4-11 岁自闭症谱系障碍儿童面孔加工的时程分析

黄欣欣，陈顺森，金丽，龙细连

(闽南师范大学 应用心理研究所，福建 漳州363000)

一 问题的提出

社会交往障碍是自闭症谱系障碍(autism spectrum disorders，ASD)的核心特异性障碍，这已成为业界的共识［1-2］，而社会认知的缺陷是导致社交障碍的重要原因［3］。“碎镜假说”认为，镜像神经元功能障碍可能是自闭症者观察能力薄弱、模仿表现不佳、心理理论缺乏及社会认知受损的根源。弱中枢统合理论认为，自闭症者存在注意障碍，无法捕捉和理解周围的社会性刺激信息，从而无法与人沟通，表现出社会交往障碍。面孔是一种重要的社交刺激，是情感信息的重要来源。对面孔加工的好坏直接关系到社交的成败。研究发现，由于对面孔信息注意不足和注视行为异常，观看面孔刺激的动机减弱，ASD 者对面孔信息感知能力普遍较低［4-6］，不能理解基本表情［7-9］。

以往研究表明，ASD 儿童对比正常儿童，对面孔的觉察更加缓慢，注视时间更少，ASD 幼儿在面孔选择性注意、面孔识别、面孔加工理解等环节的表现都比正常儿童差［10］。单独呈现面孔时，ASD儿童觉察到面孔所用时间与正常儿童相近，而对面孔观察时间少于正常儿童，但是，ASD 儿童面孔捕获的方式和视觉注意的保持存在异常［11］。然而，以往眼动研究多集中于对ASD 儿童总体观看时间的探讨，关注了被试对面孔加工的时间总量的投入情况。临床观察和日常生活中发现，自闭症对面孔的反应通常是发现面孔之后再主动回避，因此，仅仅从时间总量的投入并不能发现自闭症儿童面孔加工的特点。这就需要对他们面孔加工的整个过程进行更精细的时程分析，从而发现自闭症儿童面孔加工空间是在哪一时程里开始区别于正常儿童。典型自闭症儿童不仅存在社会交往障碍，其言语能力也存在障碍，聋哑儿童也没有言语沟通能力，他们虽然也有社会交往困难，但其社交动机仍然具备，日常生活中主要依靠对肢体语言的观察与利用，因此，本研究将聋哑儿童、正常发展儿童设置为对照组，在对自闭症儿童面孔加工的时间总量进行分析的基础上，进一步分析自闭症儿童对面孔加工的时程特点。

二 研究方法

(一)被试者

从某自闭症训练中心招募24 名ASD 儿童，其中男生18 人，女生6 人，年龄4—11 岁(M =7.96，SD =2.12)，依据《中国精祌障碍分类与诊断标准(第三版)》由医院临床诊断为自闭症，全部视力正常或矫正视力正常，排除遗传疾病、运动神经损伤或重要感觉发作、重大身体残障。

从某幼儿园和小学选取32 名正常儿童(Typically Developing，TD)，其中男26 人，女生6 人，年龄6—11 岁(M=8.19，SD=1.49)。全部视力或矫正视力正常，经过学生档案查询与班主任访谈，排除发展障碍、神经疾病等其他疾病。

从某特殊学校招募21 人聋哑儿童(Deaf Mutism，DM)，其中男生14 人，女生7 人，年龄6-11岁(M=9.29，SD=1.45)。

由于受低功能自闭症儿童言语能力、理解力的限制，无法对ASD 组被试的智商进行标准化评估，因而未能将被试者智商进行匹配。

(二)材料

8 张面孔图片，源自中国化面孔情绪图片系统［12］，均为目光平视的正面图，面孔规格640×480 像素，采用Photoshop 处理成灰白图像(如图1)，随机呈现于屏幕左半部或右半部，整屏图片规格为960 ×720 像素，计算机分辨率为1024 ×768 像素。

图1 实验材料示例

(三)仪器

使用Tobbi 120 系列眼动仪以及相配软件包，记录每个被试在观看实验材料的眼动过程。眼动仪与一台联想电脑天逸F40 连接并受其控制。该系统取样率为120Hz，借助看屏幕上一个红色跳动的小球的运动来对每位被试双眼进行9 点校准。在1°视角内注视持续100ms 以上确定为注视。

(四)研究设计

采用3(被试类型:ASD、DM、TD)×6(时程:0-500ms、501-1000ms、1001-1500ms、1501-2000ms、2001-2500ms、2501-3000ms)两因素混合设计。被试类型为组间变量，时程为组内变量。

(五)实验程序

整个实验在自闭症培训机构或学校比较安静的地方进行。(1)被试者坐在距离眼动仪显示器55 ～65cm 的椅子上。对每位被试者双眼进行9 点校准。(2)观看图片。指导语“请认真观看图片”，向每位被试随机呈现面孔图片，每张呈现3000ms，接着呈现1000ms 白屏。(3)不要求被试者进行任何反应，图片呈现完即可结束实验离开。(4)实验时间共计2 分钟左右。考虑到自闭症儿童和聋哑儿童的特殊性，由家长或手语教师协助说明指导语并确保安全。

(六)分析指标

采用Tobii 兴趣区椭圆形工具确定面孔加工兴趣区。根据已有研究［13］，确定以下分析指标:首次注视前时间(time to first fixation，TFF)、注视时间(fixation duration，FD)、注视点数(fixation count，FC)、首次注视时间(first fixation duration，FFD)、观看时长(observation length，OL)。

三 结果

(一)被试者对面孔的觉察与加工

表1 面孔觉察与面孔加工的指标

3 组儿童在面孔觉察和加工的各项眼动指标见表1。方差分析结果显示，三组儿童觉察面孔的时间(TFF)、面孔注视时间(FD)、面孔观察时长(OL)、面孔注视点数(FC)都存在明显的组间差异，事后均值检验发现，正常组(TD)的TFF 明显少于ASD 组(p ＜0.05)、聋哑组(p ＜0.05)，但ASD 组和聋哑组差异不明显;正常组的FD、OL 明显长于ASD 组(p ＜0.05)、聋哑组(p ＜0.05)，但ASD 组与聋哑组差异不明显(p ＞0.05);ASD组的FC 明显少于正常组(p ＜0.05)、聋哑组(p＜0.05)，但正常组与聋哑组差异不明显(p ＞0.05)。三组儿童对面孔的首次注视时间(FFD)不存在明显差异，F(2，74)=1.508，p ＞0.05。

(二)面孔加工的时程变化

以面孔为兴趣区，将全程3000ms 平均划分为6 个时程，分别为时程1(0ms-500ms)、时程2(501ms-1000ms)、时程3(1001ms-1500ms)、时程4(1501ms -2000ms)、时程5(2001ms -2500ms)、时程6(2501ms-3000ms)，了解三组儿童面孔加工的各时程变化(表2)。

表2 对面孔注视时间、观察时长、注视点数的时程变化

重复测量方差分析结果显示，面孔注视时间(FD)被试类型主效应明显，F(2，74)=8.364，MSE =51778，p ＜0.01，η2=0.184，ASD 组和聋哑组注视时间明显低于正常组(p ＜0.05)，自闭症组与聋哑组不存在明显差异(p ＞0.05)。时程主效应明显，F(5，370)= 42.860，MSE =4715，p ＜0.001，η2=0.367，被试对时程1 的面孔注视时间明显少于其他时程，对时程2 的面孔注视时间明显多于其他时程，随后各时程对面孔的注视时间均明显递减。两因素交互作用不明显，F(10，370)=0.691，p ＞0.05，η2=0.018(图2)。

图2 三组儿童面孔注视时间时程变化图

对面孔观察时长(OL)被试类型主效应明显，F(2，74)=11.393，MSE =45157，p ＜0.001，η2=0.235，自闭症组和聋哑组的观察时长明显低于正常组(p ＜0.05)，自闭症组与聋哑组不存在明显差异(p ＞0.05)。时间段主效应明显，F(5，370)=52.552，MSE =5097，p ＜0.001，η2=0.415，被试对时程1 的面孔观察时长明显少于其他时程(p ＜0.05)，时程2 和时程3 并无明显差异(p ＞0.05)，而随着时间推移，前一时程的观察时长均明显多于后一时程的观察时长(p ＜0.05)。两因素交互作用不明显，F(10，370)=0.682，p＞0.05，η2=0.018(图3)。

图3 三组儿童面孔观察时长时程变化图

面孔注视点数(FC)被试类型主效应明显，F(2，74)=9.761，MSE =1.067，p ＜0.001，η2=0.209，自闭症组对面孔注视点数明显少于聋哑组(p ＜0.05)、正常组(p ＜0.05)，正常组与聋哑组差异不明显(p ＞0.05)。时程主效应明显，F(5，370)=26.844，MSE=0.119，p ＜0.001，η2=0.266，时程1 的面孔注视点数与时程5、时程6差异均不明显(p ＞0.05)，但明显少于其他时程(p ＜0.05)，从时程2 开始，随着时间的推移，前一时程的注视点数明显多于后一时程的注视点数(p ＜0.05)，但时程2 和时程3，时程5 和时程6差异不明显。两因素交互作用不明显，F(10，370)=0.552，p ＞0.05，η2=0.015(图4)。

图4 三组儿童面孔注视次数时程变化图

四 讨论

与以往研究［14］相同，本研究发现，ASD 儿童觉察到面孔的时间明显长于正常儿童，对面孔的注视时间、观看时间均明显少于正常儿童，表明ASD儿童对对社交信息缺乏兴趣，面孔是最具有社交意义的社交刺激，对人类面孔刺激的不敏感，且对面孔加工的持续时间太少，使他们不易从面孔中理解他人的心理状态和意图，影响了ASD 儿童社交能力的发展。

本研究发现，不论是整体上还是分时程，ASD组、聋哑组儿童对面孔的注视时间(FD)、观看时间(OL)都明显少于正常儿童，但是三组被试在不同时程对面孔的注意时间分配的趋势大体是一致的。在刺激呈现的最初500ms，三组被试对面孔加工的各项指标都处于最低点，而ASD 组与正常组在时程2(501ms-1000ms)上升到峰值，随后的4个时程逐渐衰减，ASD 组呈直线急剧衰减趋势，而正常组衰减趋势相对和缓;聋哑组儿童的各项指标在时程2 也得以陡升，但时程3(1001ms-1500ms)才是其峰值，随后逐渐衰减。这意味着ASD 对面孔的视觉加工的时间量的投入明显少于对照组，而其模式与对照组并无明显差别。虽然，以往研究［15］认为ASD 被试对面孔的加工不同于正常被试。但是，如果这种差异只是表现为时间和次数的数量不足，而加工模式并无异常，那么，在康复训练与日常生活中，如何增强自闭症儿童对面孔的兴趣就显得重要了。

五 结论

本研究对ASD 儿童整体面孔加工觉察时间(TTF)长于正常儿童，面孔注视时间(FD)长于正常儿童的整体面孔加工基础上进行时间段分析发现，ASD 儿童在时段1 至时段6 的加工中，对面孔注视时间(FD)、观看时间(OL)均少于正常儿童和聋哑儿童，但是每个时间段的面孔加工模式和注意分配方式与正常儿童一致。

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