自闭症患者触摸观察中的大脑奥秘:功能连接与社交的奇妙关联

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Molecular Autism 6.2

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  为探究自闭症患者触摸观察时大脑功能网络架构的变化及与社交的关联,杜兰大学研究人员开展相关研究。结果发现其大脑区域和网络连接存在异常且与社交偏好等有关。该研究为理解自闭症神经机制提供新视角,值得科研读者一读。

  
在我们的日常生活中,触摸是一种非常重要的社交方式。它能传递各种情感,像开心、安慰、喜爱等等,还能拉近人与人之间的关系。当我们看到别人拥抱或者牵手时,大脑会快速地理解这些触摸动作背后的含义。然而,对于患有自闭症(一种神经发育障碍,主要表现为社交障碍、重复刻板行为以及兴趣狭窄等)的人来说,社交触摸却有着不一样的体验。

以往的研究发现,自闭症患者在社交互动中涉及身体接触时,往往会表现出与众不同的行为。比如,有些自闭症患者可能会避免与他人的身体接触,对触摸的反应也和普通人不一样,有的可能过于敏感,有的则反应迟钝。从大脑层面来看,大脑成像研究表明,他们大脑对社交情感线索的反应不太正常,这不仅影响了他们自己接受触摸时的感受,也影响了他们观察别人触摸时的反应。

但是,这里面还有很多问题没搞清楚。目前还不确定这些异常反应是只出现在特定的大脑区域,还是意味着大脑连接发生了更广泛的改变。而且,我们也不知道观察社交触摸和非社交触摸(比如人拿着盒子这种和物体的接触)时,自闭症患者大脑网络之间的交流有什么不同,他们对社交触摸的态度以及社交特质和大脑功能连接之间又有怎样的联系。为了解开这些谜团,来自杜兰大学(Durham University)的研究人员开展了一项研究,并在《Molecular Autism》期刊上发表了题为 “Dynamic functional adaptations during touch observation in autism: connectivity strength is linked to attitudes towards social touch and social responsiveness” 的论文。

研究人员采用了多种技术方法来进行这项研究。他们重新分析了已有的功能磁共振成像(fMRI,一种可以测量大脑活动时血液中氧含量变化,从而反映大脑功能的技术)数据集。在这个数据集中,有 21 名自闭症成年男性和 21 名非自闭症成年男性,他们在进行 MRI 扫描时观看了社交触摸和非社交触摸的视频。研究人员运用了广义心理生理相互作用分析(gPPI,一种可以研究大脑区域之间功能连接如何随心理状态变化的方法)和独立成分分析(ICA,一种能将复杂的 fMRI 数据分解成独立的空间和时间成分,从而识别不同大脑网络的方法)。通过这两种方法的结合,研究人员能够深入探究不同类型的触摸对自闭症患者大脑连接的影响。

下面我们来看看具体的研究结果。

1. 大脑区域间连接强度受多种因素影响


研究人员选取了 12 个与触摸观察功能相关的大脑区域,测量了不同组(自闭症组和非自闭症组)和不同触摸条件(社交触摸和非社交触摸)下这些区域之间的连接强度。结果发现,在 66 对感兴趣区域(ROI)中,有 4 对显示出组间差异或者组与其他变量的交互作用对连接强度有显著影响。比如,早期视觉区域(BA18)和早期躯体感觉区域(BA2)之间的功能连接强度,自闭症组就明显高于非自闭症组,而且两组在观察社交触摸时的连接强度都比观察非社交触摸时更强。在视觉区域(BA19)和社会大脑区域(Precu)之间的连接强度上,组、触摸类型和社会反应量表(SRS)得分之间存在显著的交互作用。自闭症组在社交触摸和非社交触摸时,这两个区域的连接强度差异明显,而且社交反应性越强(SRS 得分越低)的自闭症患者,在观察社交触摸时,这两个区域的连接强度越强;但非自闭症组在这两种触摸类型下,连接强度没有显著差异。另外,视觉运动区域(V5)和早期躯体感觉区域(BA1)之间的连接强度,与自闭症患者对社交触摸的态度有关。对社交触摸态度更积极(STQ 得分越高)的自闭症患者,在观察社交触摸时,这两个区域的连接强度越强,而非自闭症组则没有这种关联。

2. 大规模大脑网络间连接强度的差异


研究人员用 ICA 方法提取了 10 个在触摸观察过程中形成的大规模大脑网络,然后分析了这些网络之间的连接强度。在 45 对网络中,有 4 对显示出组间差异或者组与其他变量的交互作用对连接强度有显著影响。例如,在感觉运动网络和后突显网络之间的连接强度上,自闭症组和非自闭症组在不同触摸类型下表现出明显差异。自闭症组在观察非社交触摸时,这两个网络的连接强度更强;而非自闭症组则在观察社交触摸时连接强度更强。在感觉运动网络和默认模式网络 2(DMN2)之间的连接强度上,非自闭症组在观察社交触摸时,社会触摸问卷(STQ)得分与连接强度呈显著正相关,而自闭症组在社交和非社交触摸观察时,都没有这种相关性。在执行控制网络和社会感知网络之间的连接强度上,自闭症组在非社交触摸时,STQ 得分与连接强度呈显著负相关,即对社交触摸的偏好越高,在观察非社交触摸时这两个网络的连接强度越低,非自闭症组则没有这种关系。

从这些研究结果可以看出,自闭症患者在观察触摸时,大脑的功能连接模式和非自闭症患者存在明显差异。在特定大脑区域层面,自闭症患者在视觉、社会和躯体感觉处理相关区域之间的功能连接增强,而且这些连接强度和他们对社交触摸的态度以及社交反应性有关。这可能意味着,对于社交反应性更强、对社交触摸态度更积极的自闭症患者来说,这种增强的连接是一种神经补偿机制,帮助他们更好地处理社交信息。在大规模大脑网络层面,感觉运动网络的连接出现异常。比如在观察非社交触摸时,自闭症患者感觉运动网络与其他参与社会情感处理的网络之间的连接增强,这表明他们在观察这类触摸时,具身模拟(个体在内部模拟他人触摸体验的过程)可能更加活跃,和非自闭症患者的模式不同。

这项研究意义重大。它揭示了自闭症患者在观察触摸时大脑功能连接的独特模式,让我们对自闭症患者的神经机制有了更深入的了解。以往人们通常认为自闭症患者大脑存在连接不足的情况,但这项研究发现,在某些情况下,自闭症患者大脑区域之间的连接增强可能是一种适应性策略,有助于他们进行社交处理,这挑战了传统的观点。而且,研究将大脑神经测量和行为联系起来,为理解自闭症患者的社交行为和社交触摸偏好提供了新的视角,也为未来开发针对自闭症患者社交障碍的干预措施提供了重要的理论依据。不过,研究也存在一些局限性,比如只研究了 21 名自闭症成年男性,样本比较单一,未来的研究可以纳入更多不同类型的自闭症患者,进一步深入探究相关问题。

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