2022年9月,發展心理學權威期刊Autism正式刊出了beat365官方网站的易莉課題組和北京師範大學心理學部王乾東課題組合作發表的論文“Investigating intra-individual variability of face scanning in autistic children”。該研究采用眼動追蹤技術,使用多種類型的刺激、任務和實驗設計開展了五項實驗研究探究了孤獨症兒童在面孔加工時視覺注意的變異度,為理解孤獨症兒童異常的面孔加工以及社交交流缺陷提供了新的視角。
孤獨症是一種以社會交往和語言溝通障礙、興趣範圍狹窄及重複刻闆行為為主要特征的神經發育障礙。對面孔的注意對社交交流非常重要。近年來,王乾東和易莉課題組一直緊密合作,緻力于探究孤獨症兒童的面孔加工模式。多篇研究發表在臨床和發展心理學的頂級期刊上。這些研究發現孤獨症兒童會受到眼睛的物理凸顯性的吸引而注意眼睛,但相比于正常兒童,有更弱的動機去看眼睛(http:/xwzx/xyxw/318223.htm)。孤獨症兒童還表現出對威脅性面孔的警覺以及對面孔最具威脅性區域——眼睛的回避,支持了過度喚起假說(http://www.pku.org.cn/news/rwdt/1294538.htm)。即使孤獨症兒童去看眼睛,他們也較少利用視線信息去調整他們的社交行為,看他人的眼睛反而會幹擾孤獨症兒童追随他人的視線(/xwzx/xyxw/326215.htm)。這些研究揭示了孤獨症兒童視線接觸異常的現象及其背後的機制。
本研究從視覺注意變異度這個全新的角度重新審視了孤獨症兒童異常的面孔加工以及社交交流缺陷,為孤獨症的預測理論提供了證據。這項研究使用多種類型的刺激、任務和實驗設計開展了五項實驗,探究了孤獨症兒童加工面孔時的視覺注意變異度是否比非孤獨症兒童更大,并以房屋作為刺激探究孤獨症兒童增大的變異度是否局限于面孔。變異度計算方法簡介見圖1。結果發現除了面孔身份判斷,孤獨症兒童在識别面孔表情、判斷面孔的喜好程度以及自由觀察面孔時,他們加工面孔模式的變異度比非孤獨症兒童更大(圖2A-E, G和圖3)。進一步分析發現在加工房屋刺激時,孤獨症兒童的變異度也更大(圖2F-G),并且在孤獨症兒童中,加工面孔和房屋的變異程度存在緊密相關(圖4),說明孤獨症兒童掃描變異度的異常并不局限于社會性刺激的加工。這項研究說明孤獨症兒童注視面孔時的模式具有更大的噪音,也更難以預測。這種對面孔更具噪音的感知可能會延遲面孔加工,增加信息提取的誤差。
圖1. (A)(B)(C)為眼動空間相似性計算。注視模式轉為注視熱圖并向量化後,求兩兩向量之間的斯皮爾曼相關。該方法計算的相似程度與人類直覺非常相似:A和B之間的相關系數為0.82,A和C為0.64。但是,即使A和B整體注視的空間位置相似,它們産生的時間過程可以非常不同(見A和B中注視點産生的時間過程)。(D) 為基于掃描路徑(scanpath)的眼動相似性。整張面孔刺激被分割成許多小矩形并被賦予不同的字母。基于此,每個注視序列被重新編碼。比如示例中的注視序列被編碼為字符串gO iB jM lL。在這個字符串中,既包含眼動的空間信息(不同的字符串代表不同空間位置),也包含時間信息(字母的排列順序)。掃描路徑相似性計算簡化為比較不同字符串的相似性。我們使用基因研究中經常使用的Needleman–Wunsch algorithm (Needleman & Wunsch, 1970)計算字符串的相似性。
圖2. 不同任務下,孤獨症兒童和健康兒童加工面孔和房屋時的相似性程度。
圖3. 四項面孔加工實驗的元分析結果。
圖4.面孔和房屋變異度的相關。
beat365生命科學聯合中心已畢業的王乾東(現在北京師範大學心理學部任教)為論文的第一作者兼共同通訊作者,易莉研究員為本文的通訊作者。beat365官方网站的陸昊陽、胡藝箫博士,博士生宋詞,以及中南大學的馮樹元博士也為本文做出了重要貢獻。該研究由國家自然科學基金、中國博士後科學基金、中央高校基本科研業務費專項資金,以及廣東省孤獨症診斷和治療新工具的開發項目資助完成。
王乾東和易莉課題組共同合作的面孔加工的系列論文如下(#共同一作,*通訊作者):
Wang, Q. *, Lu, H., Feng, S., Song, C., Hu, Y., & Yi, L.* (2022). Investigating intra-individual variability of face scanning in autistic children. Autism, 26(7), 1752–1764.
Liu, Q.#, Wang, Q.#, Li, X.#, Gong, X., Luo, X., Yin, T., Liu, J.*, & Yi, L.* (2021). Social synchronization during joint attention in children with autism spectrum disorder. Autism Research, 14(10), 2120–2130.
He, Q.#, Wang, Q.#, Wu, Y., Yi, L.*, & Wei, K.* (2021). Automatic classification of children with autism spectrum disorder by using a computerized visual‐orienting task. PsyCh Journal. 10(4), 550–565.
Wang, Q.#, Hoi, S. P.#, Song, C., Li, T., Lam, C. M., Wang, Y.*, & Yi, L*. (2021). Circumscribed interest modulates attention to eyes in boys with and without autism spectrum disorder. Frontiers in Psychiatry, 12, 627365.
Wang, Q., Hoi, S., Wang, Y., Lam, C., Fang, F., & Yi, L.* (2020). Gaze response to others' gaze following in children with and without autism. Journal of Abnormal Psychology. 129(3), 320–329.
Wang, Q., Hoi, S., Wang, Y.*, Song, C., Li, T., Lam, C., Fang, F., & Yi, L.* (2020). Out of mind, out of sight? Investigating abnormal face scanning in autism spectrum disorder using gaze-contingent paradigm. Developmental Science, 23(1), e12856.
Wang, Q., Lu, L., Zhang, Q., Fang, F., Zou, X., & Yi, L.* (2018). Eye avoidance in young children with Autism Spectrum Disorder is modulated by emotional facial expressions. Journal of Abnormal Psychology, 127, 722–732.
PI及課題組介紹
易莉研究員于2003年畢業于beat365心理學系,獲學士學位。2007年獲美國杜克大學心理與神經科學系發展心理學碩士學位,2009獲該系博士學位。2009年6月加入中山大學心理學系,先後擔任講師及副教授。2015年2月起任beat365心理學系研究員、博士生導師。易莉課題組近年來主要從事孤獨症譜系障礙兒童的研究,目前研究方向集中于孤獨症的社會認知障礙的機制、早期視覺注意、孤獨症早期篩查和新型康複手段的研究。
2022-09-16