付春野 李艾馨 呂小康 王崇穎

摘 ?要??貝葉斯和預(yù)測編碼理論為孤獨癥譜系障礙（autism spectrum disorder， ASD）者的感覺加工異常提供了爭議性的解釋。通過聚焦非社會視覺信息， 可從貝葉斯推理、預(yù)測編碼過程和預(yù)測編碼精確度三個層面概述理論細(xì)節(jié)差異并歸納實證證據(jù)?；谪惾~斯推理的弱先驗和精確似然假說對ASD者視覺加工異常的解釋僅停留在描述性層面; 關(guān)注預(yù)測編碼過程的假說或觀點進一步推動了對ASD者視覺加工特異性的細(xì)化， 但仍不具備解釋功能; 聚焦預(yù)測編碼精確度的假說提供了理論解釋， 但需進一步完善理論細(xì)節(jié)和更多精細(xì)化的實證研究加以檢驗。未來研究應(yīng)通過先細(xì)化再整合的路徑歸納ASD者預(yù)測加工特異性、從ASD者主觀體驗視角檢驗理論內(nèi)容及從發(fā)展性視角考察預(yù)測功能在ASD者成長中的變化。

關(guān)鍵詞??孤獨癥譜系障礙， 視覺感知， 非社會信息， 貝葉斯， 預(yù)測編碼

分類號??B842; R395

1??引言

孤獨癥譜系障礙（autism spectrum disorder， ASD）是一種病因不明的異質(zhì)性神經(jīng)發(fā)育疾病， 其影響涉及感覺加工（Robertson & Baron-Cohen， 2017）、運動行為（Zampella et al.， 2021）和社會功能（黃鈺杰?等， 2023）。社會性變化（social alterations）理論認(rèn)為社交障礙是ASD的核心障礙， 但ASD“感覺優(yōu)先” （sensory-first account）理論提出， 感覺加工異常是ASD發(fā)展的關(guān)鍵因素（Falck-?Ytter & Bussu， 2023）。此異常始于嬰兒期（Chen et al.， 2022; Piccardi et al.， 2021; Falck-Ytter et al.， 2018）， 甚至在行為癥狀出現(xiàn)之前已存在。這類理論、觀點和實證挑戰(zhàn)了以社會變化為核心的ASD理論， 提出ASD的差異出現(xiàn)在更廣泛的感覺加工過程， 而非局限于社會領(lǐng)域。由于幾乎所有大腦經(jīng)驗性發(fā)育的基礎(chǔ)均依賴感官知覺， 研究者提出感覺加工異常導(dǎo)致ASD幼兒回避不可預(yù)測的社會環(huán)境， 進而無法從中學(xué)習(xí)社會互動和言語溝通（Falck-?Ytter & Bussu， 2023）。

聚焦感覺加工異常， 研究者試圖提出可解釋ASD者非典型感覺的理論。貝葉斯理論（Bayesian theory）指出， 大腦并非被動地對感官信息形成表征， 而是通過層級生成模型（hierarchical generative models）推測感官信息的意義（Clark， 2013）。因此， 感知來源于先驗信息與感官信息的建構(gòu)。基于此， Pellicano和Burr （2012）率先提出， ASD者不能使用先驗信息來預(yù)測傳入的感官信息， 導(dǎo)致其感知到的是更“真實”的感官世界。在這一假設(shè)提出后， 大量在貝葉斯理論視角下解釋ASD感覺加工異常的假說和理論迅速發(fā)展起來（Brock， 2012; Lawson?et al.， 2014; Palmer et al.， 2017; Sinha et al.， 2014; Van de Cruys et al.， 2014）， 這些理論在解釋ASD非典型感覺加工的細(xì)節(jié)上存在差異。

理解ASD者感覺加工異常的形成機制， 可對ASD早期篩查、診斷及針對性的干預(yù)方案產(chǎn)生一系列積極影響（柴浩?等， 2022）。因此， 有必要對ASD感覺加工異常的理論解釋進行整合。有研究者嘗試忽視不同理論間的細(xì)節(jié)差異， 通過更廣泛層面上的一致性歸納實證證據(jù)。具體來說， 只考慮ASD個體使用先驗進行感知的過程是否與典型發(fā)育（typically developed， TD）個體存在差異， 而不考慮具體的差異是什么， 并將此命名為“不平衡假說” （the imbalance hypothesis; Chrysaitis & Seriès， 2023）。遺憾的是， 這種理論層面的妥協(xié)并沒有獲得明確的結(jié)論。雖然該主題下研究內(nèi)容廣泛、方法多樣， 但支持或不支持不平衡假說的結(jié)果各半， 且存在矛盾?；谶@一局面， Chrysaitis和Seriès （2023）認(rèn)為將大量實證證據(jù)統(tǒng)一成連貫的理論整體， 是一項幾乎不可能完成的任務(wù)。

因此， 嘗試與Chrysaitis和Seriès （2023）相反的思路， 區(qū)分理論細(xì)節(jié)并限定實證證據(jù)類型可能是整合理論差異的途徑。這主要可通過以下三個具體方面來實現(xiàn)。首先， 厘清理論之間的細(xì)節(jié)差異， 發(fā)現(xiàn)其矛盾或可整合之處， 再進一步結(jié)合實證證據(jù)對理論細(xì)節(jié)進行檢驗。第二， 聚焦于視覺通道以減少干擾變量。從貝葉斯理論視角考察ASD感知的實證研究跨越不同的感覺通道， 而不同感覺通道的預(yù)測編碼過程并不能用單一的認(rèn)知過程解釋（Schubert et al.， 2023）， 將焦點限制在視覺通道可減少潛在的混淆和變異性來源。此外， 對ASD嬰兒和老年人的腦成像研究均強調(diào)了視覺皮層是整個發(fā)育過程中持續(xù)存在改變的潛在熱點（Gandal et al.， 2022; Girault et al.， 2022; Jassim et al.， 2021; Martínez et al.， 2020）。第三， 僅關(guān)注非社會視覺信息。社會視覺信息指與社會互動直接相關(guān)的刺激， 例如面孔、表情、眼神或肢體語言等。鑒于最初引入貝葉斯視角是為了解釋ASD的感覺加工異常， 因此對社會和非社會信息的區(qū)分是重要的（陳曉雯?等， 2020）， 可進一步明確問題是否存在于更廣泛的感覺加工， 而非特定于社會領(lǐng)域。

綜上， 本文在厘清貝葉斯框架下的相關(guān)概念和理論后， 從貝葉斯推理、預(yù)測編碼過程和預(yù)測編碼精確度三個層面概述解釋ASD感覺加工異常的理論， 并歸納非社會視覺通道下的相關(guān)實證結(jié)果。在此基礎(chǔ)上， 總結(jié)理論間的聯(lián)系與區(qū)別， 并對未來的研究方向提供建議。由于ASD具有譜系性， 孤獨特質(zhì)（autistic traits）指TD個體在多大程度上具有與ASD個體相關(guān)的特征（Baron-Cohen et al.， 2001）， 而有研究將高孤獨特質(zhì)個體作為研究對象， 本文將此類研究也納入綜述范圍。

2??基礎(chǔ)概念和理論澄清

將視覺感知視為貝葉斯推理的觀點產(chǎn)生了大量相似的概念集合， 同時又發(fā)展了相應(yīng)的理論。這里首先澄清貝葉斯推理的一些基本概念， 再概括貝葉斯理論和預(yù)測編碼理論的差別與聯(lián)系， 以更好地展開后續(xù)內(nèi)容論述。

在貝葉斯推理的框架下， 先驗（prior）、似然性（likelihood）和后驗（posterior）是關(guān)鍵術(shù)語。先驗指在觀察新場景之前已有的知識或假設(shè)（Sapey-?Triomphe， Pattyn， et al.， 2023）， 可分為結(jié)構(gòu)性（structural）和語境性（contextual）先驗（Seriès & Seitz， 2013; Teufel & Fletcher， 2020）。前者反映與生俱來或過度學(xué)習(xí)的統(tǒng)計規(guī)律， 例如光線自上而下、水平或垂直的線條在生活中更常見（Girshick et al.， 2011）; 后者源于特定背景下的規(guī)律， 例如根據(jù)場景來預(yù)測可能出現(xiàn)的物品。語境性先驗適用性有限， 但可通過經(jīng)驗快速靈活地學(xué)習(xí)（Van de Cruys et al.， 2018）。先驗可使個體產(chǎn)生預(yù)期（expectations）， 預(yù)期是基于規(guī)律運行的心理機制（Summerfield & Egner， 2009）。而似然性（likelihood）則與感官輸入（sensory input）聯(lián)系緊密， 指給定客觀輸入的情況下某一特定現(xiàn)象發(fā)生的概率， 例如根據(jù)學(xué)習(xí)到的樹木外觀模型觀察到的某一種樹木顏色為綠色的概率。通過先驗與似然性的整合， 可形成后驗（posterior）分布， 即生成感知（perception）?（Sapey-Triomphe et al.， 2021）。可以發(fā)現(xiàn)， 似然性、先驗和后驗這三個術(shù)語用于貝葉斯的計算框架中， 而感官輸入、預(yù)期和感知則為描述意識體驗的發(fā)生過程。在此框架下， 感官輸入（似然性）和預(yù)期（先驗）的整合形成了感知（后驗）。

另一類概念集應(yīng)用于預(yù)測編碼理論（predictive?coding theory， Friston， 2005; Summerfield & Egner， 2016）的框架中， 該理論指出感知是預(yù)測編碼的結(jié)果。預(yù)測（prediction）指根據(jù)先驗來感知外界， 更強調(diào)感知過程。例如我們會根據(jù)經(jīng)驗預(yù)測下班回到家房間物品的擺放與早晨離開時一致。預(yù)測誤差（prediction errors）來自于預(yù)測與感官輸入之間的對比， 預(yù)測誤差可用于更新先驗， 或在發(fā)出無用噪聲時被忽略（Friston， 2005）。例如當(dāng)你進入房間， 沙發(fā)輕微移動了位置， 則預(yù)測誤差較小; 但如果沙發(fā)直接調(diào)轉(zhuǎn)了方向， 則預(yù)測誤差較大， 你會發(fā)現(xiàn)沙發(fā)有移動痕跡， 進而更新信息。因此， 預(yù)測誤差會激發(fā)學(xué)習(xí)并更新先驗， 當(dāng)下的預(yù)測誤差會影響隨后的預(yù)測。另一個關(guān)鍵的概念是精確度（precision）， 精確度指大腦做出預(yù)測的精確或嚴(yán)格程度（Feldman & Friston， 2010）。高精確度意味著你的大腦期望看到的東西與預(yù)測完全一致， 低精確度意味著如果外界不完全像預(yù)測的那樣， 則有更大的容忍度。例如， 如果你的大腦對房間的預(yù)測具有很高的精確度， 那么即使像椅子被移動輕微位置的小變化也會被大腦記錄為一個重大的意外事件。但如果預(yù)測的精確度很低， 即使房間里出現(xiàn)了一個新物品則也可能不會被發(fā)現(xiàn)。如果精確度較高， 符合預(yù)測的刺激也會激活較強的神經(jīng)活動（Bowman et al.， 2023）。

貝葉斯理論和預(yù)測編碼理論的主要區(qū)別在于它們?nèi)绾谓忉尨竽X功能： 貝葉斯理論認(rèn)為， 大腦根據(jù)當(dāng)前的感官輸入和預(yù)期進行貝葉斯推理， 以產(chǎn)生對世界的感知。隨著時間的推移， 大腦不斷積累證據(jù)， 以概率的方式更新其內(nèi)部模型; 而預(yù)測編碼理論提出， 大腦根據(jù)其內(nèi)部模型不斷對傳入的感官信息產(chǎn)生預(yù)測， 然后與實際的感官輸入進行比較， 計算預(yù)測誤差， 并相應(yīng)地更新內(nèi)部模型。在預(yù)測編碼框架下， 大腦是一個分層組織， 較高的層級產(chǎn)生預(yù)測， 較低的層級計算預(yù)測誤差。信息流有自上而下的預(yù)測和自下而上的預(yù)測誤差兩個方向。預(yù)測編碼強調(diào)自上而下和自下而上的信號在皮層的不同層級之間的持續(xù)相互作用。雖然兩者都基于貝葉斯原理， 但預(yù)測編碼提供了一個更詳細(xì)的機制框架， 專注于大腦分層網(wǎng)絡(luò)中的預(yù)測和預(yù)測誤差。而貝葉斯理論更抽象， 只關(guān)注感知推理本身。因此， 預(yù)測編碼可被認(rèn)為是貝葉斯推理在大腦中的神經(jīng)實現(xiàn)。

3??理論爭議與實證證據(jù)

在貝葉斯或預(yù)測編碼的框架下， 許多理論將ASD個體的非典型感官體驗歸因于預(yù)測障礙導(dǎo)致的根本差異。然而， 這些理論的具體細(xì)節(jié)卻大相徑庭。本部分從三個層面解讀現(xiàn)有理論并歸納實證證據(jù)： 評估先驗與似然性相對權(quán)重的貝葉斯推理（Brock， 2012;?Pellicano & Burr， 2012）、關(guān)注預(yù)測建立與預(yù)測更新的預(yù)測編碼過程（Sinha et al.， 2014）、聚焦感官輸入和預(yù)測誤差的精確度（Lawson?et al.， 2014; Palmer et al.， 2017; Van de Cruys et al.， 2014）。通過三個層面理論的介紹與對比， 繪制出當(dāng)前理論在解釋ASD過程中的交匯和分歧。

3.1??貝葉斯推理視角下的假說與實證證據(jù)

3.1.1??弱先驗假說和精確似然假說

Pellicano和Burr （2012）用弱先驗（hypo-priors）解釋ASD者的感覺異常， 并提出弱先驗假說（hypo-priors hypothesis）。弱先驗是一種衰減且更廣泛的先驗， 這種先驗意味著ASD者對內(nèi)部感覺信息的約束減少， 導(dǎo)致其更依賴感官信息， 體驗到更“真實”的世界（Pellicano & Burr， 2012; Pellicano， 2013）。弱先驗會使ASD者處于一種被感官信息淹沒（overwhelmed）的狀態(tài)， 這為ASD者的刻板行為和追求規(guī)律的癥狀提供了解釋。

在弱先驗假說的基礎(chǔ)上， Pellicano和Burr （2012）預(yù)測了ASD者的部分非典型感知和行為。由于弱先驗， ASD者在某些時候會比TD者形成更準(zhǔn)確的感知。例如錯覺被視為先驗參與后得到的對于現(xiàn)實世界的統(tǒng)計最優(yōu)解（Weiss et al.， 2002）， 而ASD者由于先驗的約束較弱， 則更不易產(chǎn)生視錯覺和視覺偏差（Rozenkrantz et al.， 2021）。但是， 在面對高噪聲的感官輸入時， 由于缺乏先驗的助攻， 則會削弱他們的任務(wù)表現(xiàn)。弱先驗假說也對ASD者的視覺整體感知做出預(yù)測。從整個視覺場景中提取有效視覺信息的能力對形成和維持先驗至關(guān)重要（Pellicano & Burr， 2012）。作為一種統(tǒng)計表征， 先驗可從經(jīng)驗中提取， 也可同時從場景中提取統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 從而將局部元素的特征進行總結(jié)（Whitney & Yamanashi， 2017）。弱先驗假說預(yù)測， ASD者從視覺場景中提取統(tǒng)計數(shù)據(jù)的能力也可能相對較弱（Pellicano & Burr， 2012）。

弱先驗假說認(rèn)為ASD者感覺異常的關(guān)鍵在于較弱的先驗， 但Brock （2012）卻指出從貝葉斯理論出發(fā)還存在另一種可能性。基于貝葉斯理論模型， ASD者處于感官信息淹沒的狀態(tài)有兩種途徑： 一種是降低先驗的集中程度（先驗的方差增大， 即更廣泛的弱先驗）， 另一種則是增加感官信息的集中程度（似然性的方差減小， 即更少的感覺噪聲）。對應(yīng)弱先驗假說， 后者可稱為精確似然假說（sharper likelihood hypothesis， Brock， 2012）。例如在橡膠手視錯覺的研究中發(fā)現(xiàn)， 相比TD成人， ASD成人估計感官信息時精確性更高（Paton et al.， 2012）。精確似然假說為ASD者的感覺加工異常提供了自下而上的解釋路徑。

精確似然假說的提出， 并非旨在形成與自上而下的弱先驗假說的競爭關(guān)系， 而是強調(diào)客觀平等地討論貝葉斯理論下這兩種解釋路徑的重要性。這兩種假說均有能力解釋當(dāng)前ASD者的感官體驗在貝葉斯結(jié)果中的偏移。因此， 實現(xiàn)這兩種假說對結(jié)果影響的分離至關(guān)重要。

3.1.2貝葉斯視角下的相關(guān)實證證據(jù)

支持弱先驗假說的大多證據(jù)基于錯覺現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)使用聲音誘導(dǎo)閃光錯覺時， 相比于TD兒童， ASD兒童感知到更少的閃光錯覺（Stevenson?et al.， 2014）; 還有研究者采用線段辨別任務(wù)， 將兩條水平線段疊加在黑白點背景下， 這些黑白點組合在一些試次中會引發(fā)龐佐錯覺（Ponzo illusion）。盡管ASD成人組和TD成人組均未意識到龐佐錯覺， 但ASD組受錯覺的影響要顯著低于TD組（Carther-Krone et al.， 2016）; Nayar等（2017）使用眼動追蹤技術(shù)， 對比ASD和TD兒童在注視卡尼薩錯覺（Kanizsa illision）圖形輪廓時的眼動軌跡。相比于TD兒童， ASD兒童較少注視卡尼薩錯覺輪廓中心， 表明整體感知能力下降。另有研究使用功能性核磁共振成像（functional magnetic resonance imaging， fMRI）技術(shù)， 要求參與者觀看一系列隨機生成的卡尼薩錯覺圖形。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 與TD兒童相比， ASD兒童枕葉外側(cè)區(qū)域的自動輪廓整合能力減弱（Knight et al.， 2023）。

支持弱先驗假說的證據(jù)也跨越不同的研究內(nèi)容和實驗范式。有研究者以穆尼圖像（Mooney images）為刺激， 比較參與者在呈現(xiàn)刺激原圖前后對退化圖片的視覺加工模式變化。TD青少年在觀察第二次呈現(xiàn)的退化圖片時眼球運動發(fā)生了自上而下的優(yōu)化， 注視次數(shù)減少且注視距離變短， 而這種優(yōu)化在ASD青少年中則顯著降低（Król & Król， 2019）。高孤獨特質(zhì)個體中也發(fā)現(xiàn)弱先驗現(xiàn)象， 例如高孤獨特質(zhì)成人不易受方向線索提示的影響， 更依賴感官信息獲得真實的感知（Lawson et al.， 2018）。針對視覺動態(tài)刺激的研究也發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)視覺線索提供球落地點的概率信息時， 相比于TD成人組， ASD成人組的視覺運動模式?jīng)]有明顯受線索影響（Arthur et al.， 2023）。此外， 也有研究發(fā)現(xiàn)相比于TD成人， ASD成人從快速呈現(xiàn)的視覺場景中提取顏色統(tǒng)計信息的能力受損， 且ASD成人對單個顏色的辨別更優(yōu)秀（Maule et al.， 2017）。神經(jīng)層面也獲得了相應(yīng)證據(jù)。有研究使用腦磁圖掃描技術(shù)， 利用視覺區(qū)域V1和V4間的連通性考察ASD成人對簡單光柵的視覺加工是否受情境調(diào)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， ASD成人在由gamma介導(dǎo)的前饋V1到V4間的連接無異常， 但由alpha介導(dǎo)的反饋V4到V1間的連接顯著減少（Seymour et al.， 2019）。

另一方面， 也有大量的研究結(jié)果不支持弱先驗假說。研究者同樣使用穆尼圖像為刺激， 要求參與者在呈現(xiàn)原圖之前和之后識別退化圖片。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 相比于TD青少年組， 無論是高孤獨特質(zhì)還是ASD青少年組， 在呈現(xiàn)原圖后準(zhǔn)確性均提高， 這表明ASD組形成了特定先驗， 并能在任務(wù)中完整使用先驗（Van de Cruys et al.， 2018）。另有研究以判斷模糊刺激偏左還是偏右為任務(wù)， 并在模糊刺激前設(shè)置線索來誘導(dǎo)偏差的形成。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， ASD和TD青少年均受線索影響而出現(xiàn)反應(yīng)偏差， 且兩組在偏差水平上無差異， 這表明ASD青少年在低水平視覺感知中同樣會受到先驗的影響（Bosch et al.， 2022）。神經(jīng)活動層面， 有研究以卡尼薩錯覺材料為刺激， 發(fā)現(xiàn)在視覺V1區(qū)， TD青少年組和ASD青少年組均同時存在上調(diào)和下調(diào)的加工模式， 表明初級視覺皮層的錯覺形狀加工在ASD者中同樣存在（Utzerath et al.， 2019）。這些研究大部分與支持弱先驗假說的研究使用了相同或類似的實驗范式， 盡管不能充分證偽弱先驗假說， 但足以說明弱先驗在ASD者中具有一定程度的不穩(wěn)定性。

即使支持弱先驗假說的結(jié)果也無法排除精確似然假說的解釋， 有研究者開始嘗試使用技術(shù)手段分離先驗和似然性對視覺感知的影響。有研究者指出， 導(dǎo)致目前不一致結(jié)果的關(guān)鍵是缺乏能計算出行為差異是來自于較弱的先驗還是較強的似然性的計算模型（Karvelis et al.， 2018）。Karvelis等（2018）以視覺運動感知為研究內(nèi)容， 使用統(tǒng)計學(xué)習(xí)任務(wù)， 參與者需在任務(wù)中估計連貫的點云運動方向。以往研究表明， TD個體會迅速、內(nèi)隱地對最常出現(xiàn)的運動方向產(chǎn)生預(yù)期， 進而使他們在低對比度試次中對點云運動方向的感知產(chǎn)生偏差（Chalk et al.， 2010）。通過貝葉斯計算模型定量評估似然性和先驗的變化， 結(jié)果顯示， ASD成人的先驗并沒有減弱， 而是形成更精確的感官表征。另一項腦電研究中， 通過提供目標(biāo)出現(xiàn)位置的概率性信息， 考察先驗信息對視覺檢測任務(wù)（灰色棋盤格）的影響。采用信號檢測理論（signal detection theory）和漂移擴散模型（drift diffusion model）揭示視覺感知形成的決策參數(shù)， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD成人在視覺決策中賦予感官信息更高的權(quán)重（Tarasi et al.， 2023）。這些結(jié)果明確支持了Brock （2012）的精確似然假說。

3.2基于預(yù)測編碼過程的假說與實證證據(jù)

3.2.1預(yù)測編碼損傷假說

基于貝葉斯理論的假說為理解ASD的感知異常提供了切入點， 但其并未闡明先驗如何變?nèi)趸蛩迫恍匀绾卧鰪姡?因此研究者提出應(yīng)在更具體的預(yù)測編碼框架下去解釋ASD者的感知異常（van Boxtel & Lu， 2013）。圍繞預(yù)測編碼過程， 提出了多種關(guān)注ASD預(yù)測特異性的相關(guān)假說或觀點。根據(jù)對預(yù)測編碼過程中不同階段的關(guān)注， 這些假說和觀點可劃分為預(yù)測建立損傷和預(yù)測更新?lián)p傷兩個階段， 統(tǒng)稱為預(yù)測編碼損傷假說。

預(yù)測建立損傷階段側(cè)重于符合預(yù)測維度的異常。雖然未基于嚴(yán)格意義上的預(yù)測編碼理論， Sinha等（2014）提出， ASD與對事件的預(yù)測異常（條件概率的不準(zhǔn)確估計）有關(guān)， 并將其命名為ASD預(yù)測損傷假說（predictive impairment in autism， PIA）。當(dāng)前后兩事件的關(guān)系較弱或存在較大的時間跨度時， ASD者對其關(guān)系的敏感性降低， 即無法建立有效預(yù)測。這種時間維度上預(yù)測能力的缺失將破壞ASD者下一步行動的計劃和判斷。例如Brisson等（2012）對ASD兒童早期喂食錄像的觀察發(fā)現(xiàn)， 他們在被喂食時未能有效地對接近的勺子做出預(yù)期的張口反應(yīng)。無法建立有效的預(yù)測導(dǎo)致ASD個體很難適應(yīng)感官環(huán)境， 生活在一個看似“神奇”的世界里， 在這個世界里， 事件會意外地、毫無原因地發(fā)生。預(yù)測能力降低的一個重要結(jié)果是提高了對環(huán)境刺激的感知新奇性， 因此在神經(jīng)活動層面， Sinha等（2014）假設(shè)ASD者會存在過度激活現(xiàn)象， 表現(xiàn)為對符合預(yù)測信息的適應(yīng)下降（Wasifa et al.， 2021）。

預(yù)測更新?lián)p傷階段則聚焦于違反預(yù)測維度的異常。嚴(yán)格來說， 在這一方面并未提出明確的理論或假說， 主要是通過一系列較為一致的實證研究結(jié)果獲得的結(jié)論。因此， 在此部分主要對這些結(jié)果進行概括性總結(jié)， 并在實證部分對研究內(nèi)容進行更為詳盡的介紹。在預(yù)測編碼框架下， 對違反預(yù)測的信息產(chǎn)生預(yù)測誤差是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。試想一下， 如果在違反預(yù)測的情境下無法產(chǎn)生預(yù)測誤差， 則會按照原有的預(yù)測模式感知外界， 進而錯過了更新信息和建立更準(zhǔn)確的新預(yù)測的機會。ASD者在違反預(yù)測條件下表現(xiàn)出與TD者不同的感知模式， 主要體現(xiàn)在他們?nèi)匀话凑赵械念A(yù)測模式進行信息加工， 無法靈活地更新預(yù)測（Greene et al.， 2019; Sapey-Triomphe et al.， 2022; Treves ?et al.， 2024）。

總的來說， 預(yù)測建立損傷和更新?lián)p傷基于預(yù)測編碼過程的不同階段， 因此兩者之間并不存在沖突。此外， 這兩個階段的損傷可能反映了同一種預(yù)測機制的異常。相比于TD者， ASD者建立預(yù)測內(nèi)部模型的過程更困難; 而預(yù)測一旦建立， 當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時， 他們在更新預(yù)測內(nèi)部模型時亦較難。

3.2.2預(yù)測編碼損傷的相關(guān)實證證據(jù)

ASD者的預(yù)測建立損傷已得到實證支持。通過在動態(tài)呈現(xiàn)中設(shè)置視覺刺激， 將運動定位到兩個目標(biāo)位置之一， 目標(biāo)位置分為符合預(yù)測（高概率）和違反預(yù)測（低概率）兩種。研究者考察參與者的眼動預(yù)測軌跡， 結(jié)果顯示， ASD兒童、青少年和成人組需要更多的試次才能準(zhǔn)確建立目標(biāo)位置的預(yù)測， 而相應(yīng)年齡的TD組已在早期試次中形成了對目標(biāo)位置的穩(wěn)定預(yù)測（Ganglmayer et al.， 2020; Schuwerk?et al.， 2016; Tan et al.， 2023）。這些結(jié)果明確支持PIA理論。然而， 也有實證研究發(fā)現(xiàn)ASD者可有效建立預(yù)測。例如， ASD兒童預(yù)測移動視覺刺激的位置和累積時， 其任務(wù)表現(xiàn)與TD兒童無差異（Tewolde et al.， 2018）; 另一項研究將刺激出現(xiàn)的位置分為規(guī)律和隨機兩種， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD成人的任務(wù)表現(xiàn)與TD成人相當(dāng)， 學(xué)習(xí)的動態(tài)過程在兩組之間也無差異（Pesthy et al.， 2023）。這兩項研究表明， ASD者的視覺動態(tài)預(yù)測或視覺靜態(tài)刺激的統(tǒng)計學(xué)習(xí)能力可能是完整的， 挑戰(zhàn)了預(yù)測編碼普遍受損的觀點。研究者提出， 這可能需要進一步的研究來評估ASD者預(yù)測編碼受損的具體情境， 或非典型預(yù)測加工并不一定意味著在任務(wù)表現(xiàn)的行為學(xué)層面存在缺陷（Pesthy et al.， 2023; Tewolde et al.， 2018）。

在神經(jīng)層面， PIA假說假設(shè)ASD者對符合預(yù)測的感官信息表現(xiàn)出低適應(yīng)（Sinha et al.， 2014）， 這一假設(shè)也獲得實證支持。Wasifa等（2021）使用腦電（Electroencephalography， EEG）技術(shù)考察ASD者對重復(fù)的視覺刺激是否會發(fā)生重復(fù)抑制， 即對重復(fù)刺激的神經(jīng)活動減弱。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， TD兒童對重復(fù)刺激的P1成分顯著降低， 即產(chǎn)生重復(fù)抑制; 而ASD兒童卻表現(xiàn)出P1成分增強的趨勢。這一結(jié)果支持PIA假說， 但另一項fMRI的研究則未發(fā)現(xiàn)一致結(jié)果。DMello等（2023）也采用重復(fù)抑制范式， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD成人與TD成人一樣， 對客體刺激在雙外側(cè)枕區(qū)皮層（bilateral lateral occipital cortex）、對單詞刺激在左梭狀回（left fusiform gyrus）均存在神經(jīng)活動上的重復(fù)抑制效應(yīng)。研究者認(rèn)為這表明ASD者建立預(yù)測的大腦功能與常人無異。

值得注意的是， 重復(fù)抑制范式是否能有效操縱預(yù)測實際上存在爭議。Feuerriegel等（2021）指出， 重復(fù)抑制范式會混淆物理適應(yīng)和心理適應(yīng)。簡言之， 刺激的多次重復(fù)會引起物理適應(yīng)， 但要確定是否導(dǎo)致心理適應(yīng)， 則需分離刺激的物理屬性。視覺統(tǒng)計學(xué)習(xí)范式（visual statistical learning paradigm）能夠有效地分離刺激的物理屬性， 在該范式中會相繼呈現(xiàn)線索和目標(biāo)， 線索可預(yù)測目標(biāo)出現(xiàn)的概率（高概率為符合預(yù)測， 低概率為違反預(yù)測）。通過平衡不同線索與目標(biāo)的關(guān)系， 該范式可實現(xiàn)在同一組塊內(nèi)不同目標(biāo)出現(xiàn)的次數(shù)保持一致， 進而控制刺激的物理屬性。一項fMRI研究在視覺統(tǒng)計學(xué)習(xí)范式的基礎(chǔ)上， 通過設(shè)置線索與目標(biāo)是否為同一刺激來操縱重復(fù)性， 據(jù)此分為符合預(yù)測的重復(fù)和非重復(fù)、違反預(yù)測的重復(fù)和非重復(fù)4種實驗條件。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， ASD青少年對重復(fù)刺激在側(cè)枕葉皮層（lateral occipital cortex）的神經(jīng)活動減弱， 表現(xiàn)出重復(fù)抑制; 而對符合預(yù)測的刺激則神經(jīng)活動增強（Utzerath et al.， 2018）。這表明ASD者存在完整的物理適應(yīng)， 但對符合預(yù)測的刺激則無法實現(xiàn)心理適應(yīng)。

也有研究發(fā)現(xiàn)ASD者在違反預(yù)測條件下無法有效更新預(yù)測。使用聯(lián)想學(xué)習(xí)任務(wù)， 將音調(diào)與點對的旋轉(zhuǎn)方向建立概率性聯(lián)系， 參與者需要報告點對的旋轉(zhuǎn)方向。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， TD成人組和ASD成人組均會根據(jù)概率產(chǎn)生預(yù)測。但是， 當(dāng)違反預(yù)測時， ASD組預(yù)測更新更少（Sapey-Triomphe et al.， 2022）。還有研究使用眼動追蹤技術(shù)， 探究ASD和TD青少年在視覺學(xué)習(xí)中的眼動模式。以簡單視覺刺激為線索， 為后續(xù)的視覺刺激位置提供預(yù)測信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 在違反預(yù)測的試次中， ASD青少年較少將目光集中在與習(xí)得的先驗相對應(yīng)的位置上， 不能更新線索?結(jié)果聯(lián)系， 進而無法產(chǎn)生有效的預(yù)測誤差（Greene et al.， 2019）。Treves等（2024）在實驗中設(shè)置了目標(biāo)位置的可預(yù)測性， 一個綠色星星會出現(xiàn)在4個位置中的一個。在具有預(yù)測性的組塊內(nèi)， 刺激位置以一個固定的序列重復(fù)呈現(xiàn)， 而在非預(yù)測性的組塊內(nèi)， 刺激位置隨機呈現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 在實驗早期， 當(dāng)刺激從重復(fù)序列轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機位置時， ASD成人組出現(xiàn)的錯誤更少。這也同時表明ASD組失去了從錯誤中學(xué)習(xí)新的應(yīng)對方式的機會。

3.3聚焦預(yù)測精確度的理論和實證證據(jù)

3.3.1異常精確度假說和HIPPEA理論

作為預(yù)測編碼理論的提出者， Friston等（2013）認(rèn)為ASD感覺加工異常是由于預(yù)測精確度降低， 導(dǎo)致個體無法在感知整合過程中將預(yù)測實例化。在該框架下， 預(yù)測精確度控制了個體對預(yù)測和感官信息的信任程度。在大腦的分層加工中， 不同層級對預(yù)測精確度的估計存在差異。?這種估計實際上是一種元認(rèn)知， 因此Friston等（2013）提出ASD在本質(zhì)上應(yīng)當(dāng)被視為元認(rèn)知障礙。立足于ASD預(yù)測精確度受損的觀點， Lawson等（2014）提出異常精確度假說（aberrant precision hypothesis）， 其核心要點在于預(yù)測精確度和感覺精確度的不平衡。也就是說， ASD個體在神經(jīng)系統(tǒng)高層級會產(chǎn)生相對低的預(yù)測精確度， 而在神經(jīng)系統(tǒng)低層級會產(chǎn)生相對高的感覺精確度， 這種不平衡主要是由低層級上感覺精確度無法降低所導(dǎo)致的。相比于自上而下的預(yù)測加工， 異常精確度假說主張自下而上的感官信息的非典型處理才是ASD癥狀的核心來源。

與異常精確度假說相同， ASD高且不靈活的預(yù)測誤差精確度（high and inflexible precision of prediction errors in autism， HIPPEA）理論也將精確度估計作為核心。不同的是， HIPPEA理論主張由于對預(yù)測誤差的高且不靈活的精確度估計導(dǎo)致了ASD的系列非典型感覺癥狀（Van de Cruys et al.， 2014）， 預(yù)測誤差的精確度是感覺精確度和預(yù)測精確度之比。并且， Van de Cruys等（2014）為了更完整的解釋ASD， 提出需要對在更長的時間維度上精確度所產(chǎn)生的變化或動態(tài)調(diào)整機制進行解釋。對預(yù)測誤差的精確度估計在預(yù)測編碼中時刻存在， 并且會根據(jù)環(huán)境輸入以及生物體狀態(tài)靈活調(diào)整， 這種調(diào)整依賴于以往的學(xué)習(xí)以及對當(dāng)前環(huán)境不確定性的判斷。外界環(huán)境提供的線索可分為兩類： 不可減少（irreducible）和可減少（reducible）的不確定性。前者是由于世界固有的隨機性和我們對世界的感知存在固有噪聲而產(chǎn)生的， 而后者則需要個體內(nèi)化學(xué)習(xí)， 并將其用于修正預(yù)測。當(dāng)環(huán)境中存在可減少的不確定性時， TD者的精確度將會升高， 以增強對預(yù)測誤差的感知， 并啟動對新規(guī)律的學(xué)習(xí)。而對于ASD者來說， 其能夠生成預(yù)測誤差， 但對于預(yù)測誤差的精確度估計卻始終過高且不靈活。這意味著ASD者將始終高估外界環(huán)境的變異性， 并處于一種不停學(xué)習(xí)外界新規(guī)律的狀態(tài)。

基于預(yù)測編碼精確度視角， 人類為了應(yīng)對復(fù)雜多變的生存環(huán)境， 有必要將不確定性降到最低， 從而避免被周遭的大量刺激所淹沒。而正是由于這一能力的缺失， 導(dǎo)致ASD者體驗到的是混亂和無序的世界， 始終處于過度學(xué)習(xí)的狀態(tài)。過度學(xué)習(xí)將導(dǎo)致更狹窄先驗的形成， 因此ASD者的預(yù)測將與現(xiàn)實產(chǎn)生極大的偏移， 并且其并不會將這些誤差視為可忽略的噪聲。這等同于ASD者的感知泛化能力幾乎為零。

3.3.2與預(yù)測精確度相關(guān)的實證證據(jù)

由于所檢驗的機制更加具體， 因此在實驗范式上， 對預(yù)測編碼精確度相關(guān)假說的實證檢驗在設(shè)計上普遍更復(fù)雜。有研究使用寬高錯覺（width-height illusion， 即高的矩形比低的矩形看起來更窄）， 通過對矩形的垂直邊緣進行模糊化來增強感官輸入的噪音。研究發(fā)現(xiàn)， 對矩形邊緣的模糊化會導(dǎo)致TD成人組的寬高錯覺增強， 但是對于ASD成人組則沒有發(fā)生差異。也就是說， ASD者雖然可以受預(yù)測的影響產(chǎn)生寬高錯覺， 但是當(dāng)感官輸入更加模糊時， 則不會增強預(yù)測在感知過程中的權(quán)重。研究者認(rèn)為， 這表明ASD個體存在一種不靈活的、非適應(yīng)性的預(yù)測精確度（Binur et al.， 2022）。

另一項研究則利用刺激感知中的時間順序效應(yīng)（the time-order effect）來檢驗精確度假說。當(dāng)多次重復(fù)感知客體刺激的大小時， 視覺感知會偏向平均值。而當(dāng)比較先后呈現(xiàn)的兩個客體刺激大小時， 由于第一個刺激需要保持在記憶中， 進而第一個刺激的噪音更大導(dǎo)致感覺精確度會更低， 致使第一個刺激更容易受到先驗的影響， 因此對其感知更偏向于平均值， 即產(chǎn)生時間順序效應(yīng)。在實驗中， 研究者讓參與者比較先后呈現(xiàn)的兩個黑色實心圓的大小， 通過設(shè)置第一個圓的先驗范圍更狹窄和更寬泛， 前者可產(chǎn)生比較準(zhǔn)確的先驗， 而后者則產(chǎn)生不準(zhǔn)確的先驗。研究者認(rèn)為， 弱先驗假說會預(yù)測兩種條件下均無時間順序效應(yīng); 而精確似然假說則同樣預(yù)測均無時間順序效應(yīng)， 但ASD組的任務(wù)表現(xiàn)會更好; HIPPEA理論則會預(yù)測兩種實驗條件下均會產(chǎn)生時間順序效應(yīng)， 但ASD組在兩種實驗條件下的時間順序效應(yīng)無差異。研究結(jié)果支持HIPPEA理論， TD成人組參與者在第一個圓先驗范圍較狹窄時產(chǎn)生的時間順序效應(yīng)更大， 而ASD成人組參與者則在兩種實驗條件下產(chǎn)生的時間順序效應(yīng)無差異。這表明ASD者對精確度持有不靈活的權(quán)重（Sapey-Triomphe?et?al.， 2021）。

另一項研究使用視覺搜索任務(wù)， 在實驗中， 一個顯著但與任務(wù)無關(guān)的干擾物在一側(cè)位置出現(xiàn)的概率更高（符合預(yù)測）， 而在另一側(cè)的概率更低（違反預(yù)測）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 與TD成人組一致， ASD成人組也學(xué)會了避免被出現(xiàn)在符合預(yù)測位置的干擾物捕獲注意; 然而， 當(dāng)干擾物出現(xiàn)在違反預(yù)測的位置時， ASD組則無法像TD組那樣有效避免注意被捕獲， 導(dǎo)致任務(wù)表現(xiàn)降低。研究者認(rèn)為該結(jié)果支持HIPPEA理論（Fredrik et al.， 2021）。具體來講， HIPPEA理論認(rèn)為ASD者對微小的預(yù)測誤差過于敏感， 導(dǎo)致“每一次輕微的違反規(guī)律都會引發(fā)新的學(xué)習(xí)” （Van de Cruys et al.， 2014）。當(dāng)一個突然出現(xiàn)在非預(yù)測位置的干擾物違反了先前建立的規(guī)律時， 所產(chǎn)生的預(yù)測誤差觸發(fā)了新的學(xué)習(xí)過程， 使ASD者的注意被干擾物所捕獲。而TD者則能更好地抑制這種注意捕獲， 因為他們對微小的預(yù)測誤差的敏感性較低。

在神經(jīng)活動層面， HIPPEA理論也獲得了實證的支持。使用fMRI， 以聲音為線索對一點對的旋轉(zhuǎn)方向提供預(yù)測， 通過反轉(zhuǎn)的視覺感知推理模型， 可表征ASD者在不同層級的預(yù)測和預(yù)測誤差的神經(jīng)相關(guān)活動。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 在行為學(xué)層面上， ASD成人的預(yù)測能力與TD成人一樣完整; 而在神經(jīng)活動層面， 預(yù)測在TD組和ASD組中均為分層編碼， 預(yù)測誤差會導(dǎo)致兩組中共享區(qū)域的激活， 但是在前扣帶回皮層（anterior cingulate cortex）和丘腦（putamen）中發(fā)現(xiàn)了組間差異， ASD成人在中高級預(yù)測的神經(jīng)活動上對預(yù)測誤差進行更強的編碼（Sapey-Triomphe， Pattyn， et al.， 2023）。研究者認(rèn)為， 這一結(jié)果支持HIPPEA理論， 表明預(yù)測誤差過高的精確度可能是導(dǎo)致ASD者預(yù)測困難的原因。

但是， 也有研究并不支持預(yù)測編碼精確度假說。Ward等（2022）認(rèn)為由于精確度是感知和學(xué)習(xí)的基本組成部分， 因此應(yīng)在臨床癥狀完全出現(xiàn)之前檢測到這種差異。研究者以高ASD可能性和低ASD可能性的3歲兒童為研究對象， 使用內(nèi)隱學(xué)習(xí)范式來檢驗感覺噪聲對建立預(yù)測的影響。為了學(xué)習(xí)一個序列， 參與者必須選擇要注意的視覺信息， 并忽略由感覺噪音引起的較小的預(yù)測誤差。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 與低ASD可能性兒童相比， 當(dāng)添加感覺噪音時， 無論是在反應(yīng)時還是位置決策上， 高ASD可能性兒童均沒有表現(xiàn)出對預(yù)測誤差更為敏感的跡象。研究者認(rèn)為， 這一結(jié)果對ASD高精確度的理論提出了挑戰(zhàn)（Ward et al.， 2022）。但鑒于這一研究所使用的被試群體的特異性以及僅使用行為學(xué)指標(biāo)， 其結(jié)論需要更多實證研究加以檢驗， 用于反駁HIPPEA理論不夠充分。

3.4理論間的聯(lián)系與區(qū)別

Pellicano和Burr （2012）開創(chuàng)性地從貝葉斯理論視角解釋ASD感覺加工異常并提出弱先驗假說， 而Brock （2012）則提出精確似然假說， 認(rèn)為過于精確的感覺表征導(dǎo)致ASD者的感知難以與自上而下的先驗整合。這兩種假說都能夠在一定程度上對應(yīng)ASD者易被感官細(xì)節(jié)吸引、難以建立整體表征或被感官信息淹沒等癥狀。然而， 當(dāng)前的實證證據(jù)存在分歧。發(fā)現(xiàn)和未發(fā)現(xiàn)弱先驗的研究幾乎處于持平狀態(tài)， 關(guān)鍵的是， 當(dāng)采用一些分析方法將感官信息編碼強度與先驗使用能力分離開來進行評估時， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD者主要是在感官信息編碼方面存在增強（Karvelis et al.， 2018; Tarasi et al.， 2023）。這一發(fā)現(xiàn)似乎更支持精確似然假說。

在預(yù)測編碼理論框架下， 對ASD者感覺異常的解釋可進一步區(qū)分為兩個層面： 預(yù)測編碼過程和精確度。預(yù)測編碼過程集中于預(yù)測建立損傷和更新?lián)p傷， 其為貝葉斯理論框架下ASD的弱先驗假說提供了更深入的解釋路徑。之所以ASD者難以利用先驗， 核心原因是整個預(yù)測與更新的動態(tài)編碼過程障礙——既難以形成穩(wěn)定的預(yù)測表征， 也難以根據(jù)預(yù)測誤差調(diào)整更新預(yù)測模型。聚焦精確度的理論與精確似然假說一致， 均將ASD異常感知歸因于感覺輸入出現(xiàn)了問題（Van de Cruys et al.， 2014）， 不過其進一步深化和明確了預(yù)測編碼機制。與精確似然假說聚焦于感官信息編碼本身的高強度不同， 異常精確度假說和HIPPEA理論進一步闡明了ASD者為何會對感官信息過度投入注意和認(rèn)知資源的機制， 更為微觀地剖析了預(yù)測編碼中權(quán)重分配的紊亂。同時， 預(yù)測編碼框架下提出的理論也強調(diào)了動態(tài)預(yù)測編碼過程的重要性。

整體來講， 三個層次的理論相互銜接、遞進發(fā)展（圖1）。貝葉斯框架為預(yù)測編碼理論奠定了基礎(chǔ)， 而預(yù)測編碼理論則對貝葉斯框架中的觀點作了更為系統(tǒng)性的發(fā)展與理解。同時， 這三個層面也存在關(guān)注重點的差異。貝葉斯框架主要是表象層面的理論假說， 預(yù)測編碼過程理論則更多聚焦于編碼動態(tài)的失常環(huán)節(jié)， 而精確度理論則直接分析了預(yù)測編碼中感官信息權(quán)重分配的偏差。三者共同構(gòu)建了一個多層次、系統(tǒng)性的理論架構(gòu)， 有助于我們?nèi)轿坏孛枥LASD視覺加工的獨特“畫像”。這些假說或理論的核心是強調(diào)預(yù)測加工的可分離的組成部分， 這些部分并不需要在一個層次框架內(nèi)相互排斥。

但同時， 這并不意味著這些理論或假說均可解釋ASD的視覺加工異常。這些假說或理論可被視為是精確性的連續(xù)體——從相對寬泛且更傾向描述性的理論到越來越精細(xì)、更具有解釋性的理論。在最寬泛的層面上， 貝葉斯理論視角下的弱先驗和精確似然假說關(guān)注先驗和似然性建構(gòu)感知的過程， 但未考慮先驗和似然性本身是如何發(fā)生問題的。這一層面的理論提供了一個精度較低的標(biāo)尺， 無法在研究中一致地衡量預(yù)測加工模式; 側(cè)重于預(yù)測編碼過程的理論提供了更精確的標(biāo)尺， 可以更好地描述不同現(xiàn)象， 適應(yīng)了不同組成部分之間的相互作用， 而不是將功能障礙定位在孤立的成分中; 精確的標(biāo)尺是基于精確度的理論， 其強調(diào)了預(yù)測、預(yù)測誤差或二者整合的不平衡的精確度權(quán)重是問題的關(guān)鍵所在， 也具有更強的解釋力。值得注意的是， 在聚焦檢驗精確度的實證研究中， 其理論解釋可存在排他性， 例如支持HIPPEA假說而同時不支持弱先驗等其他假說（Sapey-Triomphe et al.， 2021）。

這些理論的主要矛盾點在于預(yù)測更新?lián)p傷（Greene et al.， 2019; Sapey-Triomphe et al.， 2022; Treves et al.， 2024）和HIPPEA理論。前者表明對預(yù)測誤差的低敏感， 而后者則提出存在過高且不靈活的預(yù)測誤差精確度（Van de Cruys et al.， 2014）。盡管這兩種假說未能形成統(tǒng)一的理論觀點， 但鑒于ASD癥狀在個體身上的多重異質(zhì)性表現(xiàn)， 這樣的多樣性似乎也能夠被認(rèn)為是可能甚至是必要的。ASD者的感覺體驗同時出現(xiàn)過高或過低反應(yīng)性（hyper- or hypo-responsiveness）， 例如對新奇的視覺刺激視而不見和對視覺信息的輕微變化異常敏感（Baranek et al.， 2006; Baranek et al.， 2013; Foss-Feig et al.， 2012; Robertson & Baron-Cohen， 2017）。預(yù)測更新?lián)p傷和HIPPEA理論是分別解釋低反應(yīng)性和高反應(yīng)性， 還是應(yīng)整合到一個框架中， 還需要進一步探索。值得注意的是， HIPPEA理論中不僅指出預(yù)測誤差精確度過高， 也強調(diào)其不靈活性。預(yù)測更新?lián)p傷是否可整合到預(yù)測誤差精確度不靈活的假設(shè)中， 是進一步完善HIPPEA理論的關(guān)鍵。

4??展望

源于貝葉斯推理的預(yù)測編碼理論被認(rèn)為是認(rèn)知科學(xué)中最具影響力的理論之一（Bowman et al.， 2023）， 其為理解ASD的感覺加工及其他行為異常提供了希望。但是， 隨著理論觀點的深入和研究內(nèi)容的豐富， 離達(dá)成理論共識卻越來越遠(yuǎn)。在這樣的現(xiàn)狀下， 本文嘗試從非社會視覺信息入手， 并將各理論按照其所關(guān)注的內(nèi)容進行分層， 歸納相應(yīng)的實證證據(jù)。在此基礎(chǔ)上， 各理論和實證結(jié)果并非不可調(diào)和。鑒于從預(yù)測編碼視角理解ASD感覺加工異常現(xiàn)象的復(fù)雜局面， 本文提出以下三個發(fā)展方向。

4.1??發(fā)展先領(lǐng)域細(xì)化再整合的實踐路徑

與解釋ASD的病因類似， 研究者試圖找到一個明確的預(yù)測編碼特異性來解釋ASD的感官加工異?，F(xiàn)象， 但更深入的研究提示尋找單一理論的嘗試可能忽略了現(xiàn)實狀況的復(fù)雜性。實際上， 不應(yīng)該低估大腦和ASD表型的復(fù)雜， 特別是考慮到研究中高度受限的實驗任務(wù)和模型（Noel et al.， 2020）。正如經(jīng)過對ASD病因的多年探索之后， 研究者終于承認(rèn)沒有單一的遺傳或認(rèn)知上的原因?qū)е翧SD的不同癥狀（Happé et al.， 2006）。因此， 對于ASD感覺加工異常問題， 也應(yīng)該擺脫尋找簡潔明確的單一理論的思路禁錮。在這一思路的指導(dǎo)下， 可從以下兩個方面開展工作：

一方面， 與本文一致， 對研究領(lǐng)域進行細(xì)分進而考察領(lǐng)域內(nèi)的分歧與可整合性。例如聚焦聽覺、觸覺或社會性視覺信息的預(yù)測加工等。有研究發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)光柵在空間頻率上發(fā)生變化時， ASD者的檢測閾值和反應(yīng)閾值更高; 但當(dāng)光柵在對比度上發(fā)生變化時， ASD者的閾值則與TD者沒有差異（Sapey-Triomphe， Dierckx， et al.， 2023）。這類研究將非社會視覺信息進一步區(qū)分到空間頻率與對比度的精細(xì)程度， 并發(fā)現(xiàn)ASD者對兩類視覺屬性的加工存在差異。從更具體的領(lǐng)域入手來檢驗理論爭議， 則更可能在小范圍內(nèi)達(dá)成某種程度的一致性。另外， 從實證研究中可以發(fā)現(xiàn)， 研究設(shè)計取決于想要檢驗的問題， 這也直接導(dǎo)致了檢驗不同理論的實驗范式存在較大差異， 很少有研究能直接區(qū)分不同理論。因此， 在關(guān)注領(lǐng)域特異性的同時還需要注重實驗范式的應(yīng)用與創(chuàng)新。

另一方面則為在領(lǐng)域細(xì)分的基礎(chǔ)上展開進一步對比與整合， 明確各個領(lǐng)域間預(yù)測編碼機制的共性與個性。例如針對ASD者的非典型感覺加工和社會性信息加工之間的關(guān)系， 存在以下三種觀點： 第一， 實證研究可能直接將非社會視覺層面的結(jié)果推廣到社會性認(rèn)知層面， 認(rèn)為兩者互相關(guān)聯(lián)， 且源于共同的預(yù)測受損機制（Ganglmayer et al.，?2020）; 第二種觀點則更進一步地指出， ASD者感覺加工的預(yù)測障礙是導(dǎo)致社會性信息預(yù)測障礙的前因（Falck-Ytter & Bussu， 2023）; 但也有研究者提出兩者之間可能彼此分離， 例如非社會性信息預(yù)測編碼正常， 而社會性信息的預(yù)測編碼受損（Bosch et al.， 2022）。因此， ASD者的非典型感覺加工和社會性信息加工之間的關(guān)系， 究竟是相關(guān)、因果還是分離， 仍然需要更多的實證研究和理論整合加以驗證和深化。

總體而言， 這一“先細(xì)化再整合”的研究策略不僅有助于處理當(dāng)前理論視角的分歧， 也將大幅推進我們對ASD的預(yù)測編碼機制異常以及其發(fā)展路徑的理解， 逐漸完善用預(yù)測編碼解釋ASD感覺加工異常的理論框架， 為ASD群體的診斷和干預(yù)提供更加精準(zhǔn)的科學(xué)依據(jù)。

4.2關(guān)注ASD者主觀層面的視覺體驗

現(xiàn)有研究主要從兩個方面關(guān)注ASD者的非典型性視覺感知， 一是行為層面， 例如視覺檢測或辨別， 主要體現(xiàn)在任務(wù)表現(xiàn)上; 二是神經(jīng)活動層面， 即感知過程中神經(jīng)活動的變化。而對于主觀層面的視覺體驗則處于忽視狀態(tài)。有研究發(fā)現(xiàn)， 在使用計算模型對ASD的視覺預(yù)測編碼進行擬合時， 對客觀行為層面的數(shù)據(jù)結(jié)果擬合良好， 而對主觀報告層面則較差（Karvelis et al.， 2018）。這也體現(xiàn)出意識領(lǐng)域一直以來的研究難題， 即主觀報告的結(jié)果難以量化。

從貝葉斯或預(yù)測編碼視角來理解ASD最核心的觀點在于， 人類的大腦主動地去解釋視覺信息， 而不是被動的感知它（Intait? et al.， 2019）， 僅關(guān)注對ASD的理論解釋可能存在本末倒置的風(fēng)險。研究者試圖建立理解ASD者感覺加工異常的理論， 但該理論卻較少從ASD者自身的體驗中得到驗證。正如Todorova等（2024）所言， 這通常會讓個人覺得他們必須符合理論的定義， 而不是理論是否符合他們的經(jīng)驗。Todorova等（2024）認(rèn)為， 在試圖用理論解釋ASD者感覺信息加工異常的努力中， 忽視了ASD者自身的聲音。通過問卷調(diào)查和訪談ASD成人對HIPPEA的看法， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)， ASD者認(rèn)為HIPPEA理論能夠為他們的很多生活經(jīng)驗提供解釋。他們體驗到的世界真的很微妙， 它看起來像是被像素化了。但是， HIPPEA理論關(guān)于人際互動、情感加工和動機等高層級認(rèn)知加工的解釋則存在質(zhì)疑。

這一研究在大量探究ASD預(yù)測編碼異常的實證研究中顯得獨樹一幟， 其結(jié)合現(xiàn)象學(xué)證據(jù)有助于確定所提出的理論機制轉(zhuǎn)化為日常的感知經(jīng)驗和決策。因此， 找到合適的可測量ASD不同發(fā)展階段的主觀體驗的方式尤其重要。創(chuàng)造性的方法可能實現(xiàn)主觀現(xiàn)象的捕捉， 例如ASD兒童的繪畫內(nèi)容等。將主觀現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為具體指標(biāo)仍然是一個艱難的挑戰(zhàn)。盡管如此， 從ASD者第一人稱視角來檢驗理論仍是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。事實上， 即使是神經(jīng)正常的個體， 面對相同的感官世界， 也會構(gòu)建不同的感知表征（Tarasi et al.， 2023）。預(yù)測編碼強調(diào)感知的主觀性和多樣性。對于ASD者來說， 他們可能體驗到一個混亂和不穩(wěn)定的視覺世界， 而這種體驗需要他們自己的表達(dá)。

4.3從發(fā)展性視角考察ASD者的預(yù)測編碼異常

多數(shù)實證研究均基于特定年齡階段的ASD者開展， 例如幼兒、兒童、青少年或成人等， 較少有研究同時考慮不同年齡階段ASD者的預(yù)測編碼差異。這可能是因為面臨研究對象獲取困難和研究范式需兼顧不同年齡階段ASD者能力差異的雙重挑戰(zhàn)， 但從發(fā)展性視角考察ASD者的預(yù)測編碼機制也非常重要。

一種可能性， ASD者的預(yù)測編碼異常會隨著心理年齡的增長而逐漸緩解。這一假設(shè)來自于關(guān)于對ASD者感覺癥狀的觀察， 例如有研究發(fā)現(xiàn)ASD者感覺癥狀與心理年齡呈負(fù)相關(guān)（Baranek et al.， 2006）。如果預(yù)測編碼機制的異常確實是導(dǎo)致這些感覺癥狀的主因， 那么隨著大腦發(fā)育的進一步成熟， 這種異常可能也會逐步減弱。研究發(fā)現(xiàn)， 高功能ASD者在不斷用自己的方式適應(yīng)外界環(huán)境（Ai et al.， 2022）。因此， 年齡的增長可能使ASD者逐步建立起更有效的內(nèi)部模型， 從而提高對預(yù)測誤差的容忍度， 降低對細(xì)微變化的過度敏感性。那么， 預(yù)測編碼異常癥狀的關(guān)鍵緩解時間點可能就需要進一步的縱向追蹤研究來驗證。另外， 不同的研究結(jié)果差異也可能因不同年齡的被試群體所致。

第二種可能性則相反， 即預(yù)測編碼機制在早期均不完善， 但隨著年齡增長， ASD者無法像TD者那樣有效地建立和優(yōu)化預(yù)測編碼。這一假設(shè)來自于部分研究結(jié)果。有研究發(fā)現(xiàn)， 相比于TD成人， ASD和TD兒童利用先驗信息的編碼均不精確（Van de Cruys et al.， 2021）; 而Lawson等（2017）發(fā)現(xiàn)成年ASD者表現(xiàn)出高估感官環(huán)境波動性的傾向， 且這種傾向并不存在于ASD兒童中。那么， 是否存在這樣一種可能性， 即ASD和TD兒童對語境性先驗的建立都比較弱， 而TD兒童隨著時間發(fā)展， 預(yù)測編碼能力的發(fā)育逐漸完善。相比之下， ASD兒童的統(tǒng)計學(xué)習(xí)發(fā)展則受到了阻礙， 進而導(dǎo)致在成年后出現(xiàn)預(yù)測編碼障礙。也就是說， 預(yù)測編碼障礙是隨著時間逐漸發(fā)展的， 而非從一開始即與TD兒童存在巨大差異。

無論哪一種發(fā)展軌跡更接近事實， 都需要縱向追蹤和多模態(tài)的實證研究來加以驗證。從發(fā)展性視角理解ASD的預(yù)測編碼機制至關(guān)重要， 這種視角不僅有助于厘清癥狀變化的時間進程， 更能夠揭示癥狀的發(fā)生根源是機制本身存在先天缺陷還是發(fā)育過程中出現(xiàn)了障礙， 亦或是二者的共同作用。未來的工作應(yīng)設(shè)置前瞻性的縱向追蹤研究， 以找出預(yù)測編碼隨著時間推移在ASD中的發(fā)展變化。

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Visual perception in individuals with autism spectrum disorder： Bayesian and predictive coding-based perspective

FU Chunye， LI Aixin， LYU Xiaokang， WANG Chongying

（Department of Social Psychology， Nankai University， Tianjin 300350， China）

Abstract： Bayesian and predictive coding theories have been instrumental in elucidating sensory processing aberrations observed in individuals with Autism Spectrum Disorder （ASD）. However， these theories have sparked considerable debate within the scientific community. In this paper， we focus on non-social visual information， presenting a comprehensive examination of theoretical nuances and consolidating empirical evidence across three key dimensions： Bayesian inference， predictive coding processes， and predictive coding precision. Generally， hypo-priors and sharper likelihood hypothesis based on Bayesian inference merely provide descriptive insights into visual processing abnormalities associated with ASD. While perspectives emphasizing the predictive coding process enhance the specificity of visual processing aberrations， they fall short of offering a fully explanatory framework. On the other hand， hypotheses centered on predictive coding precision provide theoretical foundations， yet require further refinement of the theoretical details and their validity necessitates testing through refined empirical studies. Future research should generalize the specificity of predictive processing in ASD， test the theoretical content from the perspective of subjective experience of ASD， and examine the changes of predictive functioning in the growth of ASD through a developmental perspective.

Keywords：?Autism spectrum disorder， visual perception， non-social information， Bayesian， predictive coding