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自闭症儿童对生物运动的敏感度较低

了解生物运动检测如何对社交技能至关重要,尤其是对于偏爱视听同步的自闭症儿童。

作者:Ed Yong
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对于任何动物来说,能够发现其他动物是为了寻找配偶和同伴以及躲避捕食者都是有益的。幸运的是,许多动物的运动方式与众不同,它们结合了极大的灵活性和僵硬骨骼的限制——这使它们与高速火车或飞球等无生命物体区分开来。“生物运动”的探测能力极其重要。小鸡有这种能力。猫也有。即使是两天大的婴儿也有。但自闭症儿童没有。

耶鲁大学的Ami Klim发现,两岁的自闭症儿童缺乏对自然运动的正常偏好。这种差异可能解释了他们在与他人互动时面临的许多问题,因为感知生物运动(从手势到面部表情)的能力对我们的社交生活非常重要。

事实上,大脑中负责探测这些运动的区域与理解人们面部表情或注意他们看向何处的大脑区域重叠。甚至人类运动的声音也能激活通常只对视觉做出反应的大脑区域。

您可以通过观察“点状光”动画来体会这种“生物运动”的重要性,在这种动画中,放置在关键关节处的几个光点可以模拟一个运动的动物。仅仅十五个点就可以模拟一个行走的行人。它们甚至可以描绘出某人是男性还是女性,是快乐还是悲伤,是紧张还是放松。运动是关键——任何单个帧看起来都像是一堆随机的点,但一旦它们随着时间移动,大脑就会惊人地从中提取出一个图像。

但Klim发现,自闭症儿童对描绘自然运动的点状光动画没有任何偏好。相反,他们会被声音和运动同步的动画所吸引——这是一种正常儿童往往会忽略的特征。同样,这也许可以解释为什么自闭症儿童倾向于避免看人们的眼睛,而宁愿专注于他们的嘴。

Alim创建了一系列点状光动画,使用了特效技术人员和视频游戏设计师使用的运动捕捉技术。他拍摄了成年人玩“躲猫猫”和“拍手”等儿童游戏,并将他们的身体变成了纯粹的光点。然后,他向76名儿童展示了两组动画,其中21名患有自闭症,16名发育迟缓但非自闭症,39名发育正常。

这两组动画中,一组是正常的直立版本,另一组是颠倒且向后播放的(之前的研究发现这些调整会干扰儿童探测生物运动的能力)。通过使用眼动追踪相机,Alim可以看到孩子们更倾向于观看哪一组动画。

正常儿童和发育迟缓的儿童都对直立动画表现出微小但显著的偏好,分别花费了63%和59%的时间观看。另一方面,自闭症儿童没有这种偏好,观看两组动画的时间一样长。发育迟缓的儿童表现正常这一事实表明,自闭症儿童表现不同是因为自闭症的特异性,而不是由于普遍存在的心理发育迟缓。

但其中一个动画产生了相反的效果。当视频中的演员玩拍手游戏时,幼儿花了66%的时间观看直立版本。对于这个动画,并且仅对这个动画,所有三组儿童的行为都相同。为什么?

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区别在于声音。其他动画仅伴有人声,而拍手动画还包括一个拍手声,这与代表演员手部的两个光点同时出现。在其他视频中,声音和运动可能同时发生,但在这一视频中,有强烈的感觉是碰撞的光点产生了声音。

而自闭症儿童似乎对此非常敏感。反转并颠倒动画,动作就不再与声音匹配,这就是为什么孩子们倾向于忽略颠倒的动画而偏爱直立的动画。

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这是一个很好的理论,但需要支持。为了获得支持,Alim实际上测量了动画中声音和视觉的同步程度,通过将点状光运动的速度乘以相关声音的响度来计算。Alim称之为“视听同步”或AVS的这个测量指标,对非自闭症儿童没有影响,但却强烈影响了自闭症儿童的注意力。对于一个动画,AVS越高,他们观看的时间就越长,事实上,AVS占了幼儿偏好的90%。

这种对匹配的声音和景象的喜爱可能解释了Alim小组最近的一项发现——自闭症儿童会花费异常长的时间盯着一个人的嘴而不是眼睛看。毕竟,在脸上所有部位中,我们的嘴唇运动和说话声音之间,嘴产生的运动和噪音之间的同步性肯定是最强的。

结果还表明,自闭症儿童从生命早期就开始走上了一条截然不同的发展道路。我们知道自闭症受到基因的强烈影响,但Alim认为,这些遗传因素之所以被加剧,是因为从很小的年纪开始,自闭症儿童就以一种非常不同的方式体验世界。

他们发展出对光线和声音匹配的强烈吸引力,但却以牺牲正常婴儿出生两天后就拥有的对生物运动的偏好为代价。没有这种偏好,他们就无法获得儿童通常会被吸引的社交信息世界。难怪他们长大后会面临社交问题。

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参考文献: Klin, A., Lin, D., Gorrindo, P., Ramsay, G., & Jones, W. (2009). Two-year-olds with autism orient to non-social contingencies rather than biological motion Nature DOI: 10.1038/nature07868

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