孤独症谱系理论：社会脑与孤独症儿童的社会认知

来 源：中国儿童保健杂志2004年10月第12卷第5期

作 者：静进

(中山大学公共卫生学院妇幼系中山大学第三附属医院儿童发育行为中心,广东广州　510080)

中图分类号:R749.94　　文献标识码:C

关键词:　社会脑;孤独症;社会认知;儿童

社会认知在儿童的社会化过程中起着极其重要的作用,这种能力在生物种系遗传上形成的生物学意义甚至超过了人的一般生理功能乃至语言功能。社会认知在很大程度上依赖于人类的非语言能力,它的进化史远远长于语言功能的建立。在探讨广泛性发育障碍系谱的共性认知机制时,研究者们不约而同地提出了“社会认知缺陷”的观点,认为这种缺陷存在相对特定的脑神经网络。该领域的研究正成为当前发育行为儿科学和认知科学的重点研究内容,心理理论(theory ofmind,或心理理论、心灵见解能力,简称ToM)的出现和对其开展多方位的研究便是其中之例。

1　何谓社会脑

早在1990年,L Brothers根据灵长类社会活动的多样性提出了“社会脑假说(social brain hypothesis)”,对此他还通过对黑猩猩进行各种刺激下的脑电生理记录予以了探讨。其概意为,包括人类在内的灵长类大脑内肯定存在着一个旨在认识和理解他人表情的神经机制,在社会交往中人会通过该中枢迅速处理与他人相互作用的各种信息。社会脑假说认为,人类大脑承担着适应环境和进化的重大责任;为适应进化过程中的环境,大脑必须有效地解决面临的各种任务或与生存相关的问题;从此意义而言,大脑是个高度特异的信息处理中枢。如用电脑来比喻,人脑同时处理着十分泛化的多种信息,其容量和意义远超过了我们迄今界定的有关人的智力范畴。这种特异的脑认知进化观点正成为当前脑科学领域研究的热点。

社会脑的基本功能是:在社会交往过程中,它承担着了解和观察他人的目的、意图、信念、推测等信息的处理,从而达到与他人进行有效沟通和交往,简言之即社会认知能力。D Premack等观察研究黑猩猩的行为时曾提出疑问:“黑猩猩有心灵见解能力吗?(Does thechimpanzee have a theory mind?)”,如果它们具有揣摩其它对象之目的、意图、知识、信念、推理、思考、疑惑、爱好等精神状态(mental states)的能力,则肯定具备了所谓的心灵理论。在人类社会中该能力则具体体现在社会认知方面。社会认知是社会生活中不可缺欠的能力,但在既往认知科学研究中对此较少涉及和予以评价。DF Bjorklund曾指出,当人的社会认知能力提高时,其攻击行为就会受到制约,而社会适应能力则得到提高。

社会学习对社会认知的进化和发展起到至关重要的作用,它涉及学习时间、大脑新皮层面积大小以及复杂的社会环境三大要素。有报道称,新皮层的比率与生物种群团体的大小呈正相关。M Brune认为,新皮层的大小决定了灵长类在团体中使用“战略性谋略”手段不同。交往过程中,对方原有的行为特征以及对方的意图、目的、信念、包括相貌在内的外型体形等信息均会储存到大脑新皮层,交往越多,需要储存的信息量越大,因此这些信息量与大脑新皮层的大小呈正相关;储存和利用这种信息的能力可能会被种系代代遗传保留下来,它在种系的生存和发展上有着至关重要的生物学意义,而这些信息常被利用以应对和适应新环境。人类为了保障生存和适应环境而使大脑皮层得到最大限度的发展,同时,也为了学习掌握复杂的社会技能而延伸了生长发育期限。正如R Adolphs所提,人类儿童的生长发育期在所有灵长类中是最长的,几乎可以比喻为人类进化过程的一种“浓缩”。

社会脑一般指大脑新皮层,L Brothers认为,社会认知的神经网络包括眶前额叶皮层、颞上回以及杏仁复合体等;承担信息的二极处理中枢还包括右侧顶叶、基底神经节、侧顶枕叶联合区等部位。而相貌识认则由较为特定的梭状回(fusiform gyrus)、杏仁复合体以及颞上回(superior temporal gyrus)来执行。对孤独症、Asperger患者以及正常人进行ToM测试,并行脑功能磁共振(fMRI)检测,发现左前额叶下回以及Brodmann8、9区被激活,说明该区域与解读他人隐喻、幽默和推测的功能有关。

2　孤独症的表情识认

认知他人的面孔和表情是社会交往中的一个重要组成部分,这种认知过程可能是通过特异的脑功能区域来完成。早先对新生儿进行面孔识认实验,发现被试儿童偏好注视自己熟悉的面孔。这种与生俱来的能力,在辨认同一种系人的面孔时发挥了极大的效能,即人在辨认与己同种人的面孔时,其速度和效率更高。最近通过脑成像技术检测发现,在识认面孔、解读表情、理解视线方向等与沟通关系密切的信息时,大脑的某些特异区域被反复激活。

众所周知,孤独症的典型特征之一是人际沟通障碍和十分狭小的兴趣取向。随着孤独症儿童的成长,尽管其临床表现和特征会发生改变,但唯有人际沟通障碍可伴随其终生。许多高功能孤独症和Asperger综合征患者的智力可能并不低下,但在社会交往方面往往表现明显的沟通障碍。这意味着孤独症患者的社会认知功能可能存在着一个相对独立的神经机制。孤独症患者人际相互作用缺陷的一个典型表现是“对视回避”,不注意他人的表情活动。早在上世纪70年代人们就对孤独症的面孔认知进行了实验研究,如分析3岁以内孤独症患儿的生活录像时,发现他们在1岁开始就极少注视他人的面孔,提示不注视和关心他人面孔、表情活动可能是孤独症的早期表现之一。近年来脑影像学研究如fMRI、PET在此方面也有所发现。

智力或语言能力相匹配情况下,孤独症儿童在所

谓:“面孔识认测验(facial recognition)”上的成绩并不比正常对照组差。但通过一系列实验心理学方法进行更详细的分析,发现孤独症缺陷并不在于处理能力,而是处理功能较对照组存在着质的区别。例如正常儿童能够识认和辨别正立的面孔,却较难识别倒立的面孔;而孤独症被试则能够迅速识认倒立或正立的面孔像,两者间居然没有任何差异,而且不很在意面孔的呈现方向。提示孤独症的认知并非整体把握面孔,而只是关注局部细节。正常被试一般较难识别遮蔽部分脸的面孔,说明识别他人面孔时正常人较强依赖对方的眼睛,但孤独症被试却很少表现此倾向,而且很少注视最初呈现的面孔图的眼睛部位。

关于表情认知实验的报告多称孤独症患者的成绩比正常人低。也有报告认为,当IQ和语言能力相匹配时,孤独症患者的成绩不比正常人差。然而靠“心灵理论(ToM)”能力来判断夸张、惶恐、惊愕等含有意图、信念的表情时孤独症患者表现特殊性困难。同样在辨别不同表情时,孤独症常常表现出惊人的判别错误。Weeks等用表情面孔图片进行分类测验时,正常儿童常常利用表情线索进行分类,而孤独症患儿则倾向于根据装饰物如帽子、耳环、眼镜等线索进行分类。JB Grossman给被试儿童同时呈现表情图和情感描述语,正常儿童较少受情感语的影响而辨别出表情图,但孤独症儿童面临表情图与情感语矛盾时(如呈现高兴的图片时,背景语说“悲伤”),其表情判断错误明显高于正常儿童。他们对倒立或正立表情面孔的判断成绩基本一样,极少受倒立效应的影响,也较少通过眼睛来进行表情判断,理解表情要花费比正常儿童更多的时间;对表情的范畴知觉也存在缺陷,无法对表情的正负、好坏进行评价。

与孤独症相貌识认缺陷有关的另一异常表现是视线接触异常。一般来讲,新生儿6个月就会有视线跟随运动,18个月就会关注别人的视线。而孤独症儿童较早便表现这方面的异常,缺乏与母亲的共视(包括随母亲的眼光注视别处)和共同注意;即使有眼光接触,但极少表现相应的微笑和其他情绪反应。在面孔视线判断测验中,正常儿童对“注视自己”的面孔的判断准确率比“注视别处”面孔的准确率要高,但孤独症儿童的判断则极少受面孔视线的影响,似乎无视面孔的视线是否在注视自己。某些高功能孤独症患者康复后,在自传报告里提示了一些非常有趣的现象。如孤独症康复者Williams在自传报告里提到“我那时一接触别人的眼光,就完全不知道该讲什么话了”。“有时看沙滩上的一粒一粒的沙子,会觉得特别有趣,于是长时间沉浸在注视沙子当中”。

3　相关的神经学基础

人在揣摩对方想法可能与己不同时会在脑海里产生相应的联想,这一过程叫心理化(mentalizing)过程,它是心理理论的基础,主要依靠大脑的执行功能来完成。大脑的执行功能受抑制系统控制,其神经基础包括Brodmann9、10、46区以及杏仁复合体、尾状核、苍白球等,主要承担活用工作记忆,编程适用于现实的行动计划。一些跨文化研究表明,能够认识他人心理活动的能力(如ToM能力)基本是与生俱来,在正常儿童3～ 4岁即可出现,而且几乎不受种族文化的影响。有报道,ToM能力是儿童社会化过程中接受教育、协调人际关系、同情和理解他人所必须的能力,这种能力在个体发育上存在着顺序性和稳定性,且个体间的差异极小;即环境和经验无论产生怎样的作用,不同文化环境中的儿童获得ToM能力的时间几乎没有什么差别。新近神经解剖学研究提出,视觉中枢的延线上存在专门的“梭状回面孔识认区”。事件相关电位实验发现,被试对不同的面孔图进行辨别时,电位活动在170ms时呈现梭状回被激活的反应;当只提示确定刺激中哪个是面孔时,则该激活反应在100ms时呈现。

较早研究发现,孤独症患者小脑内浦肯野氏细胞减少,这可能与他们肌张力增强或减弱、姿势和步态异常、斜视、凝视等表现有关。近年来脑成像技术发现,人的面孔和表情识认有赖于脑的某些特定部位。JVHaxby等的研究提到,判别他人面孔主要与大脑梭状回相关,观察眼动视线则与颞上回和颞上沟相关,表情和感情识别则与杏仁核有关。K Pierce和PT Schultz等采用fMRI进行面孔识别检测,发现孤独症的梭状体部位激活水平比正常对照者明显低下,甚至个别病人的几乎不被激活。同时,颞下回和颞上沟以及杏仁复合体等部位的活动水平比正常儿童的低。HDCritchley等对孤独症患者和正常对照者对人物表情的有意或无意处理状态下的脑功能进行了fMRI检测,结果发现两者有明显的差异,孤独症在有意和无意的表情信号处理时,梭状回均无活动迹象。S Bron-Co-hen等用fMRI检测孤独症患者在施加心理推测测验(ToM)时的脑功能,同样发现他们的杏仁复合体并不象对照者那样被激活。即便在形态MRI检测上,孤独症的颞上沟和杏仁核也存在特异性异常,PET检查也发现这些部位的糖代谢低下。

这些部位的发育异常如何阻碍着儿童的社会化过程呢。S Bron-Cohen等认为,正常儿童随着自我意识的成熟,分化和表现出相应的情感,并根据周围的反应来学习和认识自我与他人的感情活动;孤独症儿童则因脑干和杏仁核等部位发育异常,而无法分化情感发展,从而失去自我意识成熟和学习认识他人情感的机会。在后期社会化环境中虽有学习机会,但由于主司习得和掌握情感活动的杏仁核及其相关神经网络发育异常,无法学习他人的情感活动。

总而言之,孤独症及相关系谱疾病的神经机制仍有许多未解之谜,至少社会认知缺陷或心理理论缺陷的观点及其相关研究为揭示这类儿童的神经心理特征和机制提供了一些客观的依据,相信这方面的理论进展能够为国内同行们的相关研究提供一些启示。