2019年5月13日，发展心理学权威杂志Developmental Science在线发表了来自银河集团198net易莉课题组的论文“Out of Mind, Out of Sight? Investigating Abnormal Face Scanning in Autism Spectrum Disorder Using Gaze-Contingent Paradigm”。该研究采用眼动追踪技术，探究了孤独症儿童面孔加工的特点，进而探讨孤独症儿童回避眼睛的内在机制。
孤独症是一种以社会交往和语言沟通障碍、兴趣范围狭窄及重复刻板行为为主要特征的神经发育障碍。一般发病于婴幼儿期，具有遗传性，目前没有特效药物进行治疗，只能通过行为干预来降低症状的严重程度，但效果往往不佳，因此症状通常伴随终身。根据美国疾病控制与预防中心在2016年的研究报告，孤独症在美国的患病率高达1.47%。据最新的流行病学调查发现，我国的孤独症患病率和美国类似(Sun et al., 2019)。孤独症对患者的生活、教育、工作与人际关系产生了严重影响，已成为世界性的公共健康问题，并成为发展与临床心理学、精神病学、临床医学及神经科学的国际研究热点。Science杂志也于2005年将孤独症的成因、早期筛查和干预列入125个重要科学问题之中。
对于孤独症核心症状之一的社交障碍，一些研究者认为孤独症患者早期出现的社会注意缺陷会导致儿童在发展过程中缺乏足够的社会学习经验，从而导致其社会交往的发展障碍。对面孔和眼睛的注意是社会性注意非常重要的方面。许多研究发现，孤独症儿童存在异常的面孔加工模式，特别是对眼睛的回避。第五版的精神障碍诊断与统计手册（DSM-5）也把异常的眼睛接触作为诊断孤独症的一个重要标准。然而，这种眼睛回避现象背后的机制尚存在争议。社会动机理论是众多理论中最具影响力的理论之一。该理论认为孤独症儿童对包括眼睛在内的社会刺激缺乏动机因而更少去看它们。最近，Jaswal & Akhtar (2018)对社会动机理论提出挑战，认为孤独症患者少看眼睛并不一定是缺乏社会动机导致。研究已发现东亚人比西方白人更少看别人的眼睛(Blais et al., 2008)，但没有人认为东亚人比白人缺乏社会动机。事实上，东亚人加工眼睛的程度跟西方白人一致，只是他们更多通过看鼻子去加工眼睛，即采用外围视野的方式去看眼睛(Caldara et al., 2010)。许多临床报告指出孤独症患者比正常人更频繁地依赖外围视野去看物体(Basilio et al., 2012; Laurent et al., 2007)。因此，孤独症患者也可能更多地通过外围视野去看眼睛。如果这个外围视野的假设是正确的，社会动机理论去解释孤独症异常的面孔加工则是有问题的。
为了探究孤独症儿童是否通过外围视野的方式去看眼睛，易莉课题组以7岁左右的孤独症儿童为研究对象，采用眼动追踪技术，并结合创新性的实验范式和多种数据分析方法探究了这个年龄段的孤独症儿童异常的面孔加工模式。该研究包括两个实验条件：在清晰面孔条件下，整张面孔是清晰可见的（图1A），儿童既可以通过中央窝视野，也可以通过外围视野去加工面孔信息；在模糊面孔条件下，整张面孔是模糊的，只有儿童所看的区域才会变清晰（图1B和1C）。在这种模糊条件下，儿童不能依赖外围视野，只能通过中央窝视野来加工面孔信息。如果孤独症儿童确实有动机去看眼睛，那么在模糊条件下，他们去看眼睛的时间应该增加。
图1.（A）清晰条件下的面孔和兴趣区画法示例；（B）（C）模糊条件下观察右眼和嘴巴的示例。
对总体的注视时间的分析发现，孤独症儿童在两种条件下看眼睛的时间均要短于正常儿童（图2）。数据驱动的时程分析进一步发现两组儿童在面孔出现的1000 ms内看清晰面孔的眼睛时间比模糊面孔的眼睛更长（图2）。由于眼睛区域具有较高的对比度，眼睛在物理特征上极具凸显性。因此，在面孔出现后的早期阶段，有可能是清晰面孔眼睛的物理凸显性自动捕捉到了两组儿童的注意。在面孔出现1000 ms后，正常儿童逐渐增加看模糊面孔（相对于清晰面孔）的眼睛，有可能是动机驱动，以补足前期花较少时间看模糊面孔的眼睛。但是孤独症儿童并没有表现出这种动机驱动的调控，在面孔出现1000 ms后看两类面孔眼睛的时间非常相似。然后，我们使用在空间维度上的数据驱动的方法，对看面孔上的每个像素点的注视时间比例使用线性混合模型进行了回归，发现孤独症儿童比正常儿童少看的地方集中于瞳孔区域，而他们比正常儿童更多看面孔的眉毛区域（图3）。最后，我们分析了两组儿童在看面孔时的眼动熵。熵越大，代表儿童看面孔的模式越随机、越不具策略性。我们发现孤独症儿童的眼动熵要比正常儿童更高（图4），可能反映他们不知道何时何地去提取面孔的信息，因此缺乏有效的面孔扫描策略。这些结果说明孤独症儿童异常的面孔扫描模式不能用外围视野假设来解释，他们的的确确更少看眼睛。该研究为理解孤独症儿童眼睛回避的现象和内在机制提供了新思路。
图2. 看眼睛时间的比例。左图：总注视眼睛的比例。右图：注视眼睛比例随时间的变化。灰色阴影区代表条件间差异显著的时间点。
图3.空间维度上的数据驱动分析的结果。(A)组别（孤独症和正常组）和条件(清晰和模糊)的主效应。(B)注视比例的热图以及组别和条件间的系数β差异图。
图4. 眼动熵。左图：总眼动熵的箱线图。右图：时程眼动熵。
北京大学生命科学联合中心四年级博士生王乾东为论文的第一作者，北京大学心理学院易莉研究员和中山大学心理学系王雨吟老师为本文的通讯作者。银河集团198net研究生许少斌、博士生宋词和李天碧、方方教授，以及中国科学院的林焯文老师为本文作出了重要贡献。该研究由国家自然科学基金和北京市脑科学项目资助完成。
Wang, Q., Hoi, S., Wang, Y.*, Song, C., Li, T., Lam, C., Fang, F., & Yi, L. (2019). Out of Mind, Out of Sight? Investigating Abnormal Face Scanning in Autism Spectrum Disorder Using Gaze-Contingent Paradigm. Developmental Science. doi:10.1111/desc.12856
PI及课题组介绍
易莉研究员于2003年毕业于北京大学心理学系，获学士学位。2007年获美国杜克大学心理与神经科学系发展心理学硕士学位，2009获该系博士学位。2009年6月加入中山大学心理学系，先后担任讲师及副教授。2015年2月起任北京大学心理学系研究员、博士生导师。易莉课题组近年来主要从事孤独症谱系障碍儿童的研究，目前研究方向集中于孤独症的社会认知障碍的机制、早期视觉注意、孤独症早期筛查和新型康复手段的研究。
2019-05-20