神经光子学|自闭症在凝视抑制任务中表现出右侧前额叶的非典型神经调节。 《儿童自闭症治疗》
我们进一步探索了与不同任务相关的氧合血红蛋白信号(直视和避免凝视)和AQ分数之间的关系。在自闭症组的32通道中,AQ评分与不同氧合血红蛋白信号呈显著负相关,而在正常发育组中不存在。
因此,本研究旨在探讨正常儿童和自闭症儿童对社会性相关视觉刺激的抑制和控制行为与血流动力学的关系。具体来说,我们关注正常儿童和自闭症儿童在进行/不进行任务时,在直接注视和回避注视下的右侧前额叶皮层的特定激活模式。
最后,凝视方向对行为和血液动力学反应的抑制控制有显著影响,但这些反应在自闭症和正常发育个体之间是不同的。虽然自闭症组和正常发育组的行为指标表现出相似的模式,但在两组中,右侧前额叶皮层的血流动力学反应受凝视方向的调节不同。这些结果可能反映了自闭症个体在抑制任务中前额叶皮层的非典型注视加工机制。
对于反应时间,我们没有发现任何显著的主效应;错误注视方向的主要影响是显著的。在两组中,直视下的错误报告率明显高于目光回避下的错误报告率。
为了检验不同任务中血液动力学反应的个体差异与自闭症特征之间的关系,我们对不同任务中的氧合血红蛋白信号(减去避免凝视条件下直接凝视时的平均氧合血红蛋白信号)和AQ评分进行了Pearson相关分析。
在本研究中,我们使用了一种新的抑制任务,将去/不去任务与社会相关提示信息结合起来。FaceGen是用来做鬼脸的。女性或男性脸部的眉毛有一个绿点或一个红点。直视前方或避免直视前方。受试者面向屏幕坐着,要求受试者只按绿色圆点处的当前按钮,而不按红色圆点处的按钮。使用E-Prime呈现刺激并收集行为反应。
第三,虽然组块设计比事件相关设计具有更高的统计效度,但它不能轻易地区分组块中特定行为结果(例如,正确和不正确的任务)的反应。因此,今后的研究应采用任务设计和事件相关的整体设计。
22名自闭症受试者(17名男孩,平均年龄:12.9岁,标准差:2.8)。
两组在年龄上没有显著差异。
在这项研究中,直接凝视对两组的行为数据都有显著的总体影响。两组中,直接注视条件下的误报率显著高于回避注视条件下的误报率;与行为数据相反,回避凝视对正常发育组右侧前额叶皮层氧合血红蛋白的反应有显著影响,但自闭症组并非如此。
24名健康和正常发育受试者(12名男孩,平均年龄:13.6岁,标准差:2.2)作为对照组。
我们以反应时间、误报和误报作为行为表现的衡量标准。
自闭症组的平均氧合血红蛋白水平与AQ评分之间存在显著相关性。这些结果表明,抑制任务中的注视方向影响两组的行为,而在正常发育组中,右侧前额叶皮层的抑制相关神经反应仅受注视方向的调节。我们的预测被平均氧合血红蛋白水平部分实,但没有被行为测量实。
自闭症是一种复杂的神经发育障碍,以社交障碍、重复刻板行为、兴趣狭窄为特征。此外,研究还发现自闭症的执行功能是非典型的。
此外,功能磁共振成像(fMRI)研究表明,由于凝视方向不同,正常发育组和自闭症组的背外侧前额叶皮层的皮层反应不同。在这项研究中,受试者通过观看一个行走的动画角色让他们的眼睛直视或移开。结果发现,当受试者的眼睛转移时,正常发育组的背外侧前额叶皮层的反应增强,而自闭症组则相反。
在这个实验中,有一个通过测试(即只有直视和眉心绿点的脸)和一个通过测试和一个失败测试(即直视/回避凝视和眉心红绿点的脸)。
此外,两组的智商得分与行为测量和神经反应的差异之间没有显著的相关性。因此,我们采用混合设计的重复测量方差分析。
我们选择通道32(Ch32)作为感兴趣区域(ROI)并对其进行分析。该通道位于右侧额中回和额下回,正常发育组观察到明显的抑制和控制相关的血流动力学反应。
由于我们没有发现任何行为的群体差异,我们推测神经机制的差异可能与前额叶有关。本研究中,非典型注视信息加工(如颞上后沟)可能影响自闭症组前额叶皮层的神经活动。因此,我们观察了正常发展组和自闭症组对注视方向的不同神经反应。
首先,本研究样本量很小,自闭症组和正常发展组的被试人数不同,导致差异显著。为了提高准确性,在今后的研究中有必要增加样本数量。
其次,我们的研究没有检查除右侧PFC以外的大脑区域的神经活动。此外,最近的研究表明,前额叶皮层在抑制和控制方面不是唯一的。需要进一步的研究来探索参与社会抑制相关信息处理的其他脑区如何参与本研究中使用的任务。
在自闭症患者中获得的结果与先前的研究结果不一致,这可以解释为我们的任务设计和指导的结果。实验中对凝视区域的明确指示可能会改变自闭症儿童的行为反应。我们发现直视下的误报率明显高于目光回避下的误报率。
执行功能被定义为调节各种目标导向行为所必需的认知过程,包括计划、灵活性、工作记忆、注意和抑制。需要注意的是,自闭症的执行功能并不是完全受损,而是选择性受损。例如,先前研究显示的计划性和灵活性受损。
右前额叶皮层(PFC)是抑制和控制神经基质的候选脑区。对ADHD儿童的研究结果表明,他们主要在抑制和控制方面有缺陷。然而,目前尚不清楚自闭症儿童是否存在与抑制相关的神经反应。
基线(闭眼进行go任务,go组开始0~10s)和目标时间段(直接或回避凝视进行go/no-go任务)的氧合血红蛋白浓度的平均Z分之差。双向ANOVA用于通道32中氧合血红蛋白信号的统计分析。
在正常发展组中,任务过程中的平均氧合血红蛋白信号在避免凝视的条件下比在直接凝视的条件下显著增强,但在自闭症组中并非如此。因此,右侧前额叶皮层作为社会脑网络的一部分,可能对社会刺激比较敏感。一些关于凝视感知的神经影像学研究表明,背侧前额叶皮层的血液动力学反应也受凝视方向感知的调节,从而支持了前一种可能性。
我们发现自闭症组和正常发展组的平均智商得分存在统计学上的显著差异,这可能会潜在地影响实验结果,因此我们将智商得分作为协变量,然后分析行为表现和fNIRS数据之间的协方差(ANCOVA)。然而,由于没有发现显著的回归,协方差分析是不合适的。
分组(TD和ASD组)是组间因素,而注视方向(直视和回避注视)是组内因素。
此外,通道的血液动力学反应受社会刺激如直视的影响。与之前的研究一样,我们对氧合血红蛋白浓度的波形进行了平均,并评估了任务期间的血液动力学反应。
通过使用氧合血红蛋白信号的Z变换平均值,我们发现分组和注视方向之间存在显著的相互作用。简单的结果表明,注视方向的主效应在正常发展组显著,而在自闭症组不显著。这一结果表明,在正常发育组中,回避凝视条件下的氧合血红蛋白信号明显高于直接凝视组。
先前的研究表明,感知的社会刺激,如直接凝视,会影响认知表现的各个方面。比如被试直接看人脸图片,而不是直接回避人脸图片,反应时间会延长。此外,与没有社会刺激的任务相比,带有情绪面孔的去/不去任务会导致更高的误报率。这些发现表明,社会刺激可以吸引视觉注意力。
将组间变量分组(正常发展组和自闭症组),将注视方向(直接注视和回避注视)作为组内变量。
用日本版韦氏儿童智力量表(第3版和第4版)测量,自闭症被试的智商得分(平均智商:97.9,标准差:14.6,范围:71至121)明显低于正常发育对照组(平均智商:106.5,标准差:10.4,范围:91至126)。
实验分为两部分。每个部分包含六组,其中三组是直接注视,另外三组是回避注视。“请点击绿点中的出席按钮”或“请不要点击红点中的出席按钮”。为了做出正确的反应,受试者必须集中注意力在眉毛之间的点上。这确保了受试者在每次试验中总能观察到人物的凝视方向。闭着眼睛的面部刺激被用作基线期(go测试),因此对注视方向的特定神经反应可以从连续的go/no-go测试中分离出来。

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