





摘" 要" 孤獨癥譜系障礙(Autism Spectrum Disorder, ASD)是一種神經性發育障礙, 核心特征之一是社會性交流困難, 該癥狀背后的機制長期以來尚不清楚。理解自我是理解他人的基礎, 自我是社會認知的核心, 自我加工異常可能是ASD社會性交流障礙的關鍵原因。鑒于此, 本研究以擁有感為切入點, 通過自我加工系列實驗, 結合行為、眼動、皮膚電和腦電等多模態數據, 探索ASD行為和腦神經的自我加工機制, 試圖揭示ASD兒童自我加工的特點。并以此為基礎, 基于腦神經的可塑性進行ASD兒童自我加工認知神經干預訓練, 分析ASD兒童自我認知訓練對其社交能力的影響, 進而構建ASD兒童的自我加工對其社交能力影響的多模態模型, 提供臨床診斷的理論依據, 并進一步形成干預治療的策略范式。
關鍵詞" 自我認知, 自我參照, 孤獨癥譜系障礙, 擁有感
分類號 "R395
1 "研究背景
孤獨癥譜系障礙(Autism Spectrum Disorder, ASD)是世界上最常見的一種神經性發育障礙, 已經成為全球嚴重的公共衛生和社會問題。僅我國截至2019年孤獨癥患者人數就超過1000萬, 且人數正以每年近20萬的數量持續增長(孫夢麟, 2019)。據美國衛生與公共服務部2018年11月針對5000名0~17歲兒童家長的調查表明, ASD發生率已高達1/40 (Zablotsky et al., 2017)。醫學界至今對于ASD的發病機制尚未形成確定性解釋, 且目前無有效醫療手段, 給患者本人及其家庭帶來了極大的負面影響。
ASD是一種神經性發育障礙, 核心特征之一是社會性交流困難(American Psychiatric Association, 2013), 該癥狀背后的機制長期以來尚不清楚。迄今為止, 關于ASD社交障礙的理論主要集中在其如何處理關于他人的信息, 如心理理論、情感識別理論、移情?系統化平衡理論。然而, 理解自我是理解他人的基礎, 自我是社會認知的核心, 自我加工異常可能是ASD社會性交流障礙的關鍵原因。鑒于此, 本研究以擁有感為切入點, 通過自我加工系列實驗, 結合行為、眼動、皮膚電和腦電等多模態數據, 探索ASD行為和腦神經的自我加工機制, 試圖揭示ASD兒童自我加工的特點。并以此為基礎, 基于腦神經的可塑性進行ASD兒童自我加工認知神經干預訓練, 分析ASD兒童自我認知訓練對其社交能力的影響, 進而構建ASD兒童的自我加工對其社交能力影響的多模態模型, 提供臨床診斷的理論依據, 并進一步形成干預治療的策略范式。
學術理論方面, 本研究將從統一的擁有感視角, 通過系列實驗探索ASD兒童在實體和錯覺自我加工中與典型發展(Typical Developing, TD)兒童的差異, 結合行為、眼動、生理指標構建ASD自我加工行為機制, 并在此基礎上通過腦電實驗建構ASD自我加工認知神經機制, 以厘清ASD兒童自我加工的本質, 通過對自我加工異常的探索以期為ASD兒童的診斷標準提供理論依據。
臨床實踐方面, ASD兒童主要表現為對他人理解的障礙和社會功能方面的缺陷, 這一點已得到公認。然而, 這些障礙是否與自我加工有關, 以及自我加工多大程度上影響了ASD的社會功能, 目前仍然沒有答案。本研究在擁有感視角下自我加工系列實驗的基礎上, 基于大腦神經可塑性對ASD兒童自我加工腦區進行干預訓練, 探索自我加工訓練能否提高其社會交往能力, 探究自我加工與社會功能的關系, 試圖揭示ASD兒童自我加工對其社會功能作用機制, 從而更好地為ASD兒童的臨床干預訓練提供依據。
2" 研究現狀
2.1" ASD研究現狀
在明確了研究的重要性和目標之后, 有必要審視一下目前有關ASD的研究現狀, 以便更好地理解現有研究的不足和未來研究的方向。當前, 有關ASD的研究主要分為以下幾個領域: (1)基于醫學角度診斷研究: 目前國際上ASD診斷大多采用主觀問卷和行為評估量表(Schopler et al., 1980), 但僅用問卷和量表對ASD進行診斷存在主觀性強、價格昂貴、繁瑣枯燥、效率低下甚至誤診等問題。(2)基于特殊教育學角度主要研究ASD兒童康復訓練(賀薈中 等, 2021; 馬書采 等, 2023), 其主要根據兒童心理發展規律和異常癥狀對ASD兒童進行干預訓練。雖然, 這種以心理發展規律和異常癥狀為核心的干預方式取得一定的效果(賀薈中 等, 2021; 馬書采 等, 2023), 但也忽略了一些關鍵問題: 引發孤獨癥的原因究竟是什么?孤獨癥為何表現出“以自我為中心” (Frith amp; de Vignemont, 2005)? (3)基于生物學角度研究主要包括了: ASD血液樣本、基因表達、大腦特異性功能、遺傳行為等異常(Bahado-Singh et al., 2019; Duda et al., 2018; Zhou et al., 2019), 雖然為理解ASD提供了重要見解, 但這種研究方法也存在一定的局限性和片面性。ASD的發生可能涉及遺傳和環境因素的復雜交互作用, 而單一的生物學研究可能難以充分揭示這種交互作用。此外, ASD的行為和社交障礙往往涉及復雜的心理社會過程, 這些過程可能難以僅通過生物學指標來完全解釋。(4)基于心理學角度的研究, 探索ASD在理解他人心理狀態方面的困難, 以此解釋其在社交互動中的困難(胡金生 等, 2018; 宋永寧 等, 2021)。這些研究強調了ASD患者在心理理論(Theory of Mind)方面的障礙, 即他們難以準確推斷他人的信念、愿望和意圖。然而, 這種研究取向可能過度強調了對他人心理狀態的處理, 而相對忽視了自我認知加工在社交困難中的作用。(5)有研究者嘗試通過生理學途徑來預防和干預ASD患者的社交障礙(黃鈺杰 等, 2023)。催產素是一種與社會行為和情感調節密切相關的神經肽, 在調節人際信任、親子依戀以及社交認知等方面發揮著關鍵作用(黃鈺杰 等, 2023)。黃鈺杰等(2023)通過催產素的干預改善ASD患者的社交功能。然而, 這種生理學視角的研究可能未能充分考慮個體在自我認知加工和社會交往中的復雜作用機制, 以及這些機制如何與生理因素相互作用。(6)基于認知神經的研究集中在探索ASD患者的大腦結構和功能異常, 以及這些異常如何與ASD的核心癥狀相關聯(Mash et al., 2020; Feng amp; Xu, 2023)。雖然這些研究揭示了ASD與大腦結構和功能之間的關聯, 但這些關聯往往是相關性的, 而不是因果性的。因此, 很難確定是大腦的異常導致了ASD癥狀, 還是癥狀的發展影響了大腦結構和功能。綜上, 雖然不同領域在ASD的臨床干預和生理機制探索方面做出貢獻, 但鮮有研究全面地考察自我加工異常對ASD兒童其癥狀的潛在影響。
2.2" ASD與自我
認識自我是認識他人和社會互動的基礎, 導致ASD自我加工異常的原因可能與其“極端的自我中心主義” (Frith amp; de Vignemont, 2005)有關。而關于ASD的自我加工研究角度廣泛, 研究結果主要體現為:ASD兒童很早就表現出自我意圖識別障礙(Williams amp; Happé, 2009); ASD患者在體驗或建立自主感方面存在困難(Williams amp; Happé, 2010); ASD患者自我邊界感存在異常(Vogel et al., 2019)。綜上, 當前ASD自我加工的研究碎片化地探討了ASD患者在自我的某些方面表現異常。鑒于此, 本研究追根溯源至傳統哲學對自我的全面理解, 傳統哲學對自我的認識包括兩個極端對立的觀點: 實體論與錯覺論(張靜, 陳巍, 2017)。
自我實體論從個體思維和意識的角度出發, 認為“自我是單一的、連續的、一個可被通達的精神實體”。基于自我實體論觀點, 發現ASD患者自我加工的研究結果缺乏一致性(Lind amp; Bowler, 2009; Lombardo et al., 2010; Toichi et al., 2002; Yi et al., 2016)。例如, Toichi等人(2002)通過標準的特質判斷任務, 結果發現高功能成人ASD患者沒有表現出自我參照效應。然而, 有研究通過自我和英國女王有關的特質詞匯判斷任務, 在高功能ASD群體中發現了自我參照效應(Lombardo et al., 2010)。對于ASD研究結果的非一致性可能由于其本身的異質性, ASD是一個譜系障礙, 在癥狀的嚴重程度和表現形式上存在廣泛差異(American Psychiatric Association, 2013)。這種異質性可能導致不同研究中觀察到的結果不一致。此外, 實驗設計的差異, 控制條件、任務難度、實驗指導語等, 都可能導致結果的不一致性。例如, 在ASD兒童的自我識別能力的研究中, 一些研究采用自我面孔識別視頻任務, 發現ASD兒童對自我面孔的識別能力顯著低于正常兒童(Lind amp; Bowler, 2009)。然而, Yi等人(2016)采用自我面孔和其他種族面孔為實驗材料, 發現ASD兒童的自我識別能力與正常兒童無差異。
這些研究的結果促使人們建立了孤獨癥自我加工的認知模型(Williams et al., 2018; Williams amp; Happé, 2009), 以解釋所觀察到ASD患者自我加工模式。自我二階理論模型認為ASD在早期階段的自我加工可能是完整的, 但后期階段對自我相關信息的深層評估可能減弱了(Williams et al., 2018)。這種深度評估被描述為自我加工的二階表征, 即將自我視為自己思考的對象(如, 我很友好嗎?), 而不是像一階表征簡單地將某些東西標記為自我相關(如“自我”=“三角形”)。元認知的加工需要個體對自我的心理狀態進行二階表述, 因此二階自我表征的困難是引起ASD自我加工元認知缺損的原因(Grainger et al., 2014)。此外, ASD自我補償策略理論認為ASD可能通過不同感知神經通路來補償對某一認知通道的困難(Williams amp; Happé, 2009)。
自我錯覺論認為自我是一種持續的錯覺, 心理學中的擁有感錯覺的實驗, 也支持了理論的合理性。經典的橡膠手錯覺(Rubber Hand Illusion, RHI)實驗通過多感官整合的實驗操縱, 被試看到一只與他們自己隱藏的手相鄰的橡膠手, 由主試在相同的位置觸摸這兩只手, 被試隨后會感覺到橡膠手是他們自己身體的一部分, 而他們的真手會被“拋棄”, 產生假手是自己手的錯覺(Tsakiris et"al., 2007)。基于自我錯覺論觀點, 已有研究發現ASD患者不容易產生RHI (Cascio et al., 2012; Paton et al., 2012)和識臉錯覺(Deltort et al., 2022)。隨后的研究進一步細化了有關ASD的錯覺, 發現ASD個體在錯覺實驗中表現出更顯著的個體差異性(Makoto et al., 2020)。Bao等人(2017)的研究則表明, ASD與典型發育(Typical Developing, TD)個體在裂變錯覺(Fission Illusion)任務中顯示出相似的易感性, 而ASD對融合錯覺(Fusion Illusion)的易感性顯著高于TD。這些發現為理解ASD個體在多感官整合過程中的特殊性提供了新的視角, 并為未來的研究指明了潛在的方向。
然而, 目前很少有研究系統地采用行為學、虛擬現實技術、皮膚電反應以及腦神經實驗等多模態方法來探索ASD兒童在自我加工過程中的作用機制。多模態研究方法對于深入探索ASD的自我加工過程至關重要。首先, ASD作為一種復雜的神經發育障礙, 其在不同個體間表現出的特征和影響差異顯著(American Psychiatric Association, 2013), 而多模態研究方法能夠從多個角度和層面對ASD的錯覺自我加工進行綜合分析, 從而提供更全面的理解和解釋。其次, 由于不同的研究方法可能揭示不同的研究結果, 例如行為研究側重于觀察和報告, 而腦神經實驗可揭示大腦活動模式, 因此, 通過綜合的多模態研究方法, 研究者能夠更準確地識別和解釋ASD在錯覺自我加工中的差異。進而有助于識別ASD在自我加工中的具體障礙, 為開發有針對性的干預措施提供依據, 例如, 如果發現ASD在視覺和觸覺整合方面存在困難, 可以設計專門的多感官訓練程序來改善這些技能。
實體論與錯覺論都片面地從兩個對立的視角闡釋自我, 前者認為自我是單一的、固定的具有意識記憶等覺知的實體存在, 而后者從完全相反的視角認為自我是擁有體驗連續的。實體的存在和連續的體驗二者往往是相互依存的, 例如當沉浸在音樂劇的時候, 我們不僅能夠覺知到音樂劇(一種連續存在的體驗), 同時我們也知道音樂劇正被我們聆聽和觀看(實體存在的體驗的對象)。就如同自我的兩個方面, 一方面我們對外界的覺知中存在一個體驗的對象, 讓我們知道存在一個“我”作為意識中樞所體驗到的一個實體存在, 即笛卡爾所提出的“我思故我在”。另一方面, 如虛無經驗主義哲學所提出的, 自我是一個不斷熟悉萬變的存在, 而我們對自我的體驗是一種錯覺。
但是, 無論實體論還是自我錯覺論, 自我的主體性與其功能性緊密地聯系在一起, 個體與外界互動過程中會產生這是“我的”或這是“他/她的”感覺, 這種感覺即擁有感。擁有感是個體自我加工的基本成分(Blanke amp; Metzinger, 2009), 是指個體將刺激或刺激的一部分覺知為“我的”的一種心理能力和狀態(Pierce et al., 2003)。擁有感是自我實體論和錯覺論的交叉點、共通點, 因為無論自我是實體的存在, 還是基于經驗的錯覺, 自我作為主體都會對其所作用的客體產生一種“我的”感覺(如圖1)。當然, 擁有感作為自我加工的重要部分, 亦可通過實體和錯覺兩個看似對立卻又同時存在的角度分析。
3 "研究目標與擬解決問題
3.1" 研究目標
3.1.1" 研究目標一: 揭示孤獨癥兒童自我加工的行為機制
通過文獻梳理發現, 哲學從實體和錯覺兩個對立統一的視角闡釋自我(如圖1)。其中, 核心問題是, ASD所表現出強烈的自我中心主義是由一系列自我加工異常所導致的, 還是自我加工中一個單一的視角就能解釋這個譜系? 此外, 關于ASD自我加工研究角度廣泛, 結果多呈碎片化。研究發現ASD患者自我加工異常包括自我中心主義增加和自我參照減弱所形成的自我紊亂(Toichi et al., 2002)。那么ASD自我紊亂的自我加工基礎是什么? 增加的自我中心性和減少的自我參照性這樣看似矛盾的兩個特征, 如何在一個人的自我中同時出現呢? 圍繞該部分的內容, 本研究綜合了關于自我不同理論, 從擁有感視角擬完成研究目標一: 揭示孤獨癥兒童自我加工的行為機制(見圖2)。
3.1.2" 研究目標二: 揭示孤獨癥兒童自我加工的認知神經機制
在研究1揭示行為機制的基礎上, 研究2試圖探索引發ASD自我加工異常的認知神經基礎是什么。自我的多層嵌套層次模型認為自我包括內感性自我、外感性自我和心理自我, 其認知神經基礎為: 皮層下區域和腦島主要控制內感性自我; 內側前額葉皮層和顳翼交界處控制外感性自我; 大腦默認模式網絡前部和后部控制心理的自我(Qin et al., 2016), 如圖3。從自我的多層嵌套層次模型可推論, ASD自我加工異常的原因是其大腦中控制自我與非自我分區的默認模式網絡(DefaultMode Network, DMN)在靜息和任務狀態下功能低下, 這導致ASD的自我參照、自我?他人意識、自我?他人區分能力下降, 從而導致其被鎖定在心理自我之外, 即表現出高層的心理自我缺損。同時, 由于ASD患者大腦中控制自我與非自我分區的DMN在靜息和任務狀態下功能低下, 導致其被限制在由非DMN和皮層下區域介導的低層的內部和外部自我感知中, 表現為自我中心性的增加。為了深入探索ASD兒童自我加工作用機制, 本研究擬完成研究目標二: 揭示孤獨癥兒童自我加工的認知神經機制(見圖2)。
3.1.3 "研究目標三: 探究ASD兒童自我加工腦神經干預效果及對社會交往能力的影響機制
個體的大腦神經突觸和自我表征具有可塑性(付蕊 等, 2021; 張靜, 李恒威, 2016)。經顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)作為一種無創神經調控技術可以通過對神經元形態、谷氨酸受體、神經遞質的影響, 以及對腦源性神經營養因子表達的調節, 從而調節突觸相關蛋白的表達, 最終調節大腦突觸結構和功能可塑性, 改善因其腦神經異常多導致的功能障礙(付蕊 等, 2021)。ASD是一種神經發育障礙, 核心特征之一是社會交流困難, 該癥狀背后的機制長期以來尚不清楚(American Psychiatric Association, 2013)。因此, 在提升ASD社會交往能力的相關研究中, 有兩個問題有必要考察: 針對大腦神經可塑性的自我感知的干預是否對ASD社交能力有效?這種效果是否具有持久性? 基于此, 本研究在揭示孤獨癥兒童自我加工的認知神經機制(研究2)的基礎上, 嘗試通過TMS對ASD兒童自我加工腦區進行針對性的干預, 探索其對ASD兒童社交能力改善的有效性, 并在訓練結束后, 進行追蹤研究, 進而考察自我干預訓練在改善ASD兒童社交能力方面的長期有效性。本研究擬完成研究目標三: 揭示對ASD兒童自我加工的大腦神經干預效果及其對社會交往能力的影響機制(見圖2)。
3.2" 擬解決的關鍵學術問題
本研究擬解決的關鍵科學問題是:
(1)揭示孤獨癥譜系兒童自我加工的行為機制;
(2)揭示孤獨癥譜系兒童自我加工的認知神經機制;
(3)基于腦神經可塑性探索有效的自我干預模型以期改善其社交障礙的作用機制。
4" 研究內容
本研究圍繞擬達成的目標, 以ASD兒童為研究對象, 將主要進行以下幾個方面的具體研究(如圖4):
4.1" 研究1: 孤獨癥兒童自我加工的行為機制
4.1.1" 研究1.1: ASD兒童自我加工——實體擁有感視角
實驗1a擬通過擁有感范式(Ownership paradigm, Gillespie-Smith et al., 2018), 探索年齡、語言能力、智力相匹配的ASD和TD兒童在自我加工中的差異, 由于ASD表現出更強的自我中心性(Frith amp; de Vignemont, 2005), 對此我們假設, 與TD相比, ASD兒童表現出異常增強的物品擁有感。實驗設計為:2 (組別:ASD, TD) × 2 (刺激條件:自我, 他人)混合實驗。其中, 組別為組間變量, 刺激條件為組內變量。實驗1b在實驗1a的基礎上采用注視偏好范式, 通過眼動追蹤技術探討ASD與TD兒童眼動數據, 以測量被試擁有感視角下自我加工異常。
在實驗1a和1b通過行為和眼動實驗探討了擁有感視角下ASD和TD兒童的自我加工, 但未能深入了解ASD兒童自我加工異常是在自我加工的哪個階段。因此實驗2通過操控記憶加工的不同階段, 探索ASD與TD兒童在編碼階段和提取階段的差異, 并提出假設: ASD和TD兒童自我加工在編碼和提取條件下存在顯著差異。實驗設計為: 2 (組別:ASD, TD) × 2 (加工條件:CIE, CIR) × 2 (線索:自我, 他人)的混合實驗。其中, 組別和加工條件為組間變量, 線索為組內變量。其中, CIE (cue-in-encoding)是在編碼階段呈現自我或他人的線索以構建與刺激的聯系, 而在檢索階段不呈現; CIR (cue-in-retrieval)在檢索階段呈現自我或他人線索以構建與刺激的聯系, 編碼階段不呈現。
實驗2采用實驗1中的實物圖片為材料, 但可能受被試先前經驗影響。為排除被試對實物圖片中物體先前認知經驗所帶來的干擾, 實驗3在實驗2基礎上采用抽象圖形作為實驗材料, 探索ASD和TD兒童自我加工過程的異常。實驗3將抽象幾何圖形作為實驗材料。抽象幾何圖形由兩組正方形組成, 水平方向和垂直方向上的正方形數量相同(如圖5)。本研究共使用了36個抽象幾何圖形。這36個抽象幾何圖形被隨機分成數量相同的兩組, 一組為自我, 另一組為他人。
4.1.2" 研究1.2: ASD兒童自我加工——錯覺擁有感視角
實驗4通過橡膠手錯覺范式探討ASD兒童物品錯覺擁有感視角下自我加工的異常, 一方面包括從ASD和TD兒童在視?觸刺激同步輸入的條件和視?觸刺激異步輸入條件對自我的影響, 另一方面還探討在虛擬現實條件下和現實橡膠手實驗條件下的兒童擁有感, 以期為虛擬現實技術模擬ASD康復的訓練場景, 從而助力ASD兒童康復訓練提供理論依據。因此, 提出如下假設: (1)視?觸刺激同步輸入的條件下身體擁有感顯著高于視?觸刺激異步輸入條件; (2)沉浸式虛擬現實條件下物品錯覺擁有感顯著高于橡膠手條件; (3) ASD在物品錯覺擁有感顯著低于TD兒童。實驗設計為: 2 (組別: ASD, TD) × 2 (實驗條件: 視?觸刺激同步輸入, 視?觸刺激異步輸入) × 2 (物品條件: 橡膠手, 虛擬現實手)的混合實驗。
橡膠手錯覺產生機制分為“自下而上”與“自上而下”的認知匹配。前者涉及被試對視?觸覺多感覺信息輸入的整合; 后者是被試內心已有的對手部特征和擺放位置的心理圖式。實驗5在實驗4的基礎上通過虛擬現實技術進一步探討擁有感加工方式(自下而上、自上而下)對ASD兒童自我加工的影響。實驗5擬采用2 (組別: ASD, TD) × 2 (加工機制: 自下而上, 自上而下)的混合實驗設計。
實驗4和5均擬從感覺偏移量和問卷行為層面探索ASD兒童錯覺擁有感, 而行為問卷層面的反饋可能受兒童認知能力的影響。對此, 實驗6通過加入威脅刺激, 從客觀生理指標探討ASD和TD兒童在橡膠手錯覺范式威脅刺激條件下的錯覺擁有感異常。威脅刺激下的擁有感能引發皮膚電變化和瞳孔擴張的基本原理是: 身體威脅通常會引起自主覺醒的變化(Ehrsson, 2007)。因此, 如果一個物體被認定為自己身體的一部分, 個體對這個物體的身體威脅就會引發焦慮反應和自主覺醒, 就像對自己身體的威脅一樣。此外, 個體在觀看威脅性刺激(憤怒或生氣)時瞳孔出現更多擴張(Pickard et al., 2020)。因此, 提出如下假設: (1)在不同刺激條件下ASD兒童的擁有感均低于TD兒童; (2)與基線刺激相比, ASD兒童在威脅情緒的刺激下的擁有感顯著增強。實驗6的實驗設計為2 (組別:ASD, TD) × 2 (實驗條件: 基線, 威脅)的混合實驗。其中, 組別為被試間變量, 實驗條件為被試內變量, 因變量皮膚電反應數據。實驗6采用Biopac生理反饋儀(16導)記錄皮膚電反應。
4.2" 研究2: 孤獨癥兒童自我加工神經機制的研究
4.2.1" 研究2.1: ASD兒童自我加工認知神經機制——實體擁有感視角
實驗7擬通過擁有感范式探討ASD兒童實體自我加工神經機制, 并提出假設: 與對照組相比, ASD兒童的電極點(F3, Fz, F4, FC3, FCz, FC4)的平均波幅顯著更低。實驗7采用2 (組別: ASD, TD) × 2 (刺激條件: 自我, 他人) × 6 (電極點: F3, Fz, F4, FC3, FCz, FC4)。其中, 組別為組間變量, 刺激條件為組內變量。因變量為電極點(F3, Fz, F4, FC3, FCz, FC4)的平均波幅, 包括N1 (90~130 ms), P2 (180~260 ms), N2 (280~360 ms), P3 (400~500 ms)成分。實驗7中的材料和程序同實驗1a。
數據收集采用德國的ANT (ANT Neuro EEGO Inc. Germany)腦電數據記錄系統, 國際10-20系統所擴展的32導的電極帽, CPz為在線參考。離線數據分析時均轉為雙側乳突為參考點。頭皮與電極間的阻抗小于10 kQ.腦電信號的采樣率500 Hz。通過在Matlab運行的EEGLAB插件ERPLAB上進行分析。首先將參考點轉換為雙側乳突, 然后經過手動剪切、帶通濾波(低通30 Hz, 高通0.1"Hz)、獨立成分分析、分段(?200~800 ms)、基線矯正(?200~0 ms)、去偽跡(土80 uV), 最后疊加平均。分析成分包括N1 (90~130 ms), P2 (180~ 260"ms), N2 (280~360 ms), P3 (400~500 ms)。根據地形圖以及以往研究發現自我加工主要激活前額葉腦區, 選取前額葉區域的6個電極點(F3, Fz, F4, FC3, FCz, FC4)進行分析。
對圖片誘發的腦電波幅數據采用重復測量方差分析(ANOVA)的方法進行分析, 本實驗根據電極與頭皮分布之間的關系, 根據所有被試的總平均波形特征, 對腦電數據進行分析。具體地, 在80~120 ms時間窗口(O1/O2)下關注P1成分; 在140~190 ms的時間窗口下(P7/P8)關注N170成分; 在220~320 ms的時間窗口(O1/O2/P7/P8)下觀測EPN成分; 在400~600 ms的時間窗口(C3/C4)下觀測LPP成分。
4.2.2" 研究2.2: ASD兒童自我加工認知神經機制——錯覺擁有感視角
實驗8通過鏡像手錯覺范式探討ASD兒童錯覺擁有感的神經機制, 并提出如下假設: 與對照組相比, ASD兒童的單側化準備電位(lateralized readiness potential, LRP)的平均波幅顯著更低。采用3 (組別:ASD, TD) × 2 (實驗條件: 直接觀察, 鏡面反射)的混合實驗設計。其中, 組別為被試間變量, 實驗條件為被試內變量。因變量為LRP波幅。
實驗中, 被試進行單手的伸展?彎曲運動, 在伸展運動中, 四個手指打開遠離拇指; 在彎曲運動中, 合上手指使之觸摸到拇指。手部運動的速度是由隨機的聽覺嗶聲所控制, 聽覺嗶聲設置為1 Hz至1.5 Hz的隨機抖動(每1到1.5 s發出1次嗶聲), 即每1到1.5 s完成一次伸展?彎曲運動。每種條件均包含90次運動。被試在安靜的實驗室里完成此次實驗。被試舒適地坐在桌前的椅子上, 桌上放有一個鏡盒。運動手放在鏡子前面, 同時靜息手, 即沒有分配運動任務的手藏在鏡子后面而在被試的視線之外。在每種實驗條件下, 連續進行3個系列的30次手部運動, 在前2個系列之間有一個5 s的小停頓。在不同的實驗條件間有5分鐘的休息。在整個實驗過程中, 靜息手一直放在鏡子后面, 并用黑的、不透明的蓋子蓋住, 以確保其完全不在被試的視野中。在鏡像條件下, 將黑的不透明的蓋子放在運動手的上方, 以避免被試直接看到該手。在直接觀察條件下, 將鏡子遮擋起來以防止被試被鏡像的周邊視覺所干擾。EEG記錄與數據分析同實驗7。
4.3" 研究3: 基于神經可塑性對ASD兒童自我和社交能力的干預
研究1采用8個系列實驗通過行為、眼動、皮膚電、虛擬現實等技術, 從行為層面探索ASD兒童自我加工機制。在此基礎上, 研究2通過腦電實驗從認知神經層面探索ASD兒童自我加工機制。經顱磁刺激是一種非侵入的、安全的無創腦刺激技術, 研究3擬采用重復經顱磁刺激(repeated Transcranial Magnetic Stimulation, rTMS)對ASD的自我加工進行干預, 考察rTMS對ASD自我加工能力和社交能力改善的有效性, 以及其持續性, 為ASD癥狀的緩解、減輕和康復提供新的視角。
4.3.1" 研究3.1: 實體自我加工神經干預對ASD兒童社交能力影響
實驗9采用腦神經的干預方法, 基于研究2.1的研究結果, 考察rTMS對實體自我加工的認知神經干預對ASD兒童自我感知能力和社會交往能力改善的有效性, 提出如下假設: (1)與對照組相比, 實驗組兒童的自我擁有感感知能力顯著提高; (2)與對照組相比, 實驗組兒童的社會交往能力顯著提高。實驗9采用2 (被試組: 實驗組、對照組) × 3 (測驗時間: 前測、后測、追蹤)的混合實驗設計, 其中被試組為被試間變量, 測驗時間為被試內變量, 因變量為被試《社會交往問卷》得分, 《兒童覺知量表》得分。
干預前后測量實驗組和控制組兒童的被試《社會交往問卷》得分, 《兒童覺知量表》得分。對實驗組的被試, 使用YRDCCY-1刺激器, 90"mm 8字形線圈(B9076)進行rTMS干預。以10"Hz頻率刺激2.1研究結果的腦區, 單次治療共20組脈沖串, 每組50次脈沖, 持續5 s。脈沖串的間隔為30 s, 共產生1000個脈沖刺激, 總持續時間為11分鐘40秒。治療為期4周, 每周5天。在治療前基線時測量所有被試的靜息運動閾值(Resting Motor Threshold, RMT), rMT被設置在10次連續刺激中可觀察到肌肉收縮5次所需要的強度, 最終治療刺激強度設置為rMT的110%。本研究根據研究組患者的平均耐受程度最終選用65%最大機器輸出作為研究組患者的治療強度。實驗組的被試接受為期4周、每周5次的rTMS干預, 而對照組被試不接受rTMS干預, 干預流程圖見圖6。干預組和對照組在干預結束后4周再次進行測驗(追蹤), 以探究干預效果的持續性。
4.3.2" 研究3.2: 錯覺自我加工神經干預對ASD兒童社交能力影響
實驗10采用腦神經的干預方法, 基于研究2.2的研究結果, 考察rTMS對實體自我加工的認知神經干預對ASD兒童自我感知能力和社會交往能力改善的有效性, 提出如下假設: (1)與對照組相比, 實驗組兒童的自我擁有感感知能力顯著提高; (2)與對照組相比, 實驗組兒童的社會交往能力顯著提高。實驗10采用2 (被試組: 實驗組、對照組) × 3 (測驗時間: 前測、后測、追蹤)的混合實驗設計, 其中被試組為被試間變量, 測驗時間為被試內變量, 因變量為被試《社會交往問卷》和《兒童覺知量表》得分。
具體實驗操作流程與實驗9相同。但實驗10對于刺激位點的定位, 基于10-20國際腦電圖電極放置系統, 研究2.2結果的大腦區域點作為本研究的刺激位點。治療過程中要求被試平躺在于治療床, 佩戴防噪音耳塞, 保持不動, 操作放置線圈的相關人員需要時刻關注被試的狀態并保持刺激線圈中心全程位于原定刺激位點M1區域且緊貼于患者頭皮。實驗組的被試接受為期4周、每周5次的rTMS干預, 而對照組被試不接受rTMS干預。干預組和對照組在干預結束后4周再次進行測驗(追蹤), 以探究干預效果的持續性。
5" 理論建構與創新點
本研究基于已有的自我實體論與錯覺論, 從統一的擁有感視角出發, 通過系列實驗探索并結合行為、眼動、生理指標構建ASD自我加工行為機制。并在此基礎上通過腦電實驗探索ASD自我加工認知神經機制, 以厘清ASD兒童自我加工的本質, 明確其自我加工的異常, 以期為ASD兒童的診斷標準提供理論依據。并以此為基礎, 基于腦神經的可塑性進行ASD兒童自我加工認知神經干預訓練, 分析ASD兒童自我認知訓練對其社交能力的影響, 進而構建ASD兒童的自我加工對其社交能力影響的多模態模型, 提供臨床診斷的理論依據, 并進一步形成干預治療的策略范式。
本研究的創新與特色主要體現在以下方面:首先, 研究視角的創新。本項目在已有研究的基礎上, 整合自我的哲學基礎, 以自我實體論和自我錯覺論的交叉點擁有感為視角, 系統探索ASD兒童的自我加工機制。其次, 理論機制的創新。本項目擬采用通過行為、眼動、皮膚電和VR等技術, 探討ASD兒童的自我加工異常的多模態心理行為機制。并且, 在揭示其心理行為機制的基礎上, 進一步對ASD兒童自我加工異常的認知神經機制進行探討。最后, 臨床實踐的創新。本項目擬在揭示ASD兒童的多模態自我加工機制的基礎上, 基于認知神經可塑性, 對ASD兒童自我加工異常的腦機制進行干預, 并考察這種干預對其社會交往能力的改善效果及持久性。
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Self-processing mechanisms and interventions for childrenwith autism spectrum disorders
ZHOU Aibao1, YUAN Yue2
(1 School of Psychology, Northwest Normal University, Lanzhou 730037, China)(2 School of Education, Yunnan Minzu University, Kunming 650031, China)
Abstract: Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurodevelopmental condition marked by difficulties in social communication, with the etiology of its symptoms yet to be fully understood. Recognizing the self is essential for social cognition, and self-awareness is central to this process. We hypothesize that abnormal self-processing may be a key factor contributing to the social communication impairments in ASD. In light of this, our forthcoming study will focus on the sense of self as a starting point to explore the behavioral and neurological mechanisms of self-processing in ASD. We plan to conduct a series of self-processing experiments, utilizing a combination of behavioral, eye-tracking, electrodermal, and EEG data, to uncover the self-processing characteristics in children with ASD. Based on these findings, we intend to develop a cognitive-neural intervention program for self-processing in ASD, leveraging the brain's neuroplasticity. The intervention will be designed to analyze the effects of self-cognitive training on the social competence of children with ASD. Our goal is to construct a multi-modal framework that elucidates the impact of self-processing on social competence in these children, thereby providing a theoretical basis for clinical diagnosis and aiding in the development of intervention strategies for ASD.
Keywords: self cognition; self reference; autism spectrum disorder; sense of ownership
* 國家自然科學基金地區項目(3236070111)資助。
通信作者:袁月, E-mail: livia428psy@163.com