孤独症谱系理论：高功能孤独症儿童抑制功能研究

来 源：中国儿童保健杂志2010年10月第18卷第10期　CJCHC

作 者：苏艳丽1,2,柯晓燕1＊,潘恒足3,杨宏宇3,洪珊珊3,杭跃跃1,肖婷1,储康康1

(1南京医科大学附属脑科医院,江苏南京　210029; 2西安市精神卫生中心,陕西西安　710061; 3东南大学儿童发展与学习科学,教育部重点实验室,江苏南京　210096)

中图分类号:R749.94

文献标识码:A

摘　要:　【目的】　比较高功能孤独症儿童与正常儿童反应抑制功能的差异。　【方法】　运用反应/不反应任务(Go/no-go task)和Stroop色字任务分别对26名高功能孤独症儿童和20名对照组儿童进行抑制功能的行为学测试,运用多变量方差分析进行统计分析。　【结果】　高功能孤独症儿童在执行no-go任务中的误按数及平均反应时均高于对照组(P< 0.05);在Stroop色字任务中两组错按数及平均反应时差异无统计学意义(P> 0.05)。控制智商因素后,两组儿童在no-go任务中的平均反应时差异仍有统计学意义(P< 0.05)。　【结论】　高功能孤独症儿童存在部分抑制功能缺陷。

关键词:　孤独症;儿童;反应抑制;病例对照研究

基金项目:江苏省卫生科研项目(H200948);江苏省自然科学基金(BK2008082)

作者简介:苏艳丽(1978-),女,陕西人,应用心理学硕士,研究方向为儿童心理卫生。

注:＊通信作者。

Response inhibition in children with high functioning autism.

SU Yan-li1,2, KE Xiao-yan1, PAN Heng-zu3, YANG Hong-yu3, HONG Shan-shan3, HANG Yue-yue1, XIAO Ting1, CHU Kang-kang1.

(1 Nanjing Brain Hospital Affiliated ofNanjing Medical University, Nanjing, Jiangsu 210029, China;

2 Xi'an Mental Health Center, Xi'an, Shaanxi 710061,China;

3 Key Laboratory of Child Development and Learning Science of Southeast University& Ministry of Education,Nanjing, Jiangsu 210096, China)

Abstract:　【Objective】　To compare the function of response inhibition between children with high functioning autism(HFA)and normal controls.　【Methods】　Go/no-go task and Stroop task were applied to assess the function of responseinhibition in 26 children with HFA and 20 normal controls. Then these children with HFA were compared with healthy con-trols by multivariate analysis of variance(MANOVA).　【Results】　The HFA group had more commission errors and lon-ger reaction time than control group in no-go task(P< 0.05), but the two groups had no significant difference in Stroop task(P> 0.05). After controlling for IQ, the two groups still had significant difference in reaction time of no-go task.　【Conclusion】　The children with HFA have deficits in some but not all aspects of response inhibition.

Key words:　high functioning autism; child; response inhibition; case control study

孤独症(autism)是一组以社会交往障碍、语言交流障碍、兴趣狭窄以及重复刻板行为等临床表现为特征的终身性神经发育障碍。SL Bishop等[1]认为重复刻板行为是孤独症特征性的临床表现之一,但关于重复刻板行为发生的病理机制目前仍不清楚。有研究认为导致孤独症重复刻板行为发生的原因可能是由于认知神经损伤影响了行为的自动控制以及抑制功能缺陷所致[2-3]。已有报道孤独症重复刻板行为与执行功能神经心理测试表现之间的关系,并认为反应抑制功能缺陷与孤独症患者临床表现的重复刻板行为存在一定相关[4-5]。反应抑制作为执行功能的核心成分之一,它对抑制原始的优势反应、阻止正在进行的反应及干扰控制方面起到至关重要的作用。目前国内尚未对孤独症儿童抑制功能进行系统研究。因此,本研究将采用反应/不反应任务(Go/no-go task)和Stroop色字任务测试孤独症儿童的反应抑制功能。

1　对象和方法

1.1　对象　选取2007年7月— 2008年6月在南京医科大学附属脑科医院儿童心理卫生研究中心就诊的高功能孤独症(high functioning autism,HFA)儿童为研究对象,全部病例均符合美国精神病学会颁布的《精神障碍诊断和统计手册》第4版(DSM-Ⅳ)中有关孤独症的诊断标准;韦氏儿童智力量表(C-WISC)分≥ 70;右利手;且均为初诊病人,未使用精神类药物或接受正规行为干预。

共入组26名,其中男24名,女2名,年龄为7～ 14岁,平均年龄(10.15± 1.93)岁。选取南京市某普通中、小学右利手的正常男性儿童为对照组,经过详细的体格检查和精神检查,排除了躯体疾病、神经系统疾病、精神发育迟滞、情绪障碍、注意缺陷多动障碍、学习障碍及其他亚型的广泛性发育障碍等精神疾病。共入组20名,其中男19名,女1名,年龄为8～ 14岁,平均年龄(9.60± 1.57)岁。实验前向所有被试监护人进行实验告知,并签署知情同意书。

1.2　方法

1.2.1　一般情况调查　包括研究对象的一般人口学资料、出生史、既往史、家族史、临床资料等。1.2.2　临床诊断　由两名高年资儿童精神科医生根据DSM-Ⅳ中有关孤独症的诊断标准[6]诊断入组,诊断不一致者不入组。

1.2.3　孤独症临床症状评估　采用儿童期孤独症评估量表(childhood autism rating scale, CARS)评价高功能孤独症(high functioning autism, HFA)儿童临床症状的严重程度。

1.2.4　智能测试　采用韦氏儿童智力量表的简易版本[7]进行智商(intelligence quotient,IQ)测量。

1.2.5　实验程序　实验过程分为Go/no-go任务和Stroop任务两部分。被试在安静的实验室内接受测验。测试前,主试用统一的指导语向被试说明要求和注意事项。所有被试在正式实验前均进行充分练习。实验按照组块模式进行设计,用Presentation软件控制实验,在电脑屏幕中央呈现刺激,要求被试做出按键反应或不做反应。具体过程如下:

1.2.5.1　反应/不反应任务(Go/no-go task)　任务分为两部分:1)反应任务(Go task)　用来引出自动反应,共20个刺激,刺激物为字母A、B图片,其中字母“A”10次,字母“B” 10次。要求受试者看到字母A、B图片时尽可能快速而准确地按键;2)不反应任务(No-go task)　用于引出抑制反应,共20个刺激,刺激物为字母O、X图片,其中字母“ O” 10次,字母“X”10次,要求受试者看到字母“O”时尽可能快速而准确地按键,看到字母“X”则不按键。试验中,每一个任务的刺激呈现均为随机顺序。每个任务重复两次,反应与不反应任务交替出现。开始时在每个任务刺激序列中呈现基线任务为“+”30 s,Go/no-go任务为字母呈现500ms,刺激间隔(inter-stimulus interval, ISI)1 000 ms。对于每一个被试来说,实验程序均为:+※go※+※no-go※+※go※+※no-go,正式实验共80个刺激,时间总共为240 s。记录指标为正确、错误反应次数及类型(漏按或误按)、正确反应的平均反应时。用误按表示不能抑制优势反应。

1.2.5.2　Stroop任务　任务分为两部分:1)中性任务:刺激物为印有红、绿、蓝、黄四种颜色的英文字母“X”,要求受试者判断上面字符的颜色与下面汉字的内容是否相同,相同时按左键,不相同时按右键。共10个刺激,其中字符颜色与汉字内容一致的刺激5个,不一致刺激5个;2)色字干扰任务:刺激物为颜色词“红、绿、黄、蓝”四个汉字,每个字是用和它本身代表的颜色不同的颜色书写的(如用红色墨水呈现的“绿”),要求受试者判断上面汉字墨水的颜色与下面汉字的内容是否相同,相同时按左键,不相同时按右键。共10个刺激,其中上面汉字墨水的颜色与下面汉字内容一致的刺激5个,不一致刺激5个。试验中,每一个任务的刺激呈现均为随机顺序。每个任务重复两次,中性刺激与色字干扰刺激交替出现。开始时在每个任务刺激序列中呈现基线任务为“+”30 s,刺激任务为字符或汉字呈现500 ms,刺激间隔2 500 ms。对于每一个被试来说,实验程序均为:+※中性任务※+※色字干扰任务※+※中性任务※+※色字干扰任务,正式实验共40个刺激,时间总共为240 s。记录指标为正确、错误反应次数及类型(包括漏按或错按)、正确反应的平均反应时,以色字不一致任务中的错按表示不能抑制优势反应。

1.3　统计学方法　采用SPSS 16.0统计软件进行统计分析,计量资料数据以x-± s表示,采用单因素方差分析(ANOVA)和Spearman相关分析。

2　结　果

2.1　一般情况比较　HFA组儿童男女比例为24∶2,对照组儿童男女比例为19∶ 1,两组儿童在性别、年龄上差异均无统计学意义(P均> 0.05),但在IQ上差异有统计学意义(P< 0.01)。见表1。

表1　HFA组与对照组儿童一般情况比较(x-± s)

Table 1　Controls and HFA: group means and standarddeviations for gender, age and IQ (x-± s)

项目HFA组(n= 26)对照组(n= 20) F值P值

性别(男/女) 24/2 19/1 0.13 0.721

年龄(岁) 10.15± 1.93 9.60± 1.57 1.09 0.303

IQ 96.12± 10.75 105.40± 11.93 7.67 0.008

2.2　反应/不反应任务　结果显示,HFA组儿童误按数大于对照组,而且在反映抑制功能的OX反应时以及总平均反应时方面均长于对照组。而两组儿童在用来引出自动反应的AB反应时方面差异无统计学意义(P> 0.05)。见表2。

表2　HFA组儿童与对照组儿童反应/不反应

任务比较(ms) (x-± s)

Table 2　Group means and standard deviations for thego/no-go task for controls and HFA(ms)(x-± s)

项目HFA组(n= 26)对照组(n= 20) F值P值

误按数6.19± 5.24 2.90± 1.59 7.35 0.010

AB反应时475.07± 118.73 426.08± 54.77 2.92 0.095

OX反应时577.10± 123.85 476.60± 46.39 11.84 0.001

总平均反应时526.09± 114.94 451.34± 46.62 7.48 0.009

2.3　Stroop任务　在该实验中,HFA组中6名儿童(其中男5名,女1名)由于错误率超过30%,因此被剔除未纳入统计。当前有效数据为HFA组20例,对照组20例。结果显示,HFA组儿童在错按数、中性任务的平均反应时、色字干扰任务的平均反应时及总的平均反应时方面与对照组比较差异均无统计学意义(P值均> 0.05)。见表3。

表3　HFA组儿童与对照组儿童Stroop任务比较(ms) (x-± s)

Table 3　Group means and standard deviations for thestroop task for controls and HFA(ms) (x-± s)

项目HFA组(n= 20)对照组(n= 20) F值P值

错按数3.30± 2.06 2.15± 2.16 2.99 0.093

中性任务反应时1 413.00± 282.19 1 254.00± 245.99 3.60 0.065

色字干扰反应时1 751.60± 354.83 1 645.50± 295.30 1.06 0.310

总平均反应时1 582.30± 305.36 1 449.80± 252.31 2.24 0.143

2.4　控制智商因素后抑制功能比较　控制智商因素后对反应/不反应任务和Stroop任务分别进行协变量方差分析,结果显示,两组儿童在反应/不反应任务的OX反应时和总的平均反应时方面差异仍有统计学意义。而Stroop任务中各项指标仍差异无统计学意义(P> 0.05)。见表4。

表4　HFA组儿童与对照组儿童控制IQ后抑制功能的比较

Table 4　Univariate analyses with the go/no task andstroop task after controlling for IQ

任务项目以IQ为协变量F值P值

Go/nogo任务误按数2.46 0.124

AB反应时2.07 0.157

OX反应时7.07 0.011

总平均反应时4.68 0.036

Stroop任务错按数2.58 0.117

中性任务反应时3.37 0.075

色字干扰反应时0.88 0.356

总平均反应时2.00 0.166

2.5　HFA组儿童的抑制功能情况与CARS评分表的相关分析　将HFA组儿童在执行反应/不反应任务时的OX反应时与反映临床症状严重程度的CARS评分表进行相关分析。Spearman相关分析结果发现,CARS评分表的第8项听觉反应、第15项总的印象以及总分与OX反应时存在相关性(P<0.05)。见表5。

3　讨　论

3.1　HFA儿童在Go/no-go任务中表现出一定的抑制功能缺陷　本研究结果显示,HFA儿童在执行No-go任务中相比对照组错误数增多,同时平均反应时也长于对照组儿童。控制智商因素后进行协变量方差分析表明,智商对执行抑制反应的错误数存在一定程度影响,而对执行抑制任务的平均反应时影响不显著。Go/no-go任务结果表明HFA组儿童在执行抑制功能方面存在一定缺陷。本研究结果得

表5　HFA组OX反应时与CARS评分的相关分析

Table 5　Correlations between OX reaction timeand CARS scales in HFA

项目HFA组(n= 26)r值P值

人际关系0.346 0.083

模仿(词和动作) 0.375 0.059

情感反应-0.093 0.653

躯体运用能力-0.005 0.981

与非生命物体的关系0.158 0.441

对环境变化的适应0.087 0.674

视觉反应0.352 0.078

听觉反应0.559 0.003

近处感觉反应0.246 0.227

焦虑反应0.193 0.346

语言交流0.301 0.136

非语言交流0.232 0.254

活动水平0.051 0.805

智力功能0.322 0.109

总的印象0.452 0.021

总分0.390 0.049

到国外一些该项目研究结果的支持。S Ozonoff等[8]在1994年研究发现孤独症儿童在Go/no-go任务中的错误数及反应时均较正常儿童增多。后来R Ray-maekers等[9]应用Go/no-go任务对成年孤独症患者的研究认为孤独症患者的抑制控制能力相对较差。

3.2　HFA儿童在Stroop任务中的抑制功能未见异常

本研究在Stroop任务中显示,两组儿童在执行色字任务中的错按数、中性任务反应时及色字干扰任务反应时上均无显著差异。控制智商因素后进行协变量方差分析显示未发现智商对本结果有实际影响。本研究采用Stroop范式结果表明HFA儿童不存在抑制功能缺陷。此研究结果与国内外的一些研究结果相一致。SE Christ等[10]应用Stroop色字任务、Flanker任务和Go/no-go任务分别对18名孤独症儿童(6～ 12岁)、23名孤独症同胞(6～ 15岁)以及25名发育正常儿童(7～ 18岁)进行抑制功能测试,研究结果指出孤独症儿童在Stroop色字任务中三组儿童没有差异。国内杨娟等[11]采用Stroop任务测验结果表明去除智商因素后孤独症儿童与正常儿童在反应抑制方面没有差别。

3.3　孤独症患儿是否存在抑制功能缺陷　为什么一些研究认为孤独症患者存在抑制功能缺陷[8-9],而另一些研究并未发现孤独症存在抑制功能受损的证据[10-11]?为什么本研究采用Go/no-go任务和Stroop任务会得出相反的结论,那么孤独症儿童是否存在抑制功能缺陷呢?产生以上问题的原因可能有以下几个方面:1)研究样本的差异性。尽管多数研究均按照DSM- Ⅳ诊断标准入组,但入组人群的年龄、性别、智商、受教育程度以及样本量大小等方面的不同在一定程度上影响研究结果。2)测试任务的难易程度。研究所采用测试任务的反应刺激与不反应刺激、中性刺激与干扰刺激所占的比例以及刺激间隔时间的不同将会影响测试任务的结果。3)采用的测试任务不同。BJ Casey等[12-13]将抑制控制分为刺激选择、反应选择、反应执行三种亚成分,每一种亚成分参与不同的认知加工阶段。他们还发现,执行控制的亚成分分别对应着解剖上额叶、基底节、丘脑不同的神经环路。而完成不同的测试任务需要参与的抑制成分可能不同。例如:Stroop任务需要在反应选择的基础上才能执行抑制控制,它主要反映干扰控制的能力。而Go/no-go任务需要在刺激选择的基础上执行抑制控制,它主要反映抑制优势反应的能力。因此,采用不同的测试任务将反映不同的抑制功能成分,而用某一种测试任务来推断孤独症的抑制功能是不全面的。4)测试任务的效度。NC Adams等[14]应用经典Stroop色字任务和Stroop动物整合模型任务分别对24名年龄在8～ 16岁的孤独症儿童进行对照研究后指出,孤独症儿童有着较好的阅读速度和精度,而阅读理解能力相对较差,由于经典Sroop色字任务中只要求被试命名书写字符的墨水颜色而忽略字符的意义,因而对于孤独症儿童来说其较差的阅读理解能力并不影响完成这一任务。最后他认为经典Stroop色字任务不能有效的测量孤独症儿童的抑制功能。总之,这一结论在一定程度上可以解释之前采用Stroop任务的一些研究并没有发现孤独症患者存在抑制功能缺陷,而采用其他测试任务认为孤独症患者存在抑制功能缺陷这一争论。

3.4　孤独症儿童抑制功能受损程度与临床症状的

严重程度存在一定相关性　此外,本研究还发现,HFA儿童在Go/no-go任务中抑制功能受损程度与临床症状的严重程度存在一定相关性,但未发现与重复刻板行为之间存在相关性。而之前MWMosconi等[3]研究认为孤独症患者的抑制控制受损程度与他们高级重复行为(higher-order repetitivebehaviors)相一致。存在差异的原因可能与评估方法的不同有关。在他们的研究中使用孤独症诊断访谈-修订版(autism diagnostic inventory-revised,ADI-R)量表评估临床症状,而本研究采用的CARS量表评估,并且由于该量表本身的四级计分方法,加之本研究所选取的HFA样本,使得计分结果具有一定的聚集性,因而影响研究结果的代表性。最后,由于本研究采用的行为学实验无法进一步考察孤独症儿童在执行测试任务期间前额叶皮层和其他脑区的活动情况。因此在今后的研究中有必要将行为学实验同时结合脑功能成像技术对孤独症患者的抑制功能进行更加深入的研究。

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