Nature综述|自闭症的感知觉

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自闭症患者被称为星星的孩子，他们在言语发育、人际交往功能中受损，并表现出兴趣狭窄和行为方式刻板。除上述障碍外，自闭症患者感知觉也存在异常，但在历史上却经常被忽略。最新的自闭症国际诊断标准强调了这一问题，现在已将感官敏感性作为自闭症患者的核心诊断特征。

研究自闭症患者的感知觉有重大意义，不仅可以应用在临床上如何建立自闭症的友好环境来帮助患者适应，也是理解自闭症患者神经生物学方面的重要渠道，也是帮助早期诊断的重要指标。因此，2017发表在NATURE REVIEWS | NEUROSCIENCE的一篇综述整理了自闭症患者的感知觉研究，并探讨了感知觉与自闭症症状的关系。

1. 视觉

（1）视觉检测

自闭症患者被描述为“看到树木，而不是森林”：以全面感知为代价，来协调感性世界的细节。这一框架并不能用天赋或缺陷或超敏感的感知来解释。相反，自闭症中的知觉表征表现出一种相对于感觉场景的全局特征的相对偏向。

这种注重细节的知觉风格被两项自闭症视觉行为的研究很好地捕捉到了：

①在视觉搜索任务中，自闭症患者可以更快地检测到隐藏在杂乱的干扰物中的目标，并且对干扰物的增加较不敏感。自闭症的视觉搜索优势已被广泛复制，并通过眼睛追踪，扩展为幼儿早期潜在的自闭症标记。

②在被试被动观看自然、复杂的场景时，与对象级显著性（大小、坚固性）、语义层次显着性(例如，人与物、行为、文字、面孔之间的触觉接触)相比，自闭症患者的凝视模式有利于像素级别（颜色、集中性、方向）的场景区域（见下图）。这一结果反映了自闭症患者的视觉偏好，甚至在自然环境的视角下也是如此。

从该两个结果得到的预测是：患有自闭症的个体可能对静态刺激有更高的判断或鉴别阈值。然而，自闭症患者的一些基本测量视觉敏感性的任务表现正常：视觉灵敏度、对比辨别、定向处理、拥挤、闪烁检测。至于自闭症患者大脑是如何快速而准确地感知细节的问题，这个问题还没有得到解决。自闭症患者在低水平视觉处理方面存在一些非典型性，特别是在高空间频率刺激的领域，但这些不太可能完全解释自闭症的原因。因为以往视觉搜索任务中的刺激不一定是高空间频率的。

（2）视觉运动处理

与静态刺激不同，自闭症患者常常表现出异常的动态（社会或非社会）视觉刺激的过程。虽然局部运动的检测阈值是典型的，甚至高于正常人，但自闭症患者经常与全局运动感知做斗争：也就是说，患者能够识别局部视觉运动信号的方向(如向右或向左)的能力(如移动的点)有缺陷。如下图，40%的点是统一向右运动的，被试的任务是识别所有点中哪个方向是大部分点的移动方向。自闭症患者识别这些点的运动方向有所缺陷。这些缺陷可以预测高功能自闭症症状的严重程度，在运动信号微弱或整合时间短的情况下尤为明显。

2. 听觉

自闭症儿童往往难以辨别两个密切发生的音调的相关呈现顺序。与正常发育的儿童相比，自闭症对听觉音调有着延迟诱发神经反应，该延迟可显著预测自闭症之后的症状严重程度，提出这样的假设：这种差异可能会在更高阶的沟通中引起自动化困难。

3. 触觉

与视觉领域一样，孤独症患者基本触觉检测阈值改变的证据也参差不齐，一些研究发现典型的而另一些报告了优势或减少。虽然在这些研究中使用的触觉范式各不相同，但其中一个结果较为稳定。

Tavassoli et al.（2016）运用静态和动态触觉任务测量被试的触觉阈限。

静态触觉任务为先出现一个较强的阈上的触觉刺激后紧随一个较弱（较难检测到）的触觉刺激，被试报告是否感觉到了第二个刺激，不停调整两个刺激的大小当被试刚刚感觉不到时则两个刺激的强度差值为静态触觉阈限。

动态触觉任务是使用不同的刺激呈现的动态检测任务，触觉刺激强度从0增加到被试刚刚能察觉到为止。

前馈抑制描述了皮质功能组织的一个主要特征，其中抑制细胞接收来自传入的皮质纤维的输入，进而抑制相邻细胞的反应，增加触觉阈值。

两个触觉任务得到的阈限差值即为前馈抑制能力。前馈抑制描述了皮质功能组织的一个主要特征，其中抑制细胞接收来自传入的皮质纤维的输入，进而抑制相邻细胞的反应，增加触觉阈值。

4. 多感官通道加工

除了单个感觉系统的工作之外，多感官网络还能够将环境的信号绑定到对外部事件的一致、统一的感知中。这种跨感官的信息整合提高了我们与环境互动的能力：增强了检测能力、更精锐的定位能力、更快的反应，给人们的行为带来很多增益，包括在言语理解方面的实质性好处。

而在自闭症患者身上，这种多感官通道加工更弱。有研究发现，当视觉刺激匹配听觉音调（听觉音调提示后面的视觉刺激），相比于只出现视觉刺激，控制组被试反应更快，但这种线索优势并没有在自闭症患者身上出现，这可能是语言和沟通缺陷的发展基石。

时间处理的影响

2014年发表在The Journal of Neuroscience 的Multisensory Temporal Integration in Autism Spectrum Disorders证明自闭症患者的多通道感觉整合能力更弱。

自闭症患者的时间绑定窗口（多长时间内把两个跨感觉通道的刺激结合为一个）更宽，且该窗口与麦格克效应（嘴型为ba，声音为ga，两者结合感知为da）相关。该实验结果证明自闭症患者更可能将时间上相距更远的跨通道刺激结合在一起，更可能将异步事件知觉为同步事件。

除时间绑定窗口的差异外，还有其他因素可能影响：

①并行处理中的差异可能会导致联合搜索的优越性。

②判断全局运动的缺陷可能是由于在两个选项的强制选择任务中改变了的决策标准而产生的。多感觉绑定的减少可能源于所涉及的认知机制的差异。

5. 感知觉异常与高级认知功能的关系

自闭症患者的知觉差异往往预示着自闭症症状的严重程度。这种相关性为孤独症患者的感觉和社会认知过程之间的关系提供了有力的论据。两者的关系到底是怎么样的呢?

（1）第一种假设：感官优先解释：

儿童收养机构的感官剥夺研究先发起这一解释，认为早期发育过程中的非典型感觉加工在前馈过程中会导致社会认知的典型发展受阻。毕竟，动态的感觉信息是社会交流的媒介，我们需要听出语音语调的变化、表情的变化等，都是个体与社会中的其他个体交换信息的方式。

因此，一个受挫于输入动态感觉信息的孩子也可能难以将社会信息构建成有意义的表示，或者，也可能找到社会信息但感到困惑，因此自己选择远离暴露或接触社会信息。

对自闭症患者多感觉结合缺陷与语言处理之间关系研究支持了这种前馈因果关系。感觉优先解释有很强的优点，但也有缺点：

①在患有自闭症的言语个体中，语言处理与神经结构的差异在语用学领域尤为显著，但为什么感官差异会特别影响这一特征尚不清楚。

②大脑理论的神经基础在盲视个体中具有可比性，提示其发展不依赖于典型的感官体验，因此感官信息加工受损真的会很大程度影响个体发展至患自闭症吗？因此，虽然感官第一观点可能解释了语言发展的某些方面的困难，但从建立稳定的感觉表征方面的层次性困难来解释心理理论中的顶层自闭症缺陷是很困难的。

（1）第二种假设：自上而下的解释

自上而下的解释假设，一般认知过程中的一致过程（如注意力、决策或因果推断）支持自闭症的感觉和社会认知过程中的缺陷。这一理论的一个实例是“弱中心一致性”假说，它假设自闭症神经生物学的特征是集中扰动神经过程，将信息(感官或认知)聚合成连贯的感知或认知。

在这个解释中，认为自闭症大脑对感觉信号的加工是正常的；相反，集成感觉信号的高阶神经机制被改变。

这种理论的神经生物学证据能证明的：自闭症在多感官表征与任务需求相结合的大脑相关区域存在缺陷。但是使用这一自上而下的帐户解释改变的神经解剖学具有挑战性，不仅是关联皮质，还有死后自闭症患者的大脑的初级听觉皮层。因此，集中的认知解释不太可能为感知觉和高级认知提供一致的底层因素。

未来展望

1. 自闭症亚型研究

可能是自闭症的不同亚型，许多自闭症的实验结果难以得到复制。考虑到自闭症人群的遗传异质性，感官范式是一个有希望能将自闭症人群分层为更同质的子群的研究范式。因此，未来研究因结合不同的自闭症亚型与感知觉加工来进一步验证。

2. 感知觉研究对自闭症各个领域的研究启示

自闭症影响着人类经验的各个领域：从感觉和知觉到运动行为、情感、交流和认知。自闭症研究的一个中心挑战是如何理解这些不同领域之间的联系。作者建议，对感知觉症状的研究可能有助于解开这种复杂性，揭示大脑回路水平的改变，这些变化可能会影响自闭症患者皮层加工的各个领域。

总结

这项综述从自闭症多个感官的感知觉加工的研究结果进行了整理，并从自闭症视觉加工受损的神经机制，总结了感知觉异常与自闭症高级认知功能异常的关系。这一结论标志着我们对自闭症概念的革命性转变，对现代“社会脑”理论提出了质疑。

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参考文献

1.Robertson, C. E., & Baroncohen, S. (2017). Sensory perception in autism. Nature Reviews Neuroscience, 18(11).（本文）

2.Stevenson, R. A. , Siemann, J. K. , Schneider, B. C. , Eberly, H. E. , Woynaroski, T. G. , & Camarata, S. M. , et al. (2014). Multisensory temporal integration in autism spectrum disorders. Journal of Neuroscience, 34(3), 691-697.

3.Tavassoli, T., Bellesheim, K., Tommerdahl, M., Holden, J. M., Kolevzon, A., & Buxbaum, J. D. (2016). Altered tactile processing in children with autism spectrum disorder. Autism Research, 9(6), 616-620. 

作者：yummy

排版：小小