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患有自闭症的儿童常常专注于单一的活动或环境特征。新的研究可能有助于解释这种行为趋势,提供了证据表明,患有自闭症的年轻人的大脑在整合来自多种感官的输入时速度较慢。
在几十年前对这种疾病的研究中,对这些基本倾向的研究很常见。但在随后的几年里,科学家们倾向于更多地关注复杂的问题,从沟通障碍到潜在的遗传模式。
然而,最近,更多的研究将目光重新投向了一些大多数人认为理所当然的简单过程,例如感官输入,以此来更好地理解更高层次的表现,例如社交互动问题。“我们相信这些事物以非常重要的方式相互作用,”索菲·莫尔霍尔姆说,她是阿尔伯特·爱因斯坦医学院的神经科学副教授,也是一项关于多感官处理的新研究的合著者。
这项研究于8月19日在自闭症研究杂志在线发表,使用了脑电图(EEG)来测量受试者在遇到各种刺激时通过头皮的大脑电活动。17名患有自闭症的儿童(年龄在6至16岁之间)——以及17名年龄和智商匹配的正常发育儿童——在整个测试过程中观看了他们自己选择的无声视频。与此同时,音调和振动以随机顺序施加,有时单独施加,有时同时施加。脑电图读数根据刺激进行时间戳标记,并在所有儿童之间进行比较,以评估单感官和多感官刺激期间的大脑活动趋势。虽然视频呈现了视觉刺激,但莫尔霍尔姆指出,由于它在整个实验过程中是一致的暴露,并且脑电图读数设置为接收声音和躯体感觉刺激,并在如此多的测试中平均下来,它变得类似于“将总和为零的背景大脑活动”,她指出。“这真的只是为了让他们忙碌。”
一个简单的刺激大约需要20毫秒才能到达大脑。当来自多种感官的信息同时注册时,在正常发育的儿童中,整合大约需要100到200毫秒。但是,患有自闭症的儿童平均需要310毫秒才能整合噪音和振动(当它们同时发生时)。
莫尔霍尔姆说,这种差异“在一个层面上,是一个非常轻微的时间延迟”。“但是,如果你正在考虑人类认知……这可能会真正干扰正常的处理,”使她所描述的“相当重大的影响”。研究团队还发现,在刺激呈现后不久,通常发育的儿童和患有自闭症的儿童的大脑活动在时间上似乎相似,但患有自闭症的儿童的总体信号强度较低,这由脑电图上的较低振幅波表示。
虽然这项研究不能明确解释任何直接的行为相关性,但它可能暗示了这种疾病许多标志性特征的一些潜在原因,例如对过度感官刺激的敏感性。
“也许部分原因是这些孩子可能想要屏蔽这种——在他们看来是无关紧要的刺激——[是因为]它未能像其他人那样对他们产生意义,”莫尔霍尔姆指出。她和她的同事在他们的研究中明确指出,这些孩子最终仍然能够整合来自多种感官的输入,并且有可能随着他们年龄的增长,孩子们的整合速度可能会提高。研究人员提出,这种持续延迟的一个原因是,患有自闭症的儿童可能需要将注意力集中在刺激上才能实现整合,而大多数其他人都有能力隐式地做到这一点。
虽然脑电图能够以相对微小的尺度检测大脑活动的 location 和 timing,但它并没有描绘出这些观察到的延迟背后的生理学的完整图景。“这只是了解多感官整合的一小步,”莫尔霍尔姆说。“我们接下来想要做的一部分是研究大脑解剖结构,以及不同功能区域之间的连接性在自闭症中可能如何不同。”
确定更多关于患有自闭症的儿童如何对多感官刺激做出反应的数据,也应该帮助研究人员、治疗师和家长评估感觉统合疗法,这种疗法一直是自闭症患者的常用治疗方法。目前,“没有客观的衡量标准来判断你的感觉统合疗法是否有效,”莫尔霍尔姆指出。
经验性的脑电图图谱最终也可能成为更精确的诊断工具箱的一个组成部分,莫尔霍尔姆说。“我们当然希望情况如此,”她说。脑电图刺激测试的优势在于它是一种“被动范式”,儿童无需执行任务或接受许多指示,因此允许几乎所有发育水平和广泛年龄段的人进行平行分析。