不同类型线索引导下孤独症谱系障碍儿童应答式共同注意特征眼动研究☆

张雅如 彭帅 邵智

共同注意（joint attention，JA）指两个人共同对某一事物加以注意，以分享对该事物的兴趣及知觉体验[1]，包括发起式共同注意（initiating joint attention，IJA）和应答式共同注意（responding to joint attention，RJA）。RJA缺陷是孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder，ASD）儿童社交障碍的重要表现，直接影响社会技能的获得，同时也影响语言、适应等重要能力的发展[2]。目前对ASD儿童RJA的发展仍有争议：有研究表明ASD儿童早期就表现出RJA异常[3]，是否有RJA反应是区分ASD高风险群体的关键指标[4]；也有研究认为ASD儿童RJA与TD儿童有相似的发展轨迹，且差距逐渐缩小，尤其是沟通发展年龄24个月以上的ASD儿童，RJA可以达到正常儿童的水平[5]。本研究假设，由于眼神、转头、转头结合手势等不同类型的线索所包含的信息不同，与典型发展（typical development，TD）儿童相比，沟通能力相当的ASD儿童其RJA仍然存在缺陷，并且可能与引导RJA出现的线索类型有关。本研究将沟通发展年龄在24～36个月的ASD儿童与TD儿童进行对比，分析在眼神、转头、转头结合手势三种不同类型线索引导下，ASD儿童RJA的眼动特征，以探究具有一定沟通能力的ASD儿童RJA特点。

1 对象与方法

1.1 研究对象 根据样本量计算公式，参考相关文献[6]，计算得到每组样本量为21例。

ASD组来自2021年1月至2021年8月在重庆市第九人民医院儿童心理门诊就诊的ASD儿童。纳入标准：①经2位副高级以上职称医师诊断，符合《精神障碍诊断与统计手册第5版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,5th Edition,DSM-5）的ASD诊断标准；②性别不限；③年龄＞24个月；④由1位经过培训的评估师采用心理教育量表中文版（第3版）（psycho-educational profile-3rd edition，PEP-3）[7]进行评估，测得沟通发展年龄24～36个月；⑤听力、视力（或矫正视力）正常。排除标准：①既往或现患其他精神疾病；②患神经系统器质性疾病或其他严重躯体疾病。

对照组来自同期重庆市第九人民医院儿童保健门诊招募的典型发展儿童。纳入标准：①由副高级以上职称医生通过父母访谈和对儿童的行为观察，明确不符合DSM-5中任何疾病诊断标准；②性别不限；③年龄24～36个月；④听力、视力（或矫正视力）正常。排除标准同ASD组。

两组儿童家长均签署知情同意书。本研究通过本院伦理委员会批准（批准文号：2021伦审科007号）。

1.2 眼动特征采集

1.2.1 实验仪器及操作 在眼动实验室，使用Tobii Pro X3-120眼动仪采集受试者眼动追踪特征。屏幕与眼睛距离50～60 cm，儿童头部位置固定。使用Tobii studio系统自带的卡通动画对儿童注视点进行5点校准，然后播放视频材料。刺激材料呈现于显示屏（22英寸，分辨率为1092像素×1080像素）。允许的头动范围为44 cm×22 cm×33 cm，采样精度为0.5°，采样率为120 Hz。对于中途注意脱离的儿童，重新采集一次数据，若第二次仍不能配合完成整个测试，剔除数据。在本研究中2例ASD儿童和1名TD儿童未能完成测试被剔除。

1.2.2 眼动实验 眼动实验范式是在NYSTRM等[8]的研究基础上进行修改。视频材料使用flash 8.0编辑制作。视频画面大小为14.5 cm×30 cm（视角为13.8°×28.6°）。视频画面中有红、绿色两个苹果，不同类型线索指向其中一个苹果（目标物）。眼神、头部动作、手势动作和声音是引发儿童应答式共同注意的常见方式，而眼神、头部动作、手势动作依赖视觉通道实现，声音依赖听觉通道实现。本研究中设置了3种视觉线索，线索类型包括：眼神，演员头部不动，眼睛看向目标物；转头，演员的头部转向目标物；转头结合手势，演员头部转向目标物的同时手势指向目标物。不同条件下演员一致，苹果的水平、垂直位置一致。如图1（A、B、C）。

每个试次开始时先在屏幕中央呈现一个持续时间为1 s的注视点，然后呈现视频，视频长为3 s。每个线索含4个试次，以平衡线索的朝向和苹果的左右位置。试次采用拉丁方设计安排呈现顺序。完成整个实验总共时长48 s。实验的流程如图2。

1.2.3 兴趣区与观察指标 屏幕总共划分3个兴趣区：线索区（A1区），线索呈现时，演员及演员活动的区域；目标区（A2区），线索呈现后，线索指向的区域；非目标区（A3区），线索呈现后，线索未指向的区域。兴趣区划分如图1（D、E、F）所示。

眼动追踪提取3个分析指标：正确注视转换差异分数（different score，DS），在线索呈现后，儿童注视转换一致的试次数减去注视转换不一致的试次数（跟随线索看向A2的次数减去看向A3的次数）；首次注视时间（time to first fixation，TFF），线索呈现到儿童目光首次进入A1的时间；注视总时间（total fixation duration，TFD），儿童目光在A1所有注视点停留的持续时间总和。

1.3 统计学方法 用SPSS 17.0进行数据分析。年龄、眼动指标等数据均符合正态分布，以均数±标准差（±s）描述，年龄（或发展年龄）组间比较采用独立样本t检验，两组不同线索眼动指标采用重复测量方差分析，两两比较采用LSD法。检验水准α=0.05，双侧检验。

2 结果

2.1 一般情况 共46例儿童入组，男40例，女6例，年龄24～74个月，平均年龄（42.1±6.5）个月。其中，ASD组共入组儿童23例，其中男20例，女3例，年龄41～74个月，平均年龄（54.9±8.1）个月，沟通发展年龄24～36个月，平均（30.2±6.1）个月。TD组共入组儿童23名，其中男20名，女3名，年龄24～38个月，平均年龄（29.3±4.9）个月。ASD组儿童的沟通发展年龄与TD组儿童的年龄差异无统计学意义（t=0.566，P=0.581）；ASD组儿童的年龄与TD儿童的年龄差异有统计学意义（t=13.545，P＜0.001）。

2.2 DS重复测量方差分析显示，数据不符合Mauchly的球形度检验（P=0.007），采用Greenhouse-Geisser校正系数校正自由度。组间主效应（F=10.772，P=0.002）、线索类型主效应（F=7.803，P=0.001）、组间和线索类型交互作用（F=3.981，P=0.022）有统计学意义。进一步分析，眼神线索下，ASD组DS低于TD组（P＜0.001）；转头线索下，两组差异无统计学意义（P=0.910）；转头结合手势线索下，ASD组DS低于TD组（P=0.023）。ASD组中，眼神线索下DS低于转头线索（P＜0.001），低于转头结合手势线索（P=0.008）；TD组中，眼神线索下DS低于转头结合手势线索（P=0.019），其他线索间差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.3 TFF 重复测量方差分析显示，数据符合Mauchly的球形度检验（P=0.119）。组间主效应（F=4.228，P=0.056）、线索类型主效应（F=0.809，P=0.448）、组间和线索类型交互作用（F=2.117，P=0.062）均无统计学意义。见表1。

表1 ASD组和TD组儿童在不同线索呈现后正确注视转换数、首次进入线索时间、注视线索的总时间

2.4 TFD 重复测量方差分析显示，TFD数据不符合 Mauchly的球形度检验（P=0.006），采用Greenhouse-Geisser校正系数校正自由度。组间主效应（F=7.352，P=0.010）、线索类型主效应（F=4.499，P=0.014）、组间和线索类型交互作用（F=3.458，P=0.036）有统计学意义。进一步分析，眼神线索下，ASD组TFD低于TD组（P＜0.001），转头线索、转头结合手势线索下，两组差异无统计学意义（P＞0.05）。ASD组中，各线索之间TFD差异无统计学意义（P＞0.05）；TD组中，眼神（P＜0.001）和转头（P=0.044）线索下TFD低于转头结合手势线索，眼神与转头线索间差异无统计学意义（P=0.145）。

3 讨论

本研究结果表明：沟通发展年龄2～3岁的ASD儿童在转头线索引导下的RJA反应与TD儿童相当；眼神线索引导下的RJA较TD儿童差，表现为准确率较差，加工线索的总时间较短；转头结合手势线索引导下的RJA也较TD儿童差，表现为准确率较差。RJA是社会生活适应的关键机制[9]，是儿童早期社会认知发展的重要里程碑[8]。已有研究表明：典型发展的婴幼儿在2～3个月左右就出现RJA；9个月左右能追随他人的姿势看向目标物；12个月时，视线能灵活地在他人与物品之间来回切换，确定双方在注视同一事物；24个月时趋于稳定，成为儿童学习、社交、语言、认知、情绪管理等能力发展的基础[5]。而ASD儿童的RJA发展相对滞后，年龄6～12岁的ASD儿童，其RJA和IJA均较TD儿童延迟[10]。RJA异常影响着ASD儿童的社交互动和学习能力，还阻碍了模仿、回合式对话、游戏、心理理论等的发展[11]。研究发现，虽然高风险ASD婴幼儿群体也会表现出RJA异常，但这种差距会随着儿童感知觉、社会性注意技能等的发展而缩小，只有IJA损伤才是区分ASD儿童的持续性关键指标[12]。本研究结果表明，即使沟通年龄达到2～3岁，与TD儿童比较，ASD儿童的RJA仍然不足，这种缺陷主要表现在加工眼神这种更为细微的线索方面，多种线索结合的方式虽然能够提升ASD的RJA表现，但与TD儿童比较仍然有差距，所以以往研究中对于ASD儿童RJA是否滞后出现不同结论，可能与引发ASD儿童RJA的方式不同有关。

眼神、转头、转头结合手势动作虽然都能以非语言形式引发RJA，但包含的信息性质和信息含量不同。本研究表明，ASD儿童仅在转头线索下，DS、TFF、TFD与TD组儿童无显著差异。婴幼儿对成人转头动作的反应早于对眼睛运动的反应[13]，如婴幼儿10个月左右就会追随转头指向的方向，12～18个月才能追随眼神指向的方向[14]。说明在转头这类包含明显方向性信息的线索引导下，具备一定沟通能力的ASD儿童能表现出与TD儿童相当的RJA。

TD儿童在眼神、转头线索提示下DS、TFF、TFD差异均无统计学意义，转头结合手势条件下的DS最高且TFD最长。已有研究发现，在与父母自由游戏过程中，手势线索能引发儿童更好的RJA表现[15]，本研究结果与之相符。年龄大于TD儿童的ASD儿童，即使沟通年龄与之匹配，他们在转头结合手势线索下的DS也低于TD儿童，但其TFF、TFD与TD组儿童没有显著差异。说明与TD儿童相比，转头结合手势线索的情况下，ASD儿童关注到线索的速度、加工线索的总时间已与TD儿童相当，但其根据线索做出正确RJA反应的表现仍然不足。这可能是由于多种线索结合的呈现方式更贴近现实生活情境——不管是日常生活还是行为干预过程中，成人通常采用手势和转头结合的方式引导儿童注意环境中可能引起儿童兴趣的事物，这可能会强化ASD儿童RJA的表现。

在眼神条件下，ASD儿童的DS、TFD与TD儿童差异有统计学意义。随着个体的成熟，婴幼儿从能跟随大型物品到能跟随面孔再到能跟随眼神，触发RJA的线索逐渐缩减为更为细微的社会性信号[16]。而ASD儿童缺乏对眼睛这类细微社会性信号的注意偏好[17]，尤其被动观看面孔时，ASD儿童对眼部的注视显著低于TD组[18]。功能磁共振研究也发现，ASD组儿童对眼睛区域的加工模式异常，表现为更高的唤醒度和更强的杏仁核激活水平[19]。这可能反映了ASD儿童对社会性信息的注意缺损[20]。这种损伤限制了ASD儿童的社会信息输入，使其无法对社会刺激进行有效加工，进而阻碍大脑-行为的交互发展[21]。本研究的结果与之一致。所以，眼神这类细微社会性线索引导下的RJA反应，可以作为区分具备一定沟通能力的ASD儿童和TD儿童的行为学指标之一。而ASD儿童在不同类型线索下的RJA表现，不仅是探究其社会认知发展的重要切入点，也为指导康复治疗师、特教老师等人员在行为干预过程中合理利用引导和辅助的方式提供了理论依据，比如使用更为明显的信息，尽可能结合多种引导方式，以促进患儿RJA的表现，提升学习能力。

本研究存在一定的局限性：首先，虽然利用眼动技术，能更为客观、精确地分析RJA表现，但实验室的环境、任务类型都比较结构化，而且为了控制混杂因素，目标物的选择也比较单一，所以进一步研究应在更为自然的环境，如家庭环境中，采用种类更为丰富的刺激物；其次，仅从行为特征出发，较难从机制层面明确ASD儿童加工细微社会性信息时的神经生理特点，所以未来研究应充分利用认知神经科学技术手段，明确ASD儿童RJA表现异常的原因，进一步探究ASD儿童社交缺陷的核心机制。