儿童款的心智理论及自闭症谱系障碍

　　—TINALIU

　　注1:在2013年美国精神医学学会出版的《精神疾病诊断与统计手册第五版》（TheDiagnosticandStatisticalManualofMentalDisorders，简称DSM-5）中已将大家常说的所有自闭症障碍合并更名为自闭症谱系障碍（AutismSpectrumDisorder）。DSM-5手册为当今对自闭症诊断标准的国际权威，加入谱系一词旨在表明自闭症本身的多元性。在此版中，自闭症谱系障碍被划分在神经发育障碍这一类别，与之前的DSM-4诊断标准有所不同，因此受到广泛关注。然而为了节省篇幅，以下将自闭症谱系障碍中除了“高功能自闭症”以外都简称为自闭症，特此说明。

　　儿童款的心智理论

　　自闭症谱系障碍诊断标准

　　自闭症谱系障碍与脑神经功能性联接

　　掐指一算，迄今为止本专栏五大方向中有四大（视觉基础，大脑分工，视觉应用，机器学习）都已各有首发了。那么这个周末，我要推出的修破斯哒（SuperStar）就是心智发展中很有意思的，大家多半不知道自己居然经历过这样的发展阶段—TheoryofMind（心智理论/心理理论，也有译作读心术，不过应该不是你想的那种读心术）。虽然很早就预告了会写这篇儿童版的心智理论，但是真正开始写的时候才发现，原来饶毅教授已写过动物版好文（原文链接：科学松鼠会）。此刻有一种可能会吃力不讨好的犹（忧）豫（郁），但我偏要遇强则强，迎难而上！

　　写这篇文章的初衷要追溯到两年前在东海岸的CBMM深深为MIT副教授RebeccaSaxe的心智理论讲座所打动，后来又在西海岸SICN再次聆听女神的心智理论讲座。顺手安利这两个暑期课程分别是国家科学基金会（NSF）和国立卫生研究院（NIH）赞助的业界良心，赶脚不写点什么都对不起米国纳税人砸来的米呢...如此逻辑混乱的投桃报李也是醉了！另外，文末的致谢中我也要提一提亲爱的母上大人是如何敦促我不要老走酷炫风写什么用认知科学教你抓间谍的然并卵（认知科学有哪些有趣的应用领域？-ThisIsNotTina的回答），要写一些对社会真正有用的东西。

　　机智如你，应该觉得Sally会去她的篮子里找弹球啊，因为她又没看到自己不在的时候Anne做了什么。如果是这样的话，恭喜你通过了我们的错误信念任务测试。但是如果碰巧你家有不到四岁的小朋友的话可以一试。具体怎么试可以参考我在上一段中看图讲故事的方法，如有玩具也可以用使用配合。各国各实验室的研究告诉我们小朋友一般在四岁到五岁才能通过这项任务测试（Wellmanetal.,2001），自闭症儿童更有显著延迟，甚至根本无法通过这测验（Baron-Cohen,1993;Baron-Cohen,Leslie,&Frith,1985）。另外，对于需要心智理论的其他任务，比如假扮游戏，自闭症儿童也很难完成（(Sigman&Ungerer,1981;Ungerer&Sigman,1981;Wing,Gould,Yeates,&Brierley,1977;Wing&Gould,1979）。

　　利用脑成像技术可以定位“当我们想他人在怎么想的时候”我们的大脑激活区域。以下是使用早期fMRI"功能定位"大法，用文字版的心智理论任务减去相匹配的其他阅读任务而得到心智理论激活大脑右侧颞顶联合区。请注意，并不是说整个大脑在心智理论任务中只有这个区在努力工作啊，完全是因为任务相减所致。并且在这个大数据的时代很多同仁都已更倾向于认为大脑的高级认知并没有所谓的"模块化"，而是分布式加工的。现在比较流行的是偏计算的分析方法，比如MVPA（Multi-voxelpatternanalysis），RSA（RepresentationalSimilarityAnalysis），encoding&decoding等等。

　　现在，已为人父母的部分读者们，你明白孩子们很小的时候总是迫不及待与你分享他们天马行空的想法或者拽你去看他们觉得很有意思然而你却完全不知道是什么鬼的东西了吗?他们会不会因为你的不耐烦，或者因为你完全跟不上他们的思维而沮丧呢？其实谁都没有错，因为在这个发展阶段的幼儿一直都以为别人的想法就是自己脑中的想法呢。从今以后，作为大人也请试图换位思考理解孩子们吧，比如《屌丝男士》中大鹏饰演的这位爸比肯定没有通过心智理论任务测试呢（忽然自歪自楼，不好意思这篇并不是育儿心经）。

　　本想就此打住，仅以心智理论层面解释自闭症孩子常常以自己的角度看世界，难以体察他人的信念和想法，所以在社交方面有障碍。然而自闭症的多元性和复杂性不仅在于社交障碍，还在于对其理解、病因、到社会介入等各层面所引起的各种争议。比如心智理论的争议就在于它既具有却又不能全面地解释以下DSM-5手册所描述的所有症状。那么心智理论所涉及的自闭症刻板行为以及社交障碍等表象，归根到底是由怎样的神经机制/神经发育所造成的呢？

　　----1.自闭症谱系障碍诊断标准----

　　题首注里我说到DSM-5手册为当今对自闭症诊断标准的国际权威。本来我想自己翻译的，不过看到了北京大学生命科学学院魏丽萍教授的如下版本觉得精准已经很高（我在逐条对应英文原文的情况下，除了将E.中"整体发育迟缓（globedevelopmentaldelay)"改回DSM-5原文中的"globaldevelopmentaldelay"之外并未觉得有其他不妥之处）

　　DSM-5规定，诊断自闭症谱系障碍需满足以下A至E的五个标准，其中A和B阐明了自闭症谱系障碍的核心症状：

　　A.在多种环境中持续性地显示出社会沟通和社会交往的缺陷，包括在现在或过去有以下表现（所举的例子只是示范，并非穷举）：

　　1.社交与情感的交互性的缺陷，包括，例如，异常的社交行为模式、无法进行正常的你来我往的对话，到与他人分享兴趣爱好、情感、感受偏少，再到无法发起或回应社会交往。

　　2.社会交往中非言语的交流行为的缺陷，包括，例如，语言和非语言交流之间缺乏协调，到眼神交流和身体语言的异常、理解和使用手势的缺陷，再到完全缺乏面部表情和非言语交流。

　　3.发展、维持、和理解人际关系的缺陷，包括，例如，难以根据不同的社交场合调整行为，到难以一起玩假想性游戏、难以交朋友，再到对同龄人没有兴趣。

　　B.局限的、重复的行为、兴趣或活动，包括在现在或过去有以下表现的至少两项（所举的例子只是示范，并非穷举）：

　　1.动作、对物体的使用、或说话有刻板或重复的行为（比如：刻板的简单动作，排列玩具或是翻东西，仿说，异常的用词等）

　　2.坚持同样的模式、僵化地遵守同样的做事顺序、或者语言或非语言行为有仪式化的模式（比如：很小的改变就造成极度难受、难以从做一件事过渡到做另一件事、僵化的思维方式、仪式化的打招呼方式、需要每天走同一条路或吃同样的食物）

　　3.非常局限的、执着的兴趣，且其强度或专注对象异乎寻常（比如，对不寻常的物品的强烈的依恋或专注、过分局限的或固执的兴趣）

　　4.对感官刺激反应过度或反应过低、或对环境中的某些感官刺激有不寻常的兴趣（比如：对疼痛或温度不敏感、排斥某些特定的声音或质地、过度地嗅或触摸物体、对光亮或运动有视觉上的痴迷）

　　C.这些症状一定是在发育早期就有显示（但是可能直到其社交需求超过了其有限的能力时才完全显示，也可能被后期学习到的技巧所掩盖）。

　　D.这些症状带来了在社交、职业、或目前其他重要功能方面的临床上显著的障碍。

　　E.这些症状不能用智力发育缺陷或整体发育迟缓（globaldevelopmentaldelay）更好地解释。智力缺陷和自闭症谱系障碍疾病常常并发，只有当其社会交流水平低于其整体发育水平时，才同时给出的自闭症谱系障碍和智力缺陷两个诊断。

　　2.自闭症谱系障碍与脑神经功能性联接----

　　题首注里说到DSM-5将自闭症更正为神经发育障碍是对自闭症革命性的突破。然而迄今为止并没有一个大一统的自闭症理论框架可以全面地解释DSM-5描述的所有症状。这主要是因为对自闭症的研究有太多种不同的层次和视角，比如基因研究、生理机制研究，而生理机制又可以再细看分子神经层面、脑功能连接层面等等。再比如从行为层面可以研究自闭症的“心智缺失”、刻板行为、也可以研究其关注细节忽略整体的视觉加工特殊性。那么究竟什么是最好的方法，哪个更本质，怎样综合各视角这种问题，倾尽一生我也想知道呢。

　　以下想说一说近些年脑科学领域关于提问中“自闭症患儿的大脑与普通儿童的大脑有何不同”的一些初具雏形的理论。这些理论都认为自闭症具有神经联结异常的特点，使用的方法主要是功能性核磁共振成像（fMRI）和弥散张量成像（DTI）。关于究竟如何异常，却各有各家言。本座手动总结了近五年发表在高影响因子期刊（NatureNeuroscience,Neuron等）的主流理论，这当中包含但不仅限于以下四类：

　　1.长距联结不足假说

　　结论：前额叶与大脑后部联结不足（frontal-posteriorunderconnectivity）

　　推论：可解释自闭症的社会认知障碍，比如Schipuletal.,2011中提到的以下:

　　a.内侧额叶与颞顶联合区的联结不足可以解释自闭症在心智理论方面的缺失(theoryofmind)

　　b.内侧额叶与颞上沟的联结不足可以解释自闭症对区分生物运动与非生物运动的困难(biologicalmotion)

　　c.内侧额叶与梭状回面孔区的联结不足可以解释自闭症的读脸难题，比如避开与他人视线接触以及对表情的读取和理解困难

　　2.局部联结过度假说

       结论：局部脑区内部的神经联结过度，如运动皮层、视觉皮层、颞叶、皮层下区域等。下图C、D、E中自闭症与正常人相减所得局部过度联结（橙色）与联结不足（蓝色）

　　推论：以上各脑区内部过度联结也可以解释自闭症各类认知障碍。

　　请注意，以上1.与2.假说看起来好像是互斥的，其实不然。学术界现认为两者兼有，作为大脑“司令”的额叶皮层，如果既存在过度的、未分化的局部联结，同时又不能很好接收整合后方脑区传来的感知觉信息，那么其统整能力将大大受损，影响到社会认知、语言认知、和情绪认知等多方面。

　　3.大脑活动不同步假说（distortionofspontaneousconnectivityhypothesis,Dinsteinetal.,2010）

　　结论：自闭症儿童脑部各区活动不同步，而只有很少正常儿童和语言迟滞儿童如此。这是建立在以左右半球相关功能区域的同步程度作为大脑运作功能的一种判断标准之上的。下图最上是正常儿童的数据，中间为语言迟滞儿童，最下为自闭症儿童数据。颜色覆盖少表示相关性越低。自闭症儿童脑中与语言和交流相关的正红和浅蓝区域左右半球相关度尤为显著低于其他两组。

　　推论：值得一提的是这些静息态脑成像数据是在儿童熟睡的时候收取的，实际操作很方便的，被试除了躺着，其他什么都不用做。因其简单易行，有望成为幼儿时期自闭症早期诊断工具之一。尽早诊断有助于适时干预。（画外音：要是做我实验的小朋友们也能一动不动躺在磁共振成像机器里乖乖做任务、头不要动、也不要睡着就好了。唉，就这点指望...）

　　4.大脑反应变化假说（neuralvariabilityhypothesis,Dinsteinetal.,2012,2015;Hahamy,Behrmann,&Malach,2015）

　　结论：自闭症与正常人在视觉、听觉、躯体感觉的大脑激活强度没有显著差异（下图A&B），但是自闭症对处理持续出现的同类刺激有着相当低的“信噪比“（下图C&D）。

　　推论：自闭症脑中信息处理的“信噪比”较低，也间接为另一个“强烈世界”假说提供神经生理支持（“intenseworld”syndrome）。鉴于篇幅所限，之前并没有提到这个理论，主要说的是自闭症的视觉、听觉、触觉过于敏感导致不停重复当下的动作以理解“喧嚣”世界中的正确秩序所在。更多假说，更多欢笑，请看科学松鼠会。