综述:自闭症谱系障碍患者比喻性语言理解的脑激活模式:一项激活似然估计元分析

《Frontiers in Neuroscience》:Brain activation patterns of figurative language comprehension in individuals with autism spectrum disorder: an activation likelihood estimation meta-analysis

【字体: 时间:2026年01月30日 来源:Frontiers in Neuroscience 3.2

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  本文通过激活似然估计(ALE)元分析,系统综述了自闭症谱系障碍(ASD)个体在理解比喻性语言(如隐喻、反语)时的大脑活动模式。研究发现,尽管ASD患者与神经典型对照组(NCs)均激活了涉及双侧颞上回(STG)、颞横回(TTG)和右脑岛(INS)的核心网络,但ASD患者在左侧STG和中颞回(MTG)存在显著的低激活。这一神经活动减弱可能反映了ASD患者在语义整合与社会语言信息处理方面的双重缺陷,为理解其语用语言障碍提供了神经生物学基础。

  
引言
自闭症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育障碍,其核心特征包括社会沟通与互动障碍,以及局限、重复的行为模式与兴趣。尽管关于ASD与核心语言技能关系的争论持续多年,但大量研究达成共识:ASD个体普遍在理解和运用社会情境中的语言方面存在困难。其中,对比喻性语言的处理障碍尤为突出,被认为是ASD的特征之一。比喻性语言是指一类非字面含义的语言表达,如隐喻、反语、成语和讽刺等,其理解需要个体在特定语境中推断说话者的意图。这种语言形式在日常交流和社交中十分常见,例如朋友间的对话约有8%包含反语,教师教学和儿童读物中也大量使用比喻性语言。因此,理解比喻性语言的能力不仅是语言熟练度的指标,更是成功社交、推断他人意图和情绪状态的关键。ASD患者在此领域的困难直接加剧了其社会孤立和融合挑战。
以往关于ASD个体比喻性语言理解的研究多从行为或认知视角展开。例如,研究发现心理理论(ToM)和语言能力,特别是语义能力,对理解隐喻至关重要。虽然这些研究提供了重要见解,但与之相关的稳定神经基础仍不清楚。识别一致的神经生物学模式对于连接异质的认知表型与大脑层面功能障碍至关重要。近年来,功能磁共振成像(fMRI)技术被应用于揭示ASD个体比喻性语言理解的神经基质。已有研究多集中于隐喻、反语和双关语,但因其样本量、实验设计、任务和分析方法的差异,关于ASD中异常脑激活模式的具体结论并不一致。元分析作为一种能增大样本量和统计效力的有效方法,可以综合个别研究的结果, pinpoint 跨研究一致激活的脑区。因此,本研究进行了激活似然估计(ALE)元分析,以考察ASD与NCs之间的异同,旨在揭示ASD个体比喻性语言理解的一致脑激活模式。
材料与方法
数据来源与研究选择
本研究遵循系统综述和元分析首选报告项目(PRISMA)声明,并在PROSPERO国际系统综述前瞻注册库注册。两名独立作者系统检索了截至2025年1月31日的PubMed、Embase、Web of Science、中国知网(CNKI)和万方数据数据库,以识别探讨ASD个体与NCs在比喻性语言理解方面神经异同的fMRI研究。检索策略结合了ASD、fMRI和比喻性语言相关的关键词。纳入标准包括:已发表的期刊论文;同时包含ASD和NCs参与者;要求参与者在fMRI扫描期间执行比喻性语言理解任务;使用全脑分析得出脑激活结果;报告标准立体定位坐标(如MNI或Talairach坐标)中的峰值激活坐标;提供NCs或ASD参与者的脑激活坐标,或识别出组间比较(ASD > NCs 或 NCs > ASD)的差异脑区。排除标准包括非实证研究、未使用fMRI技术、使用感兴趣区(ROI)分析、未报告峰值坐标或未显示显著差异的研究。研究质量与偏倚风险使用改良版纽卡斯尔-渥太华量表(mNOS)进行评估。
数据提取
两名作者独立从符合条件的研究中提取以下信息:参与者特征(数量、性别、平均年龄、ASD诊断方法);比喻性语言理解任务特征(任务类型、刺激语言、任务条件、行为结果);四种对比类型的脑区信息(分别为ASD和NCs组内任务激活脑区、以及组间比较ASD > NCs和NCs > ASD的脑区)。同时提取每种对比所包含的研究数量、参与者和报告的焦点坐标。
激活似然估计元分析
使用Ginger ALE 3.0.2软件在标准MNI空间进行ALE元分析。所有Talairach坐标均使用icbm2tal工具转换为MNI空间。ALE通过三维高斯分布模拟每个焦点,并根据每项研究的参与者数量确定半高全宽(FWHM),计算每个实验的建模激活(MA)图,然后合并MA图并进行显著性检验和多重比较校正。首先分别对NCs和ASD组进行ALE分析,识别各组内一致激活的脑区(聚类水平家族误差率FWE校正,p < 0.001,1000次置换)。随后进行合并分析、 conjunction分析以揭示共同激活区,以及 subtraction分析以评估组间差异(NCs – ASD / ASD – NCs)。组间差异分析(NCs > ASD 和 ASD > NCs)则直接使用报告的组间差异坐标进行,参数与组内分析一致。
结果
研究选择与特征
经过筛选,最终有6项fMRI研究被纳入元分析,共包括95名ASD参与者(平均年龄15.99±8.64岁)和98名匹配的NCs参与者(平均年龄15.99±8.41岁)。ASD诊断主要依据DSM-IV标准,并辅以ADOS和ADI等工具。研究任务涉及判断句子字面意义真伪、评估句子与图片场景匹配度以及阅读理解句子(包括双关语)等。质量评估显示,三项研究存在中等偏倚风险,三项为低风险。
ALE元分析结果
在NCs中,分析揭示了5个显著激活簇,主要位于左侧颞上回(STG)、中颞回(MTG)、颞横回(TTG),右侧STG、脑岛(INS)、TTG,左侧内侧额叶回、额上回(SFG),左侧STG、额下回(IFG),以及右侧IFG、中央前回(PreCG)。这些区域与听觉处理、语义整合、语义选择、工作记忆和社会认知等功能密切相关。
在ASD组中,分析发现了4个显著激活簇,主要涉及右侧STG、INS、TTG,左侧STG、MTG、TTG,左侧MTG、STG,以及左侧IFG。这表明ASD个体在理解比喻性语言时,也激活了与语言处理、信息整合、深度语义处理和心理推理相关的广泛双侧分布式系统。
conjunction分析揭示了ASD和NCs共同激活的4个簇,包括左侧STG/TTG、右侧STG/TTG、右侧INS/STG以及右侧INS。这些区域在听觉处理、语义激活与竞争、抑制字面意义和推理非字面意义方面至关重要,表明了两组在比喻性语言理解上具有稳定的共同神经基质。 subtraction分析未发现任何一组特有的激活簇。
组间差异分析显示,在NCs > ASD的对比中,发现了一个显著的簇,位于左侧STG和MTG,表明ASD个体在这些区域存在低激活。而在ASD > NCs的对比中,未发现任何一致的激活簇。
讨论
本ALE元分析旨在揭示ASD个体比喻性语言理解的一致脑激活模式。主要发现表明,NCs和ASD个体在任务中均激活了涉及双侧颞叶和额叶区域的广泛网络,特别是在双侧STG、TTG和右侧INS。 conjunction分析确认了这些共享区域的稳定性。然而,关键的区别在于,ASD个体在左侧STG和MTG表现出持续的低激活。
在NCs中,左侧STG/MTG是听觉-语言双流模型中腹侧通路的关键节点,负责将听觉信号映射到语义概念,支持词汇访问和语义整合。其激活反映了高效的信息处理和语义网络协同工作。相比之下,ASD组的低激活可能反映了其在语义网络内信息传递和协同激活效率的降低。具体到比喻性语言理解,这可能表现为难以快速抑制自动激活的优势字面意义,并且在整合不同语义特征以构建非字面解释时,神经资源募集不足。这与ASD研究中的弱中央统合理论一致,即ASD个体偏向局部细节处理,在整合信息以推导整体意义或高级概念方面存在困难。
此外,比喻性语言的理解不仅涉及语义处理,还需要推断说话者的意图、态度和情感,是一个社会语言交互过程。左侧颞叶,尤其是MTG和STG,不仅是经典语言区,也被认为是“社会脑”网络的关键组成部分,参与心理理论和社会知觉。因此,左侧STG/MTG的低激活可能不仅仅是低级语义处理效率低下的标志,更可能是一种高阶功能挑战的神经标记——即ASD个体在整合语言线索与社会意图方面存在困难。当处理严重依赖社会语境的比喻性语言时,该区域参与不足可能阻碍从“字面意义”到“交际意义”的关键过渡,导致字面化解释。
结论
本元分析通过ALE方法对6项fMRI研究进行了综合,考察了ASD个体与NCs在比喻性语言理解中的脑激活模式。研究发现,尽管ASD个体能够募集典型的语言网络(包括双侧STG、TTG和右侧INS),但在左侧STG和MTG存在一致的低激活模式。这种低激活可能反映了ASD患者在语义访问/整合效率降低以及社会语言整合受损方面的双重缺陷,为其特征性的语用语言困难提供了神经生物学基础。
本研究也存在一些局限性,包括纳入研究间报告坐标的不一致性、纳入研究数量有限、依赖已发表坐标而非原始统计图、统计阈值差异以及样本代表性不足(主要为高功能ASD成人,缺乏低龄儿童和女性代表)等。未来研究需要更多样化的样本和更高质量的数据,以进行亚组分析并增强结果的普适性,从而为早期诊断、临床干预和教育策略提供更有效的依据。
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