孤独症儿童的社会认知研究进展(综述)
3.4 镜像神经元系统与孤独症
镜像神经元(mirror neuron)是近十年来神经科学的一项重大发现，首先是由Giacomo Rizzolatti和同事在猴子身上发现。他们在研究短尾猿时发现，当猴子主体执行某一特定的运动神经的行动时以及看到另一个主体执行相同目的指向的行动时镜像神经元都会做出反应。即当猴子观察其他猴子或人正准备去抓东西时，镜像神经元也会产生反应。镜像神经元不但存在于猴子，也同样发现于人类的大脑中，其作用是当眼睛看到同类动作或情绪感觉后，激活脑内有关该动作的运动神经元，在脑内重复该行为，就好像自己做了一样，所见即所做。也就是说，镜像神经元不仅能使人类和灵长类把动作命令发送至肌肉，也可以通过心理模拟他人的动作确定他人的意图。在灵长类，镜像神经元的功能主要限于预见单一的有目的的动作，但在人类其进化到解释更多复杂的意图。
最近的研究显示这些镜像神经元不仅见于大脑额叶前运动皮层，还见于人类大脑的其他部分，如扣带回皮层和海马回。研究前扣带回皮层时，调查发现当看到他人疼痛时，人自身的某些对疼痛敏感的神经元也会激活。人类镜像神经元系统不仅涉及动作的执行和观察，而且还有高级认知功能- 如语言、模仿和学习他人的动作、揣摩他人的意图、感受他人的痛苦，他们在移情和情绪反应中有重要作用。
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揣测他人心思是“移情能力”的表现。移情能力让我们能了解他人的感情，识别和理解他人动机等。而孤独症儿童最显著的特征就是他们几乎无法和外界沟通，无法和别人分享他们的情绪和想法。心理学家进一步的研究推测，孤独症儿童所表现出的这种异常行为，有可能源于他们脑部的镜像神经元系统(mirror neuron system)受损。
研究一致报道，在模仿、动作观察和意图理解过程中在人类F5同源脑区- 额叶下回岛盖部(the pars opercularis)发现镜像神经元活跃。Mirella Dapretto与其同事[20]对十名高功能ASD儿童与年龄、智龄匹配的正常儿童进行研究，当两组儿童注视照片上显示愤怒、恐惧、快乐、中性、悲伤的脸孔并且模仿其表情时，以功能性磁共振造影测量通过脑部特定区域的血液流量。尽管两组儿童执行操作任务相当，但孤独症儿童额叶下回岛盖部没有显示镜像神经元的活跃，而且该区域的活性与孤独症社交损害的严重程度成负相关。由此Mirella Dapretto认为早期镜像神经元系统功能不良可能是孤独症社交缺陷的核心。
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同样还有一些脑电生理学研究暗示镜像神经元功能障碍可能可以解释ASD患者的病理基础。由于EEG波中感觉运动皮层上的μ频率波 (8-13 Hz)被认为可以反映镜像神经元的活动，正常人μ波在在执行动作和观察他人执行动作时都是减低的(即μ波抑制)，反映观察/执行系统在理解和模仿他人行为的能力中占有重要的作用。Lindsay M.等[21]应用EEG研究测量 μ波的抑制情况调查ASD患者是否存在该系统的功能障碍，结果发现对照组在自己的手部动作和观察他人的手部动作时都显示明显的μ波抑制，而ASD患者移动自己的手时显示明显的μ波抑制但观察他人的手部动作时则没有明显的μ波抑制。结果支持了高功能ASD患者存在镜像神经元功能障碍的假设。
综上所述，虽然对孤独症谱系障碍的社会认知及神经基础的研究在近十年间已经取得了一些进展，其社会认知缺陷理论及相关的神经电生理学和神经影像学研究为揭示这类儿童的认知神经心理特征和潜在的机制提供了一些客观的依据，但许多研究结果仍未有定论，某些方面的研究才刚刚起步，因此，需要继续对此领域进行更为深入的研究。
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参考文献
1 Adolphs R. Social cognition and the human brain. Trends Cogn Sci, 1999, 3(12): 469-479.
2 Dawson G, Toth K, Abbott R, et al. Early Social Attention Impairments in Autism: Social Orienting, Joint Attention, and Attention to Distress. Dev Psychol，2004, 40(2): 271-283.
3 Dawson G, Meltzoff AN, Osterling J, et al. Children with autism fail to orient to naturally occurring social stimuli. J Autism Dev Disord, 1998, 28: 479-485.
, 百拇医药
4 Swettenham J, BaronCohen S, Charman T, et al. The frequency and distribution of spontaneous attention shifts between social and nonsocial stimuli in autistic, typically developing, and nonautistic developmentally delayed infants. J Child Psychol Psychiatry, 1998, 39: 747-753.
5 Werner E, Dawson G, Osterling J, et al. Recognition of autism before 1 year of age: A retrospective study based on home videotapes. J Autism Dev Disord, 2000, 30: 157-162.
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6 Serra M, Althaus M, de Sonneville LMJ, et al. Face recognition in children with a pervasive developmental disorder not otherwise specified. J Autism Dev Disord, 2003, 33: 303-317.
7 Joseph RM, Tanaka J. Holistic and partbased face recognition in children with autism. J Child Psychol Psychiatry, 2003, 44: 529-542.
8 Van der Geest JN, Kemner C, Verbaten MN, et al. Gaze behavior of children with pervasive developmental disorder toward human faces: A fixation time study. J Child Psychol Psychiatry, 2002, 43: 669-678.
9 Klin A, Jones W, Schultz R, et al. Visual fixation patterns during viewing of naturalistic social situations as predictors of social competence in individuals with autism. Arch Gen Psychiatry, 2002, 59: 809-816., http://www.100md.com(李咏梅 静 进)
镜像神经元(mirror neuron)是近十年来神经科学的一项重大发现，首先是由Giacomo Rizzolatti和同事在猴子身上发现。他们在研究短尾猿时发现，当猴子主体执行某一特定的运动神经的行动时以及看到另一个主体执行相同目的指向的行动时镜像神经元都会做出反应。即当猴子观察其他猴子或人正准备去抓东西时，镜像神经元也会产生反应。镜像神经元不但存在于猴子，也同样发现于人类的大脑中，其作用是当眼睛看到同类动作或情绪感觉后，激活脑内有关该动作的运动神经元，在脑内重复该行为，就好像自己做了一样，所见即所做。也就是说，镜像神经元不仅能使人类和灵长类把动作命令发送至肌肉，也可以通过心理模拟他人的动作确定他人的意图。在灵长类，镜像神经元的功能主要限于预见单一的有目的的动作，但在人类其进化到解释更多复杂的意图。
最近的研究显示这些镜像神经元不仅见于大脑额叶前运动皮层，还见于人类大脑的其他部分，如扣带回皮层和海马回。研究前扣带回皮层时，调查发现当看到他人疼痛时，人自身的某些对疼痛敏感的神经元也会激活。人类镜像神经元系统不仅涉及动作的执行和观察，而且还有高级认知功能- 如语言、模仿和学习他人的动作、揣摩他人的意图、感受他人的痛苦，他们在移情和情绪反应中有重要作用。
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揣测他人心思是“移情能力”的表现。移情能力让我们能了解他人的感情，识别和理解他人动机等。而孤独症儿童最显著的特征就是他们几乎无法和外界沟通，无法和别人分享他们的情绪和想法。心理学家进一步的研究推测，孤独症儿童所表现出的这种异常行为，有可能源于他们脑部的镜像神经元系统(mirror neuron system)受损。
研究一致报道，在模仿、动作观察和意图理解过程中在人类F5同源脑区- 额叶下回岛盖部(the pars opercularis)发现镜像神经元活跃。Mirella Dapretto与其同事[20]对十名高功能ASD儿童与年龄、智龄匹配的正常儿童进行研究，当两组儿童注视照片上显示愤怒、恐惧、快乐、中性、悲伤的脸孔并且模仿其表情时，以功能性磁共振造影测量通过脑部特定区域的血液流量。尽管两组儿童执行操作任务相当，但孤独症儿童额叶下回岛盖部没有显示镜像神经元的活跃，而且该区域的活性与孤独症社交损害的严重程度成负相关。由此Mirella Dapretto认为早期镜像神经元系统功能不良可能是孤独症社交缺陷的核心。
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同样还有一些脑电生理学研究暗示镜像神经元功能障碍可能可以解释ASD患者的病理基础。由于EEG波中感觉运动皮层上的μ频率波 (8-13 Hz)被认为可以反映镜像神经元的活动，正常人μ波在在执行动作和观察他人执行动作时都是减低的(即μ波抑制)，反映观察/执行系统在理解和模仿他人行为的能力中占有重要的作用。Lindsay M.等[21]应用EEG研究测量 μ波的抑制情况调查ASD患者是否存在该系统的功能障碍，结果发现对照组在自己的手部动作和观察他人的手部动作时都显示明显的μ波抑制，而ASD患者移动自己的手时显示明显的μ波抑制但观察他人的手部动作时则没有明显的μ波抑制。结果支持了高功能ASD患者存在镜像神经元功能障碍的假设。
综上所述，虽然对孤独症谱系障碍的社会认知及神经基础的研究在近十年间已经取得了一些进展，其社会认知缺陷理论及相关的神经电生理学和神经影像学研究为揭示这类儿童的认知神经心理特征和潜在的机制提供了一些客观的依据，但许多研究结果仍未有定论，某些方面的研究才刚刚起步，因此，需要继续对此领域进行更为深入的研究。
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参考文献
1 Adolphs R. Social cognition and the human brain. Trends Cogn Sci, 1999, 3(12): 469-479.
2 Dawson G, Toth K, Abbott R, et al. Early Social Attention Impairments in Autism: Social Orienting, Joint Attention, and Attention to Distress. Dev Psychol，2004, 40(2): 271-283.
3 Dawson G, Meltzoff AN, Osterling J, et al. Children with autism fail to orient to naturally occurring social stimuli. J Autism Dev Disord, 1998, 28: 479-485.
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4 Swettenham J, BaronCohen S, Charman T, et al. The frequency and distribution of spontaneous attention shifts between social and nonsocial stimuli in autistic, typically developing, and nonautistic developmentally delayed infants. J Child Psychol Psychiatry, 1998, 39: 747-753.
5 Werner E, Dawson G, Osterling J, et al. Recognition of autism before 1 year of age: A retrospective study based on home videotapes. J Autism Dev Disord, 2000, 30: 157-162.
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6 Serra M, Althaus M, de Sonneville LMJ, et al. Face recognition in children with a pervasive developmental disorder not otherwise specified. J Autism Dev Disord, 2003, 33: 303-317.
7 Joseph RM, Tanaka J. Holistic and partbased face recognition in children with autism. J Child Psychol Psychiatry, 2003, 44: 529-542.
8 Van der Geest JN, Kemner C, Verbaten MN, et al. Gaze behavior of children with pervasive developmental disorder toward human faces: A fixation time study. J Child Psychol Psychiatry, 2002, 43: 669-678.
9 Klin A, Jones W, Schultz R, et al. Visual fixation patterns during viewing of naturalistic social situations as predictors of social competence in individuals with autism. Arch Gen Psychiatry, 2002, 59: 809-816., http://www.100md.com(李咏梅 静 进)