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患有自閉症的兒童常常專注於單一的活動或環境特徵。新的研究可能有助於解釋這種行為趨勢,提供了證據表明,患有自閉症的年輕人的大腦在整合來自多種感官的輸入時速度較慢。
在幾十年前對這種疾病的研究中,對這些基本傾向的研究很常見。但在隨後的幾年裡,科學家們傾向於更多地關注複雜的問題,從溝通障礙到潛在的遺傳模式。
然而,最近,更多的研究將目光重新投向了一些大多數人認為理所當然的簡單過程,例如感官輸入,以此來更好地理解更高層次的表現,例如社互動動問題。“我們相信這些事物以非常重要的方式相互作用,”索菲·莫爾霍爾姆說,她是阿爾伯特·愛因斯坦醫學院的神經科學副教授,也是一項關於多感官處理的新研究的合著者。
這項研究於8月19日在自閉症研究雜誌線上發表,使用了腦電圖(EEG)來測量受試者在遇到各種刺激時透過頭皮的大腦電活動。17名患有自閉症的兒童(年齡在6至16歲之間)——以及17名年齡和智商匹配的正常發育兒童——在整個測試過程中觀看了他們自己選擇的無聲影片。與此同時,音調和振動以隨機順序施加,有時單獨施加,有時同時施加。腦電圖讀數根據刺激進行時間戳標記,並在所有兒童之間進行比較,以評估單感官和多感官刺激期間的大腦活動趨勢。雖然影片呈現了視覺刺激,但莫爾霍爾姆指出,由於它在整個實驗過程中是一致的暴露,並且腦電圖讀數設定為接收聲音和軀體感覺刺激,並在如此多的測試中平均下來,它變得類似於“將總和為零的背景大腦活動”,她指出。“這真的只是為了讓他們忙碌。”
一個簡單的刺激大約需要20毫秒才能到達大腦。當來自多種感官的資訊同時註冊時,在正常發育的兒童中,整合大約需要100到200毫秒。但是,患有自閉症的兒童平均需要310毫秒才能整合噪音和振動(當它們同時發生時)。
莫爾霍爾姆說,這種差異“在一個層面上,是一個非常輕微的時間延遲”。“但是,如果你正在考慮人類認知……這可能會真正干擾正常的處理,”使她所描述的“相當重大的影響”。研究團隊還發現,在刺激呈現後不久,通常發育的兒童和患有自閉症的兒童的大腦活動在時間上似乎相似,但患有自閉症的兒童的總體訊號強度較低,這由腦電圖上的較低振幅波表示。
雖然這項研究不能明確解釋任何直接的行為相關性,但它可能暗示了這種疾病許多標誌性特徵的一些潛在原因,例如對過度感官刺激的敏感性。
“也許部分原因是這些孩子可能想要遮蔽這種——在他們看來是無關緊要的刺激——[是因為]它未能像其他人那樣對他們產生意義,”莫爾霍爾姆指出。她和她的同事在他們的研究中明確指出,這些孩子最終仍然能夠整合來自多種感官的輸入,並且有可能隨著他們年齡的增長,孩子們的整合速度可能會提高。研究人員提出,這種持續延遲的一個原因是,患有自閉症的兒童可能需要將注意力集中在刺激上才能實現整合,而大多數其他人都有能力隱式地做到這一點。
雖然腦電圖能夠以相對微小的尺度檢測大腦活動的 location 和 timing,但它並沒有描繪出這些觀察到的延遲背後的生理學的完整圖景。“這只是瞭解多感官整合的一小步,”莫爾霍爾姆說。“我們接下來想要做的一部分是研究大腦解剖結構,以及不同功能區域之間的連線性在自閉症中可能如何不同。”
確定更多關於患有自閉症的兒童如何對多感官刺激做出反應的資料,也應該幫助研究人員、治療師和家長評估感覺統合療法,這種療法一直是自閉症患者的常用治療方法。目前,“沒有客觀的衡量標準來判斷你的感覺統合療法是否有效,”莫爾霍爾姆指出。
經驗性的腦電圖圖譜最終也可能成為更精確的診斷工具箱的一個組成部分,莫爾霍爾姆說。“我們當然希望情況如此,”她說。腦電圖刺激測試的優勢在於它是一種“被動正規化”,兒童無需執行任務或接受許多指示,因此允許幾乎所有發育水平和廣泛年齡段的人進行平行分析。