1王宏声 2贾美香
1北京市西城区妇幼保健院 北京 100053 2北京大学附属第六医院 北京 100083
【摘要】目的：了解孤独症谱系障碍（autism spectrum disorders, ASD）儿童的探索性眼动的特征。方法：应用眼动检测仪对105例诊断为ASD的儿童进
行探索性眼球运动轨迹检查，比较眼球注视点（NEF）和反应探索分（RSS）与正常参考值之间的差异，以及不同性别、不同就诊年龄及症状水平患儿NEF分与RSS分之间的差异。结果：ASD儿童的眼球注视点（NEF）和反应探索分（RSS）均明显低于正常参考值，其差异具有统计学意义。不同性别、不同就诊年龄及症状水平患儿NEF分与RSS分之间的差异无统计学意义。
结论：ASD儿童探索性眼球运动的眼球注视点分（NEF）和反应探索分（RSS）均明显低于正常参考值，这可能与ASD儿童对外界信息的关注度、分辨及整合能力受损造成的执行功能异常有关。患儿的眼动特点不受性别因素、就诊年龄和症状水平的影响。
【关键词】 孤独症谱系障碍 儿童 探索性眼动
孤独症最早于1943年由约翰霍普金斯医院的Kanner医生首先报告。随着对于孤独症的不断深入了解，我们逐渐认识到孤独症是一组有神经基础的广泛性发育障碍，其主要临床表现为社会交往障碍、言语和非言语交流缺陷、兴趣狭窄和行为刻板等。具有上述症状特点的疾病主要包括自闭症（Autism）、阿斯伯格综合征（Asperger Syndrome,AS）、雷特综合征（Retts' Syndrome）、儿童瓦解性精神障碍（Childhood Disintegrative Disorder）、广泛性发育障碍未注明型（Pervasive Developmental Disorder Not Otherwise Specified,PDD-NOS）等。由于上述疾病在症状的严重程度上从轻到重形成连续的谱系分布，自闭症位于最严重的一端，故将上述具有共同症状特点的疾病统称为孤独症谱系障碍（autism spectrum disorders, ASD）（ASD）。[目前的研究基本都采用DSM-5中关于ASD的诊断，不再分亚类。]
探索性眼球运动是患者在主动探索某一目标时的眼球活动规律。通过记录患者在随意注意静止图像时出现的眼球运动轨迹，来判断患者对外界环境的探究行为及认知功能。以往在精神分裂症中的研究发现，眼动异常可能是一项不随症状缓解而消失的生物标记物[插入参考文献 黎燕，刘小兵，李汉宁，等 首发精神分裂症治疗前后探索性眼动结果分析 四川精神卫生 2012年第25卷第4期]。对于同属精神类障碍的ASD患者，目前的眼动研究多集中于对不同刺激类型物体的偏好性上[李春阳 徐秀 儿童孤独症谱系障碍的眼动追踪研究进展 中国儿童保健杂志2015年12月第24卷第12期：1278-1280
]，而对于ASD患者探究性眼动的特点尚缺乏研究证据。本文通过研究孤独症儿童探究性眼球运动的特点，从认知神经科学的角度探究孤独症的发病机制。
1、研究对象和方法
1.1、研究对象
本研究调查了2019年1月至12月期间到北京某区级妇幼保健院儿童保健门诊就诊的儿童，年龄2岁至18岁，经系统精神科检查、相关评定量表检测后由精神科医师确诊为ASD。诊断符合ICD-10[目前科研上多采用DSM-5诊断标准]对ASD的诊断标准。向家长介绍项目，取得知情同意，并可顺利完成眼动测试的儿童纳入本研究。
排除标准：其他类型的发育障碍；特定性感受性语言发育障碍及继发性的社会情感问题；反应性依恋障碍或脱抑制性依恋障碍；伴发情绪行为障碍的精神发育迟滞；儿童少年精神分裂症。
1.2、研究方法
对于诊断为孤独症谱系障碍的患儿使用七鑫易维公司生产的EyeSo ET眼动综合实验台进行眼动测试。NEF分正常参考值为20，RSS分正常参考值为4。
首先让受试者舒适地坐在椅子上，眼看前方的小屏幕，双眼与屏幕的距离为25厘米，使其眼光从屏幕左边移向右边的夹角为33°。在屏幕上先显示第一个S形图样（S1）,持续15秒，让受试者仔细观察，仪器自动记录15秒内的凝视点，并予计数，作为凝视点数（[英文全称，]NEF）。然后在屏幕上再分别显示第2、3个S形图样（S2、S3），该两个图形与第一个图形略有差别，每个图形仍持续15秒，让受试者仔细观察，反复询问受试者“与第一个图还有没有不同”，直至受试者回答“没有什么不同”时，开始记录在7个区域内凝视点（每区算1点），共5秒，作为反映性探索时间（RSS[英文全称，]）。仪器自动记录眼球活动的轨迹，数据由计算机自动分析。探索性眼动分析中的NEF是指眼注视S图形时15秒内所出现的全部凝视点数，一个凝视点是指眼球对某一点（眼球活动范围在2°以内）的注视时间超过200毫秒。RSS评分是指把S2或S3分为若干个区域，有仪器测定眼光注视到的区域数，受试者的眼光只要注视过某一区域，即记1分，而不论注视几次。根据调查机构所使用的测查设备类型，凝视点NEF参考正常值大于等于20，反应探索分RSS（RSS1+RSS2）参考正常值大于等于4。
使用基本信息调查表收集患儿的姓名、性别、年龄、就诊年龄等基本信息。 使用孤独症儿童行为评定量表（ABC）评定患者的症状水平，以31分及62分对患者的症状程度进行分级。
1.3、分析方法
采用SPSS20.0统计软件进行统计分析，计算数据用x±SD，使用单样本T检验，分别以20和4作为检验值检验NEF分与RSS分。使用单因素方差分析比较不同性别、不同就诊年龄段及不同症状水平患儿间NEF分及RSS分之间的差异。
2、结果
本研究共收集孤独症谱系障碍患儿105例，其中男91例（占86.70%），女14例（占13.30%）（表1）。就诊年龄2-18岁，平均（6.99±3.34[小数点后保留位数全文保持一致，建议保留两位]）岁（表2）。 ABC量表平均分（42.73±23.57）分（表3）。
表1 105名ASD患儿性别构成
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孤独症谱系儿童NEF平均值为（17.30±2.18）分，低于参考值，其差异具有统计学意义（P＜0.001）。RSS平均值为（2.13±0.93）分，低于参考值，其差异具有统计学意义（P＜0.001）（表4）。
表4 孤独症谱系障碍儿童NEF评分及RSS评分比较[按照发表格式整理为三线表，下同]
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男性患儿NEF分（17.34±2.192），女性患儿NEF分（17.07±2.200）分，男性患儿RSS分（2.08±0.946），女性患儿RSS分（2.50±0.760）。不同性别患儿间的NEF分与RSS分的差异无统计学意义（P＞0.05）（表5）；
表5 不同性别儿童NEF值及RSS值的比较
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学龄前期儿童NEF分为（17.37±1.686），学龄期为（17.32±1.203）分，青春期为（16.91±5.319）分；学龄前期儿童RSS分为（2.16±0.819），学龄期为（2.08±1.064）分，青春期为（2.18±1.079）分,。不同就诊年龄段患儿的NEF分和RSS分之间的差异无统计学意义（P＞0.05）（表6、表7）。
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不同ABC评分等级中（＜31）分组的NEF评分为（17.47±1.470），（31-62）分组为（16.86±3.001），（＞62）分组为（17.90±2.184）分；（＜31）分组的RSS评分为（2.12±0.905），（31-62）分组为（2.19±0.994），（＞62）分组为（2.05±0.887）分。不同ABC评分患者NEF分和RSS 分之间的差异无统计学意义（P＞0.05）（表8 表9）
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3、讨论
孤独症谱系障碍（ASD）的核心症状是社会交往障碍和刻板行为。目前对于ASD的诊断主要根据患者的临床表现及病史追踪，缺乏准确有效的理化检查手段。在已有的关于儿童孤独症谱系障碍的眼动研究中，Pierce等人通过研究平均年龄在2岁左右的普通儿童及ASD儿童对社会性图片及几何图片的眼神注视模式发现，不同儿童对不同种类图片的偏好具有明显差异。ASD患儿更偏好注视几何图片，其注视持续时间超过总观察时间的69%，使用该方法对ASD患儿进行诊断其敏感性为21%，特异性达到98%，阳性预测值为86%。此外，该研究发现ASD患儿对于几何图片的注视持续时间每增加1%，其表达性语言能力下降0.29倍。偏爱几何图形的患儿较偏爱社会图片的患儿在认知、语言及社会交往方面存在更多的障碍[4]。
在眼动轨迹研究方面,目前主要有两种：一是美国哈佛大学医学院的Holzman教授的平稳眼跟踪（SPEM），由于其应用价值低，目前难于推广；另一种是日本东京医科齿科大学的Moriya教授的探索性眼球运动（EEM），即研究患者在注视静止图像时的眼球活动。探索性眼球运动 (EEM)有两个主要的评定指标为NEF和RSS。NEF称为凝视点数，RSS称为反应探索评分。凝视点数（NEF）所反应的是被试者原发的或继发性情感淡漠、不注意或没兴趣，所以敏感度比较好，而特异性不够理想。反应探索评分（RSS）所反应的是被试者在认为观察图形之间在没有差别之后，还不放心，再核实一下。RSS所反应的可能是被试者深层次的思维：对自己的回答放不放心，进行再次确认。1972年Moriya教授首次应用眼球运动轨迹记录仪记录精神分裂症患者自由观看某一静止几何图形时的探索性眼球运动轨迹，发现精神分裂症患者的NEF较正常人差，而且RSS可能与人际交往及包括注意力在内的视觉空间、视觉运动功能有关[5]。并且精神分裂症患者RSS分在病程周期中一直没有变化，而NEF分随病情改善而好转。 对于同样存在对周围环境缺乏关注度，与他人存在人际交往障碍的ASD患者，使用以几何图形作为观察对象的眼球运动实验的特点是我们所感兴趣的。
本研究通过调查105例确诊为ASD患者的EEM特点发现，孤独症谱系障碍儿童的NEF平均值为（17.30±2.184）分，RSS平均值为（2.13±0.931）分，NEF分及RSS分均显著低于正常参考值（P＜0.001）。[去掉具体数字，放在讨论的段首，作为研究结论的总结。]这说明ASD儿童确实存在眼动异常。此外，不同性别及年龄段患儿的NEF分与RSS分之间的差异无统计学意义。不同症状严重程度的患者其NEF分及RSS分之间的差异无统计学意义。这一结果与精神分裂症患者表表现出的EEM特点有所不同。 分析其原因，可能与以下几方面有关：
首先，孤独症患者群体存在发育早期全脑体积的过度生长及成年时期提早到来的全脑退化性变化，尤其是涉及认知、语言、情感的额叶、颞叶和杏仁核最为显著。而白质纤维束以及胼胝体结构的研究显示，联系纤维的结构完整性受到广泛的损害[6]，正是由于这些早发广泛性的损害造成NEF分及RSS分出现异常，并且不同性别、不同年龄段及症状水平患者的评分之间的差异无统计学意义。
此外，随着影像学的进步，Farah等人使用PET、fMRI等方法对承载着丰富社会性信息的人类面部特征在大脑中的反应状态进行了研究，并且从三个方面提出了存在面孔识别与物体识别的差异的依据。
一、从脑定位出发，对恒河猴脑细胞的活动与损伤的研究表明，恒河猴选择性加工面孔的脑区位于下颞叶及颞上沟的边沿。这两个部分包括许多面孔神经元，他们对面孔有着强烈的反应而对非面孔物体则只有微弱的反应或不反应。人类选择性地对面孔进行加工的脑区为梭状回面孔区。而面孔加工的功能一侧化也是面孔加工的重要证据。许多研究证实面孔加工的右半球优势，而物体加工则未表现出功能一侧化的倾向。
二、从加工系统来看，许多研究发现存在面孔和一般物体识别两个独立功能的模块，其中最有力的证据来自脑损伤病人识别功能的双重分离。脑损伤病人所表现出的面孔识认是一种由于腹侧颞枕皮质损伤（通常双侧，少数为右侧）而形成的面孔加工紊乱，病人对物体识别是正常的，却无法识别面孔。而物体失认症的病人无法识别物体，对面孔的识别却是正常的。
三、从信息处理方式来看，在物体识别中整个物体外形常常被表征为各部分的外形，而面孔的表征很少是基于部分的，更多的是基于整体的[7]。
这一系列研究表明：1、人类对于不同类型图像的信息处理是由不同脑神经区域负责的，是存在生物学基础决定的。2、人类对于面孔的识别是由独立的系统完成的。3、人类对于不同类型图形的识别不但与脑功能分区有关，还与人类对信息从局部到整体的认识及整合功能有关。
根据上述研究结果，结合ASD患者对不同图片类型中表现出的特点，我们认为ASD患者存在社会交往能力障碍一方面是由于脑部区域的受损，造成患者对于承载着丰富社会交往信息的面部特征出现偏好性或整合能力受损，从而对社交信息的感知能力下降。另一方面，虽然孤独症患者偏好于关注几何图形，但对于几何图形的局部特征关注度明显下降的，进而造成了患者对于事物局部特征的认知能力明显受损。Moriya教授认为精神分裂症患者EEM差的主要原因是情感淡漠、对周围事物的情感反应迟钝、缺乏主动性，而ASD患者的EEM异常可能是由于对事物的认知从整体的整合过程到事物局部的关注都存在异常，进而影响了患者对于事物的认知过程。
此外，在ASD患者面部加工能力的影响因素方面，Chita-Tegmark等（2016）认为可能受到年龄、语言智商与非语言智商的匹配性、症状的严重程度、任务方式、面孔方向和社交场景等因素的影响[8]。在本研究中我们对不同年龄段，不同症状水平患者NEF值及RSS值进行比较发现，不同年龄段及症状水平的患儿其NEF值及RSS值之间的差异无统计学意义，说明ASD患者的NEF值及RSS值不会随着年龄的发生变化，临床症状水平不会对EEM的检查结果构成影响，EEM可能是一种不随年龄及症状水平变化而变化的较为稳定有效的筛查诊断方法。
孤独症谱系障碍的诊断，一直以来缺乏客观性、无创性的检查手段，通过本研究应用眼球运动检查分析孤独症谱系障碍儿童探究性眼球运动的特点，同时结合不同类型图片的认知偏好可能是一个种值得尝试的检测手段。今后将进一步扩大样本，调查更多可能对ASD构成影响的因素，如语言智商与非语言智商，康复干预手段等，探究这些因素对EEM的影响，进而更好的了解EEM对ASD在诊断及评定方面的使用价值和意义。
参考文献[格式不对，按照发表格式修改]：
[1]、李春阳,徐秀.儿童孤独症谱系障碍的眼动追踪研究进展.中国儿童保健杂志 ,2016年12月底24卷第12期:1278-1280
[2]、樊倩,隋雪. 社会心理科学. 2011年第9期: 34-39
[3]、樊倩, 隋雪. 面孔识别的眼动研究 , 社会心理科学, 第26卷 总第127期 2011年第9期: 34-39
[4]、李春阳，徐秀. 儿童孤独症谱系障碍的眼动追踪研究进展, 中国儿童保健杂志. 2016年12月底24卷第12期:1278-1280
[5]、孙黎，王玉凤，韩永华，朱日升.注意缺陷多动障碍儿童探索性眼球运动特点, 北京大学学报（医学版）2003年6月：284-287
[6]、张嵘,张晨等.孤独症谱系障碍医学前沿与研究进展:187
[7]、樊倩，隋雪 面孔识别的眼动研究 社会心理学 第26卷 总第127期 2011年第9期 总第1058页
[8]、郝艳斌，王福兴，谢和平等.自闭症谱系障碍者的面孔加工特点----眼动研究的元分析 心理科学进步 2018.Vol.26,No1,26-41