識别和處理面部信息是人際交往的關鍵，對社交互動的質量有着深遠影響。孤獨症個體在面孔加工上的特異性已被廣泛認為是其社會認知障礙的典型表現之一，這種特異性會影響他們對社交信息的處理，從而影響社交表現和症狀的表達。針對這一問題，易莉課題組的研究系統探讨了孤獨症面孔加工特異性的潛在機制，并為相關理論提供了有力支持(Wang et al., 2018, 2020, 2022， 2025)。基于此，易莉團隊提出了一種新的理解孤獨症心理病理機制的視角——從喚醒水平的視角，對現有理論和證據進行了重新審視和梳理。文章指出傳統觀點認為孤獨症個體在社會信息加工中表現出較低的喚醒水平，然而實際上，這種現象可能源于其過高的情緒和生理喚醒，從而導緻回避社交信息的行為（Yi et al., 2022）。
近日，易莉課題組與中國科學院遺傳與發育生物學張永清（現為湖北大學教授）課題組合作在Molecular Psychiatry上發表了題為“Reduced attention to human eyes in autism-associated Shank3 mutant laboratory beagle dogs”的研究論文（https://doi.org/10.1038/s41380-025-02965-7）, 基于Shank3突變犬的動物模型，為這一理論找到了跨物種證據。研究結果不僅揭示了Shank3基因突變如何影響面孔注意，還深化了我們對孤獨症神經機制的理解，并可能為未來的幹預和治療提供新的思路。
以往研究已經發現Shank3基因在孤獨症的發生中扮演了重要角色。該基因編碼一種突觸後支架蛋白，參與神經元之間的連接和信息傳遞。如果Shank3基因發生突變，可能會導緻神經環路異常，進而影響社交行為和認知功能。Shank3是目前公認的孤獨症高風險基因之一。
另外，在動物模型的選擇上，犬逐漸成為研究孤獨症的有效模型。與傳統的齧齒類模型（如小鼠）相比，犬的社交行為更接近人類，并且和人類有着親密的社交互動。它們擅長通過眼神交流和面部表情識别人類的情緒，這使得犬模型成為研究孤獨症社交注意力變化的理想體系。張永清課題組此前的研究已經發現，Shank3突變犬在社交互動方面表現異常，例如與他人的互動減少等，類似于孤獨症患者的社交特征。但這些犬是否也表現出與孤獨症相似的視覺注意模式？例如，它們是否會減少對面孔，尤其是眼睛區域的關注？這些問題仍然有待解答。
本研究首先開發了适用于犬類的眼動追蹤裝置。眼動追蹤技術是一種無創方法，能夠精确測量個體的視覺注意。研究結果顯示，Shank3突變犬在觀看人臉時，其對眼睛區域的注視時間明顯減少。由于眼神交流在犬-人互動中具有重要作用，這一發現提示Shank3突變可能影響犬對人類社交信息的處理。這一結果與以往針對孤獨症人群的研究一緻，即孤獨症個體在面部注視和面部信息加工方面存在異常。
圖1 适用于犬類的眼動追蹤裝置
圖2 突變犬對人臉眼睛區域注視減少
該研究還進一步探讨了Shank3突變犬減少眼部注視的潛在機制。研究團隊采用“凝視引導範式” （gaze cueing paradigm）分析了犬對眼睛區域的注意力轉移情況，發現突變犬更快地将目光從眼睛區域移開，而将目光轉向眼睛區域的能力與野生型犬無顯著差異，表明Shank3突變犬的眼睛回避行為是主動的，而非被動忽略。
有趣的是，Shank3突變犬在觀看同類面部時，并未表現出與人臉相同的注意力減少現象。這一發現可能是因為犬類的社交信息主要通過身體姿态和尾巴動作傳遞，而非通過眼神交流獲取。這一結果也提示了犬類在3.2萬年的馴化過程中，與人類形成了獨特的共進化關系，使其具備了高效解讀人臉信息的能力，以更好地适應人類社會。
該研究還發現，在外源催産素處理後，Shank3突變犬的眼部注視時間顯著增加。這一結果與部分人類研究相似。已有研究表明，催産素可增強孤獨症個體的社交信任和情感理解能力，并促進他們在自然社交互動中維持更長時間的眼神接觸。本研究不僅加深了對Shank3突變如何影響社交注意力的理解，也為催産素在孤獨症幹預中的潛在應用提供了新的實驗依據，進一步強化了犬類模型在孤獨症研究中的獨特價值。
圖3. 催産素改善Shank3突變犬的眼部注視
犬的社交行為高度發達，與人類共享許多情感交流和社交行為特征，特别是在面部識别、眼神交流和社會依戀等方面展現出與人類相似的模式。因此，犬為研究社交注意力和相關神經機制提供了一個理想模型。相比傳統的模式動物，如小鼠，犬類在社會互動、情緒感知以及對人類社會信号的響應方面更加接近人類，使得研究結果更具可轉化性。此外，犬的行為易于訓練和觀察，可以在非侵入性條件下評估複雜的社交行為和神經調控機制，從而為孤獨症的研究提供更直觀和有效的實驗系統。通過進一步探索犬類模型，我們不僅可以深化對社交認知障礙的理解，還能為未來孤獨症的臨床幹預策略提供更接近真實情境的實驗依據。
beat365官方网站、麥戈文腦科學研究所易莉研究員和湖北大學張永清教授為文章的聯合通信作者；中國科學院遺傳與發育生物學研究所在讀博士生李雨默和北京師範大學王乾東博士為共同第一作者；中科院遺傳發育所袁思琦博士、香港中文大學碩士生林德堃和英國林肯大學郭昆教授做出了重要貢獻。本研究獲得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、北京市自然科學基金、武漢市科學技術項目和中國科學院生物資源庫項目等的支持。
文章全文：
Li, Y. #, Wang, Q. #, Yuan, S., Lam, T. K., Guo, K., Zhang, Y.*, Yi, L.* (2025). Reduced attention to human eyes in autism-associated Shank3 mutant dogs. Molecular Psychiatry. https://doi.org/10.1038/s41380-025-02965-7
課題組以往相關工作：
Yi, L.*, Wang, Q., Song, C., Han, Z.* (2022). Hypo-arousal or hyperarousal? The mechanisms underlying social information processing in autism. Child Development Perspectives, 16(4), 215-222.
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(7), 722-732. doi: 10.1037/abn0000372
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, 320-329。
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。
Wang, Q., Han, Y., Hu, Y., Li, X., Liu, J., Fang, H., Li, T., Chang, Y., Yi, L.* (2025). Orienting to and away from the eyes in infants at high likelihood for autism when scanning faces. Autism Research.
2025-04-01