神经振荡动态揭示了自闭症儿童及其未受影响的兄弟姐妹在面部处理过程中自上而下调控机制和整合机制的变化

《Journal of Neurodevelopmental Disorders》：Neural oscillatory dynamics reveal altered top-down and integrative mechanisms during face processing in autistic children and unaffected siblings of autistic children

　　

摘要

面部处理是社交交流的基础，并且一直是自闭症研究的主要焦点。尽管关于面部处理的事件相关电位（ERPs）研究结果不一，但很少有研究关注神经振荡动态，而这可能更好地反映潜在神经网络的完整性。为填补这一空白，研究人员对8至13岁的儿童进行了脑电图（EEG）记录，这些儿童被分为三组：自闭症组（n=50人）、非自闭症组（n=38人）以及自闭症儿童的兄弟姐妹组（n=26人），他们在一项视觉异常任务中参与实验。在该实验中，参与者观看了正立和倒置的面部及物体（作为非目标刺激），以评估面部倒置效应（FIE，即倒置面部相较于正立面部时N170波形的幅度增大或出现延迟），并对不常见的阴影版本（目标刺激）作出反应。研究采用了排列统计方法和线性混合模型，重点分析了与非目标刺激相关的事件相关电位（P1、N170）以及与感觉和注意力处理相关的振荡活动（θ波、α波、γ波）。结果显示，与物体相比，面部刺激引发了更早的P1波和更大的N170波幅，并出现了FIE效应。此外，自闭症组参与者的FIE效应向右侧偏移的程度较轻。频域分析显示，倒置刺激与正立刺激相比以及面部与物体相比都引发了更强的θ波活动，这揭示了面部特有的效应；而且自闭症组和兄弟姐妹组在处理这些社交刺激时需要更高的认知努力。仅在非自闭症组中观察到γ波段试验间相位一致性对面部刺激具有选择性，这表明自闭症儿童在早期神经网络同步性方面存在差异，而α波的事件相关去同步现象在不同组别或类别间不存在差异。总体而言，这些发现表明自闭症患者及其兄弟姐妹的神经同步/效率存在异常，这种异常特定于面部刺激，并且在很大程度上仍然受到典型感觉驱动的编码机制影响。这些数据表明，神经振荡分析比宽带ERPs更能敏感地检测出自闭症中的面部处理差异，而且这类振荡分析可能具有内表型特征。

面部处理是社交交流的基础，并且一直是自闭症研究的主要焦点。尽管关于面部处理的事件相关电位（ERPs）研究结果不一，但很少有研究关注神经振荡动态，而这可能更好地反映潜在神经网络的完整性。为填补这一空白，研究人员对8至13岁的儿童进行了脑电图（EEG）记录，这些儿童被分为三组：自闭症组（n=50人）、非自闭症组（n=38人）以及自闭症儿童的兄弟姐妹组（n=26人），他们在一项视觉异常任务中参与实验。在该实验中，参与者观看了正立和倒置的面部及物体（作为非目标刺激），以评估面部倒置效应（FIE，即倒置面部相较于正立面部时N170波形的幅度增大或出现延迟），并对不常见的阴影版本（目标刺激）作出反应。研究采用了排列统计方法和线性混合模型，重点分析了与非目标刺激相关的事件相关电位（P1、N170）以及与感觉和注意力处理相关的振荡活动（θ波、α波、γ波）。结果显示，与物体相比，面部刺激引发了更早的P1波和更大的N170波幅，并出现了FIE效应。此外，自闭症组参与者的FIE效应向右侧偏移的程度较轻。频域分析显示，倒置刺激与正立刺激相比以及面部与物体相比都引发了更强的θ波活动，这揭示了面部特有的效应；而且自闭症组和兄弟姐妹组在处理这些社交刺激时需要更高的认知努力。仅在非自闭症组中观察到γ波段试验间相位一致性对面部刺激具有选择性，这表明自闭症儿童在早期神经网络同步性方面存在差异，而α波的事件相关去同步现象在不同组别或类别间没有差异。总体而言，这些发现表明自闭症患者及其兄弟姐妹的神经同步/效率存在异常，这种异常特定于面部刺激，并且在很大程度上仍然受到典型感觉驱动的编码机制影响。这些数据表明，神经振荡分析比宽带ERPs更能敏感地检测出自闭症中的面部处理差异，而且这类振荡分析可能具有内表型特征。