樊越波，彭曉玲，黃丹

自閉癥譜系障礙(Autism Spectrum Disorder,ASD)是一種神經發(fā)育障礙，但部分自閉癥者同時具備一些超凡的“能力”[1]，對自閉癥者特殊能力的探究，不僅將促進我們對自閉癥者奇特認知現(xiàn)象的理解，也將有助于我們對自閉癥者優(yōu)勢技能的開發(fā)利用。視覺是自閉癥者最主要的信息加工通道，對自閉癥者在視覺加工通道上的優(yōu)勢現(xiàn)象進行深入探究將最大化地作用于針對于自閉癥者的教育和從業(yè)技能的訓練。本文將對自閉癥視覺加工優(yōu)勢的研究及其神經機制進行綜述，以明晰未來的研究取向。

1 自閉癥者在視覺加工上的優(yōu)勢表現(xiàn)

1.1 自閉癥者在視覺搜索上的優(yōu)勢 研究者通常采用兩類搜索任務來觀察自閉癥與其他群體的搜索能力的差異，一類為鑲嵌圖片任務(Embeded Figure Test,EFT)，另一類為非鑲嵌式的搜索任務。研究者發(fā)現(xiàn)，不論ASD兒童還是成人，也不管是否高功能ASD群體，在EFT任務中，ASD組始終具有優(yōu)于正常對照組的搜索任務表現(xiàn)[2]。但前提是EFT任務的材料不能過于簡單，Schoolz等[3]發(fā)現(xiàn)當使用兒童版本的搜索材料時，自閉癥組的搜索優(yōu)勢就不能被探測出來。而在非鑲嵌式搜索任務中，研究者發(fā)現(xiàn)無論干擾刺激是簡單還是復雜，高自閉癥譜系商數(shù)得分組始終具有優(yōu)于低得分組的搜索效率[4]。

1.2 自閉癥者在視覺空間構建上的優(yōu)勢 木塊圖測試(Block Design Test,BDT)是韋氏智力測試中的一個分測試，通過利用兩色立方體木塊拼出先定的平面圖形以測查被試將整體信息分割成局部的能力，也體現(xiàn)了個體對空間的知覺能力。Shah等[5]發(fā)現(xiàn)ASD組完成任務的優(yōu)勢并非來源于空間加工能力改變，而是與對局部-整體信息加工的能力相關。Caron等[6]證實了在均衡空間加工能力的前提下，ASD組依然能夠比對照組更快地完成BDT任務。但ASD執(zhí)行BDT任務的加工優(yōu)勢卻不如視覺搜索任務穩(wěn)定，有研究者認為ASD患者完成BDT任務的優(yōu)勢似乎更傾向與存在于某個特定亞型的群體中，如語言功能發(fā)育遲滯的自閉癥群體[7-8]。

1.3 自閉癥者在知覺區(qū)分上的優(yōu)勢 自閉癥者雖然在識別社會性刺激(如面孔)上存在不足，但Pallett等[9]發(fā)現(xiàn)ASD青少年識別物品的能力卻顯著優(yōu)于正常青少年。在Plaisted[10]早期的研究中也發(fā)現(xiàn)，高功能ASD組對于高混淆圖片的區(qū)分能力優(yōu)于正常對照組，只是由于正常被試者具有較強的學習能力，當新異材料變?yōu)槭煜げ牧虾?，正常對照組對于圖形的區(qū)分能力大幅提升，導致ASD組的區(qū)分優(yōu)勢不再顯現(xiàn)。在對于動態(tài)視覺刺激加工的過程中，研究者也發(fā)現(xiàn)自閉癥者具有增強的知覺區(qū)分能力[11]。

1.4 自閉癥者較少受到視錯覺的影響 Happe等[12]發(fā)現(xiàn)與學習困難兒童組以及正常兒童組相比，ASD兒童組在對6種常見的二維視覺錯覺圖形進行判斷時較少受到錯覺的影響，表現(xiàn)出更高的判斷準確性。然而Ropar等[13]用類似于Happer的錯覺圖形觀察自閉癥者在執(zhí)行判斷任務時發(fā)現(xiàn)ASD組并不出現(xiàn)優(yōu)于對照組的表現(xiàn)[14]。面對這一矛盾，研究提出可能是在執(zhí)行任務時使用了不同的指導語，如使用“這兩者看上去一樣長么？”以及“這兩者一樣長么？”這兩種指導語可能引起研究結果的差異。對自閉癥者是否具有減弱的錯覺敏感性，Mitchell等[15]利用三維的Shepard錯覺圖形進行了進一步的驗證，他們的研究結果表明自閉癥者與正常被試者都受到錯覺信息的影響，但自閉癥者對錯覺的敏感性小于正常對照組。 總體而言，研究者發(fā)現(xiàn)ASD群體在多種視覺加工任務中都出現(xiàn)加工優(yōu)勢，但這些優(yōu)勢基本停留在初級的感知覺加工水平。

2 自閉癥者視覺加工優(yōu)勢的認知理論解釋

2.1 視覺加工優(yōu)勢源于功能損傷的代償 ASD是一種在生命早期就出現(xiàn)的發(fā)展性障礙，為彌補自閉癥者某些大腦功能的缺失，自閉癥者可能因此獲得其他的代償功能，其中包括優(yōu)越的視覺加工能力。早期弱的中央統(tǒng)合(Weak Central Coherence,WCC)理論和心理理論(Theory of Mind,TOM)為支持這種思想較具有代表性的兩個理論。WCC理論認為上文提及的視覺加工任務，如完成視覺搜索、視覺構建、視覺區(qū)分任務，歸結而言都屬于需要克服整體信息干擾，從而對局部信息進行加工的任務[5,16-17]。正是由于自閉癥者整體加工能力的不足，使其在這些任務中受到較少的來自整體視覺信息的干擾，可以更集中于對局部信息的加工，因而在這些任務加工中存在優(yōu)勢。錯覺和完型加工的產生被研究者認為來源于個體具有自動整合視覺元素的傾向[18]，除本文前面所述自閉癥者具有更低的錯覺敏感性[15]，Brosnan[18]和Bolte等[19]發(fā)現(xiàn)在觀察視覺材料時自閉癥組比對照組缺乏使用某些完型加工原則(如“相似性”原則)對信息進行加工，這些研究預示著自閉癥者整合靜態(tài)視覺信息的能力減弱。Atkinson等[20]發(fā)現(xiàn)自閉癥者對動態(tài)視覺信息的整合能力也存在不足。心理理論在一定程度上也支持視覺加工優(yōu)勢的代償思想。心理理論認為自閉癥者對自己和他人的心理狀態(tài)進行推測，并據(jù)此對他人行為做出因果性預測和解釋的能力減弱[21]。由于個體對外界環(huán)境的理解能力減弱，將導致其與外界的聯(lián)系減少，但為保持個體信息接收的穩(wěn)定，自閉癥者將出現(xiàn)較強的內部心智關注，形成多方面認知加工的優(yōu)勢，其中包括視覺加工方面的優(yōu)勢，以此來彌補對外界行為預測和解釋能力的不足[22]。Jarrold等[23]采用眼部運動的任務和EFT任務發(fā)現(xiàn)不論正常成人還是ASD成人，心理理論的能力越差的個體，視覺搜索速度越快。然而，一些研究發(fā)現(xiàn)自閉癥者對整體信息加工的能力并未受損[4,24]，這樣自閉癥者對視覺信息的整合能力不足的觀點受到沖擊。另外，心理理論能力與視覺加工能力之間的關系也不夠穩(wěn)定，如Morgan等[25]發(fā)現(xiàn)學齡前自閉癥幼兒的社交技能和視覺搜索的能力并未存在相關，這些表明代償說的思想還不足以解釋自閉癥者的視覺加工優(yōu)勢現(xiàn)象。

2.2 視覺加工優(yōu)勢源于自閉癥者內在的特質 面對功能代償解釋的局限，學者們認為其他神經發(fā)育障礙群體沒有出現(xiàn)類似于自閉癥者的認知加工優(yōu)勢，是因為自閉癥者的優(yōu)勢源自于其本身的內在特質，這是一種先天的認知加工風格或者加工優(yōu)勢[26]。研究者發(fā)現(xiàn)1/2的自閉癥孩子的父親，以及1/3的自閉癥孩子的母親出現(xiàn)類似自閉癥孩子的任務加工優(yōu)勢，間接的支持了視覺加工優(yōu)勢源于自閉者內在的特質的觀點[27]。修正后的WCC理論、知覺功能促進化理論(Enhanced Perceptual Functioning Account,EPF)和Barion-Cohen的移情-系統(tǒng)化(Empathizing Systemizing Account)理論都支持這種特質說的思想。 修正后的WCC理論認為自閉癥者的加工優(yōu)勢源于其本身具有對局部信息知覺的偏好，而正常人存在的是對整體信息加工的偏好，在執(zhí)行視覺搜索等針對局部進行加工的視覺任務時，自閉癥者由于存在對于局部信息知覺的偏好，因此出現(xiàn)任務加工優(yōu)勢。EPF理論認為在執(zhí)行視覺任務時出現(xiàn)加工優(yōu)勢是由自閉癥者本身增強的對局部信息知覺的能力導致的[28]。移情-系統(tǒng)化理論的觀點則認為自閉癥者具有內部的驅動去理解現(xiàn)實事物的結構和規(guī)則，希望獲取事物內在的系統(tǒng)構架的傾向。也正是由于具有這種傾向，使得自閉癥者對事物的細節(jié)具有高度的專注力和興趣，從而出現(xiàn)對視覺局部信息加工的優(yōu)勢[29]。盡管這三種理論存在一定的差異，但都可以在不同程度上解釋自閉癥者在視覺加工任務中，不僅存在對局部信息加工的優(yōu)勢，而且具有完整的對整體信息進行整合的能力這一現(xiàn)象。對這三種理論的驗證正成為現(xiàn)今自閉癥認知加工領域的熱點問題，特別是伴隨著認知神經科學的發(fā)展，眾多的學者們試圖從神經機制方面理解自閉癥者的視覺優(yōu)勢。

3 自閉癥者視覺加工優(yōu)勢的神經機制探究

3.1 大腦特定區(qū)域的功能活動的異常 在一些視知覺加工任務中，ASD組大腦激活的區(qū)域主要集中于枕-顳-頂葉等大腦后部區(qū)域，激活范圍明顯少于對照組[30-31]，但大腦后部區(qū)域的激活強度顯著高于對照組[32-33]。大腦激活區(qū)域的減少，尤其是缺乏前額葉區(qū)域的激活，可能反應了自閉癥者在完成視覺加工任務時受到減弱的來自大腦的自上而下的調控。而枕-顳-頂葉等大腦后部區(qū)域激活程度的增高則提示自閉癥者存在更自動的視覺空間加工過程[30]。在完成EFT等視覺任務時，被試需要在抑制對整體信息加工偏好的同時完成對局部視覺信息的加工，而正由于自閉癥者存在減弱的大腦自上而下的調控和更自動的視覺加工過程，使其不需很大的努力來抑制整體信息的干擾，并可以自動專門化的完成對局部視覺信息的加工，最終促使自閉癥者在這些任務中存在加工優(yōu)勢[30]。對于在執(zhí)行視覺加工任務時ASD組大腦的激活狀況，Spencer等[34]卻發(fā)現(xiàn)了不同的結果，他們觀察到自閉癥者大腦視覺區(qū)域的血氧活動信號低于對照組，而額葉和顳葉區(qū)域的激活卻高于對照組。研究結果的差異，可能是由于任務設置和任務難度的差異所致。Spencer等[34]發(fā)現(xiàn)大腦各個區(qū)域的激活程度與任務難度相關，在執(zhí)行一定難度的視覺任務時，自閉癥者的大腦枕葉等區(qū)域可能不需要很費力的激活就可以完成任務，而他們的額葉區(qū)域卻需要比普通人非更大的努力，才能促使任務的完成。此外，研究者發(fā)現(xiàn)自閉癥者在執(zhí)行視覺加工任務時表現(xiàn)出大腦激活的偏側化，與正常人相比，自閉癥者更常利用大腦右側區(qū)域來實現(xiàn)對視覺任務的加工[30-31]。這與自閉癥者大腦右半球的病理化優(yōu)勢的說法相吻合，即由于左半球受損，繼而代償性的出現(xiàn)大腦右半球的功能優(yōu)勢。有研究者認為，自閉癥的發(fā)生與母體子宮內睪丸素水平過高有密切的關系，而高度的睪丸素可以導致胎兒左半球發(fā)育遲滯，右半球就產生代償功能，使自閉癥者優(yōu)勢腦轉到右腦[22]。右半腦是典型的認知腦，自閉癥者右側優(yōu)勢腦的存在將促使他們在認知加工任務中出現(xiàn)優(yōu)勢。

3.2 大腦特定區(qū)域功能協(xié)同活動異常 研究發(fā)現(xiàn)在靜息狀態(tài)下，自閉癥者大腦存在減弱的長程連接以及增強的局部連接[35-37]。大腦額葉區(qū)域與其他區(qū)域連接的減弱，被認為反應了大腦對信息的高級整合能力的下降，大腦區(qū)域內局部連接的增強則可能反應了大腦對特定領域加工的專門化。然而在執(zhí)行視覺加工任務中，關于自閉癥額葉區(qū)域與其他大腦區(qū)域長程連接的改變卻出現(xiàn)矛盾的研究結果，Damarla[32]發(fā)現(xiàn)自閉癥者額、頂葉，以及額、枕葉的功能連接減弱，但在Keehn[37]的研究中自閉癥組大腦額-枕葉之間的功能連接增強。雖然McGrath[38]等利用心理旋轉任務發(fā)現(xiàn)，任務難度的變化會影響被試大腦神經協(xié)同活動狀況(如隨著任務難度增加，ASD組出現(xiàn)大腦功能連接的抑制，對照組出現(xiàn)連接的增強)，但是否由于任務難度的不同引起上述結果的差異仍需進一步的驗證。值得注意的是，盡管對于自閉癥者額葉的長程連接狀況的研究還存在爭議，自閉癥者大腦枕葉區(qū)域內功能連接的增強結果卻較為穩(wěn)定，這可能為自閉癥者對視覺信息知覺能力的增強提供神經機制方面的支持。

3.3 大腦結構的異常 大腦的結構是功能活動變化的基礎。在臨床觀察中，自閉癥兒童尤其是嬰兒顯示出比正常兒童增大的大腦頭圍。O'Reilly等[39]研究顯示大頭圍組在完成EFT任務中表現(xiàn)出相對于小頭圍組的明顯的優(yōu)勢，支持了自閉癥者對視覺信息的加工優(yōu)勢可能與大腦結構的改變有關。有學者認為自閉癥嬰幼兒大腦頭圍的增大反應的可能是大腦白質纖維的過度連接[40]。Wolff等[41]研究發(fā)現(xiàn)自閉癥幼兒可能確實存在改變的大腦白質纖維結構。 從神經影像學研究結果上看，當前對自閉癥者視覺加工優(yōu)勢的認知解釋都可以找到一定的證據(jù)支持。如在執(zhí)行視覺加工任務時，自閉癥者額葉區(qū)域激活的缺乏，長程連接的減弱，以及右半球的病理優(yōu)勢在一定程度上支持了功能損傷的代償說。而執(zhí)行視覺加工任務時，自閉癥者枕葉區(qū)域激活的提高以及枕葉內連接的增強則提示自閉癥者可能存在對視覺信息加工更自動的專門化過程，這可能與自閉癥者本身的特質有一定的關系。

4 總結與展望

近年來，自閉癥者在認知加工上的奧秘吸引了越來越多的關注，研究發(fā)現(xiàn)自閉癥者在視覺搜索、視覺構建、視覺區(qū)分和視錯覺任務上存在一定的優(yōu)勢，但由于自閉癥個體行為表現(xiàn)的差異較大、認知加工優(yōu)勢的類型多樣，并且缺乏能將各個認知過程進行分離的實驗范式，研究者尚未就自閉癥者的優(yōu)勢加工能力的認知解釋達成共識。但從目前的研究趨勢而言，研究者從基于代償?shù)乃枷胂蛱刭|說轉化，更傾向于針對自閉癥群體特有的加工優(yōu)勢進行探測，以此獲得與自閉癥的加工優(yōu)勢直接相關的證據(jù)。另外，因神經影像技術能夠直觀的探究自閉癥者在視覺加工過程中的神經活動，利用神經影像學的方法對自閉癥者視覺加工優(yōu)勢進行深入探究是今后研究的必然趨勢。在未來利用神經影像學技術對視覺加工優(yōu)勢的研究中，研究者不但需要擴展實驗任務的種類，嚴格控制實驗任務的難度，還需在研究中對自閉癥的亞型、年齡范圍等進行進一步的細化。隨著研究的深入，研究者更應通過長期的縱向追蹤，來探究自閉癥者視覺加工優(yōu)勢與病程發(fā)展變化的關系。

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