特質個體和控制組都有相似的神經反應(Meng et al., 2019b)。這可能是由于自閉特質個體和控制組對手腳圖片的注意特征相似, 而對疼痛面孔的注意模式存在差異, 因為以往研究認為ASD個體可能存在異常的面孔加工模式(Khorrami et al., 2013)。另外, 在疼痛判斷任務中, 發現自閉特質組與控制組在加工疼痛圖片時 P3波幅上沒有差異, 說明當自閉特質個體主動注意疼痛線索時,其疼痛共情的加工進程與控制組相似, 并沒有表現出明顯的共情缺損。這為先前研究的觀點提供了證據, 即ASD個體的共情缺陷可能是其不能自發、主動注意并加工社會信息導致的(Begeer et al., 2008;Senju, 2013)。

P3反應了疼痛共情加工過程中晚期的認知評估和認知控制, 以及對刺激的有意識評價(Song et al., 2016)。以往研究發現疼痛刺激會比非疼痛刺激誘發更大的P3波幅(Meng et al., 2012), 本研究結果與此一致, 說明疼痛刺激引起的認知加工會卷入個體更多的心理資源。因此, 自閉特質組比控制組對疼痛圖片進行吸引力判斷任務時誘發的 P3波幅更大, 說明相比控制組, 自閉特質個體在不注意疼痛線索時需要將更多的認知資源投入到疼痛刺激加工進程中, 需要更為復雜的認知評價和認知控制加工。

這可能是由于, 一方面, 相比控制組, 自閉特質個體在注意指向面孔刺激時可能對面孔信息產生了回避, 從而更多地將注意資源分配到了疼痛刺激上, 使得P3波幅增大。因為以往研究發現ASD個體存在對他人面孔信息的回避(Chita-Tegmark,2016; Key & Stone, 2012)。從這個角度該研究結果為自閉特質個體回避面孔信息提供了證據。

另一方面, P3波幅增大可能是因為自閉特質個體加工面孔刺激時比控制組更容易受到疼痛刺激的干擾。根據認知負荷理論(Lavie, Hirst, de Fockert,& Viding, 2004), 高認知負荷下干擾刺激會得到更多的加工, 以往研究也發現個體在高認知負荷下會更多的加工他人的疼痛刺激(Cheng, Luo, & Cui,2017)。自閉特質個體在注意不指向疼痛線索時的共情能力減弱, 以及異常的面孔加工可能使其加工疼痛刺激需要投入更多的認知資源, 從而產生了更大的認知負荷, 使得在要求注意面孔時可能更容易對疼痛這一干擾刺激進行加工, 導致 P3波幅大于控制組。總之, 不注意疼痛線索時, 自閉特質個體和控制組在 P3成分上的差異說明了自閉特質個體存在對他人疼痛面孔特異的共情認知神經反應, 并且會受到對疼痛線索自上而下注意的調節。

綜上所述, 本研究采用疼痛面孔圖片, 通過讓自閉特質組和控制組分別完成疼痛判斷任務和吸引力判斷任務, 使他們分別將注意指向疼痛線索和不指向疼痛線索, 來考察注意線索對自閉特質個體面孔疼痛共情的影響。最終發現對視覺疼痛線索自上而下的注意可能會調節自閉特質個體疼痛共情的晚期加工進程, 這樣的影響體現在當自閉特質個體注意疼痛線索時與控制組有相似的共情神經反應; 而當自閉特質個體不注意疼痛線索時, 對他人疼痛面孔的加工程度更高。這一結果也說明自閉特質個體可能存在對他人面孔信息的回避, 以及為自閉特質個體的共情缺損提供了證據。上述結果可以幫助我們進一步了解 ASD個體疼痛共情的特點和影響因素, 以及ASD個體對面孔的加工機制。

本研究也存在幾處問題和局限。首先, 研究中采用的是單一合成的圖片, 以后研究可以制作更貼近實際生活情境的圖片, 提高研究的外部效度。其次, 本研究選取的被試年齡跨度較小, 可能導致得出的結論解釋性有限。最后, Jemel等認為ASD個體對整體面孔的識別能力并不存在缺陷(Jemel,Mottron, & Dawson, 2006), 未來研究可以結合注意線索進一步探討ASD個體對整體和局部(眼部或嘴部)面孔的加工機制。