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本研究首次采用动态因果建模分析脑电图数据，揭示了自闭症谱系障碍（ASD）个体在情绪感知过程中，其减弱的躯体感觉诱发电位可因果性地归因于右侧初级躯体感觉皮层内在活动调制的降低，而非高级额叶区域的自上而下调节，且该变化与述情障碍特质相关。
引言
理解他人的情绪表达是成功社交互动的基本要素。感知他人情绪涉及情感在个体自身中的感知、躯体-内脏和运动性表征，这被定义为具身化。它由包括感觉运动区在内的分布式皮层和皮层下网络实现。躯体感觉皮层在情绪具身化中的作用已得到功能性磁共振成像研究和神经调控研究的支持。例如，在情绪辨别任务中对右侧初级躯体感觉皮层施加经颅磁刺激会干扰情绪识别。自闭症谱系障碍以情绪相关处理的困难为特征。最近一项使用脑电图在情绪感知期间测量躯体感觉诱发电位的研究表明，与神经典型个体相比，自闭症个体对情绪表达的具身化程度降低，且独立于视觉处理的差异。然而，其背后的神经动力学尚不清楚。
方法
本研究重新分析了先前研究中自闭症谱系障碍和典型发展个体在执行面部情绪辨别任务和控制性别任务时的脑电图数据集。研究采用了动态因果建模这一生物学上合理的模型，该模型可以根据不同皮层源之间连接性的变化来解释经验性的事件相关电位现象。连接性的变化可以是内在的（源内）和外在的（源间）。内在连接模拟神经元对局部影响的适应性反应，而前向和后向连接则分别由区域间的长程（自下而上或自上而下）外在连接介导。
本研究构建了一个涉及右侧初级和次级躯体感觉皮层、右侧辅助运动区和右侧额下回的右半球偏侧化模型。研究测试了在两组自闭症谱系障碍和典型发展参与者的情绪或性别辨别任务期间的有效连接性。具体来说，这些区域的选择基于先前对此脑电图数据集进行的源重建，该重建显示了在躯体感觉和高级运动区域的分布式皮层源，以及描述感觉运动区和额下回在镜像情绪表达中参与的文献。
参与者
四十四名成年参与者参与了实验，一半被诊断为自闭症谱系障碍，另一半为在智商、年龄和性别上匹配的典型发展成人。最终样本包括19名自闭症谱系障碍参与者（17名右利手，1名女性）和19名典型发展参与者（19名右利手，1名女性）。
任务与刺激
参与者执行面部情绪辨别任务和控制性别任务。刺激是一组描绘中性、恐惧和快乐情绪的面部图片。在50%的试验中，参与者在面部图像呈现后105毫秒接受对其左手食指施加的与任务无关的触觉轻击，以探测躯体感觉活动并诱发躯体感觉诱发电位；在另外50%的试验中，呈现相同的视觉面部刺激而无并发触觉刺激。通过从视觉+触觉条件下的脑电中减去纯视觉条件下的脑电，可以分离出不受视觉溢出效应影响的躯体感觉活动。
动态因果建模分析
研究对VEP-free SEP进行了动态因果建模，以估计大脑区域之间的连接性，以及这种连接性在典型发展和自闭症谱系障碍个体的情绪或性别辨别任务中如何受到任务的影响。模型包含四个层次：右侧初级躯体感觉皮层、右侧次级躯体感觉皮层、右侧辅助运动区和右侧额下回。研究创建了三个模型族，每个模型具有相同的层次结构，但任务相关的调制方式不同：前向连接族、内在连接族和后向连接族。研究使用随机效应贝叶斯模型选择来比较模型族和模型。
结果
任务准确性
混合重复测量方差分析显示，组别主效应显著，自闭症谱系障碍组的总体准确性低于典型发展组。未发现任务主效应或组别×任务交互作用，表明两组之间的行为差异不依赖于任务。
躯体感觉诱发电位组间差异
事件相关电位分析最相关的结果显示，在情绪任务中，自闭症谱系障碍组与典型发展组相比，其VEP-free SEP P100成分的振幅显著降低，而在性别任务中则无此差异。具体而言，结果表明在情绪辨别任务中，典型发展组的躯体感觉反应比自闭症谱系障碍组增强，特别是在前部和背侧区域。
动态因果建模模型比较
贝叶斯模型选择结果显示，对于两组而言，脑电图数据最好由假设右侧初级躯体感觉皮层内在连接性变化的模型来解释。获胜模型（模型4）认为，任务相关的电生理活动差异是由右侧初级躯体感觉皮层内在连接性的变化引起的。获胜族是由四个模型组成的族，这些模型包括对右侧初级躯体感觉皮层、右侧次级躯体感觉皮层、右侧辅助运动区和右侧额下回的内在连接进行任务相关的调制。
动态因果建模有效连接性参数
分析显示，无论是在获胜模型还是获胜族中考虑连接性参数，自闭症谱系障碍组与典型发展组相比，其任务相关的右侧初级躯体感觉皮层内在调制均显著降低。这些参数在整个样本和自闭症谱系障碍组中与个体的述情障碍特质显著相关。
具体来说，从获胜模型提取的连接性值分析显示，右侧初级躯体感觉皮层的任务相关内在连接性调制存在显著的组间差异，典型发展组显示出更高的调制。在前向或后向连接性中未发现差异。相关性分析表明，在整个参与者样本中，以及在自闭症谱系障碍组中，个体的述情障碍水平与右侧初级躯体感觉皮层的任务相关内在连接性调制呈显著负相关。
从获胜族进行贝叶斯模型平均提取的连接性值分析结果复制了之前的模式，右侧初级躯体感觉皮层的任务相关内在调制存在显著的组间差异。此外，获胜族中右侧初级躯体感觉皮层的任务相关变化与自闭症特质和内感受意识相关。在整个参与者样本中，右侧初级躯体感觉皮层的任务相关内在调制与自闭症特质、述情障碍呈负相关，与内感受意识呈正相关。
讨论
本研究首次通过脑电图动态因果建模，调查了自闭症谱系障碍和典型发展个体在情绪感知过程中跨额顶叶区域有效连接性的变化。
右侧初级躯体感觉皮层内在连接性的变化解释自闭症谱系障碍中情绪感知的差异
我们的贝叶斯模型选择结果强调，任务相关的差异在自闭症和典型发展个体中都能更好地由假设右侧初级躯体感觉皮层内在连接性变化的模型来解释，这表明情绪表达的躯体感觉处理并非来自高级额顶叶区域自上而下调制的副产品。重要的是，我们比较了自闭症谱系障碍和典型发展参与者之间右侧初级躯体感觉皮层内任务相关内在变化的差异。与我们的假设一致，无论是在获胜模型还是获胜族中，典型发展组与自闭症谱系障碍组相比，其右侧初级躯体感觉皮层内的任务相关内在连接性调制都增强了，这因果性地解释了躯体感觉诱发电位振幅的差异。
模型中包含的区域的跨区域连接性在两组之间没有差异，除了右侧初级躯体感觉皮层的任务相关功能变化。这与此前认为自闭症谱系障碍中参与社交信息处理的额顶叶区域有效连接性发生改变的发现相矛盾。
基于VEP-free SEP的动态因果建模
值得注意的是，这是首项在VEP-free SEP上使用动态因果建模的研究。通过从混合的视觉和躯体感觉反应中减去由面部情绪刺激的视觉呈现所引发的视觉诱发电位，该方法可以将躯体感觉调制从视觉溢出效应中分离出来。然而，这种减法方法不允许将躯体感觉活动与高级区域的调制效应隔离开。当前研究表明，自闭症谱系障碍和典型发展个体之间在具身化情绪网络中的差异源于右侧初级躯体感觉皮层内在激活的差异调制，而非其他学者关于自闭症谱系障碍社交困难所假设的自上而下调制效应的副产品。
自闭症谱系障碍中右侧初级躯体感觉皮层的任务相关连接性变化与述情障碍相关
重要的是，我们的结果表明，情绪辨别期间右侧初级躯体感觉皮层内在调制活动的变化是由述情障碍介导的。事实上，我们发现参与者的述情障碍特质强度与右侧初级躯体感觉皮层的任务相关内在调制活动变化呈负相关。这表明较高的述情障碍特质与较低水平的右侧初级躯体感觉皮层任务相关内在变化相关。
此外，获胜族中右侧初级躯体感觉皮层的任务相关变化与自闭症特质和内感受意识相关。这些结果与先前文献一致，表明述情障碍与自闭症本身是分开的，但通常与自闭症谱系障碍中的情绪症状和内感受困难相关。
一些学者甚至认为，自闭症人群内的情绪困难应归因于述情障碍，而非自闭症本身的一个特征。然而，尽管之前的发现描述了情感共情、述情障碍水平与前脑岛大脑活动之间的关系，但尚无研究描述自闭症人群中右侧初级躯体感觉皮层活动调制、情绪处理和述情障碍水平之间的关联。
在当前研究中，我们观察到在自闭症谱系障碍组和整个参与者样本中，述情障碍水平与情绪或性别辨别期间躯体感觉激活的变化之间存在系统性关联。这些结果加强了先前的发现，这些发现描述了共存的述情障碍在介导自闭症谱系障碍情绪处理领域困难中的关键作用，并首次提供了初级躯体感觉皮层情绪相关功能调制与参与者述情障碍水平之间关系的证据。此外，它们表明右侧初级躯体感觉皮层的调制可能与自闭症特质和内感受意识相关，反映了自闭症谱系障碍中情绪困难的复杂性。
局限性
本研究的一个局限性是聚焦于一个有限的自闭症成人亚组，主要为男性（95%），智力处于平均或以上水平，且无语言或学习困难。尽管性别和智商的影响尚未研究，但它们可能影响了躯体感觉具身化背后的神经动力学。为了克服这一局限性，未来的研究将受益于将这些发现扩展到不同的自闭症个体样本（例如，女性、低于平均智商、儿童/青少年）。此外，测试两组在述情障碍上匹配的自闭症和非自闭症参与者，可能有助于区分与自闭症相关的组间差异和与述情障碍相关的差异。
结论
我们的结果提供的证据表明，与自闭症谱系障碍中情绪处理差异相关的躯体感觉诱发电位减弱，可因果性地解释为右侧初级躯体感觉皮层内在活动功能调制的减少，而非感觉运动和额叶区域之间的自下而上或自上而下调制。此外，它们表明右侧初级躯体感觉皮层的情绪相关激活可能由述情障碍、内感受意识和自闭症特质介导。未来的研究将阐明其他对情绪处理至关重要的区域，如杏仁核或前脑岛，如何与感觉运动区域相互作用，从而导致自闭症谱系障碍中情绪感知的差异。此外，它将扩展我们对自闭症谱系障碍个体和非自闭症个体中情绪躯体感觉处理、自闭症特质、述情障碍和内感受之间联系的理解。
