正如哲學家和心理學家威廉·詹姆斯所描述的那樣，對於嬰兒來說，世界是“一片繁茂、嗡嗡作響的混亂”。即使對於成年人來說，這句話也捕捉到了我們感官體驗的本質，並突出了我們周圍世界複雜和多感官的特徵。
在任何時刻，大量的視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺和平衡資訊都會轟炸我們的感官。對我們來說，或者更準確地說，對我們的大腦來說，最重要的任務之一就是理解傳入的訊號。其中一些資訊屬於同一個物體或事件——想想彈跳的球的視覺和聽覺——必須被整合或“繫結”，才能被理解。其他部分屬於不同的物體或事件，需要被隔離。
如果沒有適當的感官線索的整合和隔離，世界就會變成詹姆斯所指的繁茂和嗡嗡作響的混亂。
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當我們使用來自多種感官的資訊時，我們對世界的感知會更快、更準確1。想象一下您自己在一個喧鬧的聚會上。如果您觀察她的嘴部動作並將這種視覺線索與微弱的聽覺線索結合起來，您更有可能“聽到”一位朋友在幾張桌子之外說的話2。熟練的社交溝通需要掌握這種多方面的感官輸入的能力。
長期以來人們都知道，高達 90% 的自閉症患者在處理感官資訊的方式上存在獨特的挑戰3。他們可能對感官刺激不敏感或過度敏感。他們也可能“尋求感官刺激”，透過重複的行為（如旋轉或拍打手）來刺激他們的感官。這些可能包含多種感官的特徵是 DSM-5 中自閉症譜系障礙的特徵之一，DSM-5 是《精神障礙診斷與統計手冊》的最新修訂版。
敏感視窗
包括我們自己在內的幾個實驗室已經開始了一系列研究，以更好地瞭解自閉症患者如何處理感官資訊。我們發現這些人在整合視覺和聽覺資訊以理解事件的方式上存在一個明顯的怪異之處。
這種特徵涉及時機，是自閉症患者面臨的更大的社會和認知困難的關鍵組成部分。感官差異也可能提供一種治療途徑。
再次想想彈跳的球。當球撞擊地面時，與該碰撞相關的視覺和聽覺訊號發生在同一地點和同一時間。大腦很聰明：它使用空間和時間資訊來判斷這些視覺和聽覺訊號是來自同一事件還是來自不同事件。如果兩組訊號來自同一地點並且在同一時間左右出現，大腦會認為它們屬於同一事件，並將它們繫結在一起。
當然，光傳播的速度比聲音快。因此，這些訊號到達眼睛和耳朵的時間總是略有不同。大腦透過建立一個所謂的時間視窗來解決這個問題，在這個視窗內，它仍然會繫結視覺和聽覺，並認為它們是相關的。這個視窗跨越幾百毫秒，使我們能夠將視覺輸入與聲音整合起來，不僅來自我們眼前發生的事件，還來自較遠處發生的事件——例如，當朋友在停車場向我們大喊時。
看到聲音
自閉症患者傾向於在比我們大多數人更長的時間視窗內整合聽覺和視覺資訊。在 2014 年的一項研究中，我們要求有自閉症和沒有自閉症的兒童報告在緊隨其後呈現的視覺和聽覺是否是同時發生的4。即使視覺和聽覺被較長的時間間隔分隔開，自閉症兒童也將其稱為同時發生的。
更長的時間視窗似乎有利，因為它應該允許大腦繫結比更短的時間視窗更多的資訊。但實際上，它可能會造成很大的混亂。
例如，在與朋友的普通對話中，大腦必須快速而準確地將您朋友的聲音與她嘴巴移動的影像以及她身體的任何其他視覺和聽覺線索繫結在一起。
聽覺資訊以“音素”的形式到達，音素是構成單詞的聲音單元。視覺線索以“視位”的形式出現，視位是與音素匹配的視覺線索（如唇讀時）。在具有良好語言理解能力的人中，這種匹配是一對一的，但如果視窗太長，就會變成一對多，並且溝通質量會下降。
我們發現，自閉症患者的繫結視窗越長，他們在需要連線聽覺和視覺資訊的任務中的表現就越差4,5。
一個例子涉及“麥格克效應”，這是一種言語錯覺，其中聽覺的“ba”和嘴唇形成“ga”的視覺配對會導致感知為“da”，因為大腦結合了聽覺和視覺線索。一個人的繫結視窗越寬，他就越不容易受到錯覺的影響，這表明整合此資訊存在問題。
零碎的感知
這些結果表明，自閉症的感官處理差異不僅限於單獨的感官，還擴充套件到多感官資訊的整合。這些改變的多感官能力可能會導致不僅在社交溝通方面，而且在認知方面也出現困難。
一個學習閱讀的孩子需要能夠正確地將他們在寫作中看到的內容與單詞聲音的心理回放聯絡起來。如果孩子做不到這一點，閱讀可能會很困難。
此外，多感官功能在我們對周圍環境的整體理解中起著至關重要的作用。這方面的問題可能會導致感知碎片化，從而導致執行功能（計劃和決策）、語言和記憶等認知能力出現問題。
我們計劃將我們對多感官處理的研究擴充套件到觸覺等領域。許多自閉症兒童具有不尋常的觸覺敏感度和感知。然而，這些觸覺品質如何與其他感官融合在很大程度上仍未探索。事實上，觸覺感知的差異可能在自閉症的社交差異中發揮重要作用，我們認為這些社交挑戰也可能至少部分是多感官問題造成的。
清晰的場景
對個人空間（我們身體周圍的區域）的感知建立在聽覺、本體感覺、觸覺和視覺輸入的整合之上。自閉症患者對這個空間的感知可能與普通人不同。我們正在調查自閉症中不尋常的多感官資訊整合是否會導致這種感知差異，而這種差異反過來可能會支撐自閉症中的一些社交弱點。
對感官輸入整合的研究也為自閉症中改變的大腦網路提供了重要線索。他們認為，感官資訊匯聚的主要節點——例如，顳上皮層和頂內皮層——可能對於每時每刻地理解周圍環境至關重要。
最後，我們認為這些研究為自閉症治療奠定了基礎。多感官處理的基礎大腦區域具有高度可塑性。在 2009 年的一項研究中，我們表明，透過提供反饋，我們可以縮小神經典型成年人繫結聽覺和視覺線索的時間視窗6。每次參與者告訴我們兩個刺激是同時發生（或順序發生）時，我們會告訴他判斷是否正確。這種訓練被證明在改變多感官時間感知方面非常有效。
如果我們在自閉症患者中使用相同的方法，我們可能會提高他們對世界的感知。當感官碎片融入一個連貫的整體時，進行對話、閱讀面部表情和社互動動的其他方面可能會不那麼費力。在這種情況下，世界會更加理性和令人安心，而不是那麼繁茂和嗡嗡作響。
本文經spectrumnews.org許可轉載。這篇文章於 2016 年 8 月 9 日首次釋出 。