徐 驍譚淑平薛明明
1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010110;2.北京回龍觀醫(yī)院精神衛(wèi)生研究中心,北京 100096
精神分裂癥面孔識(shí)別受損的研究進(jìn)展
徐 驍1,2譚淑平2薛明明1▲
1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010110;2.北京回龍觀醫(yī)院精神衛(wèi)生研究中心,北京 100096
社會(huì)認(rèn)知功能是影響和預(yù)測(cè)精神分裂癥功能結(jié)局的關(guān)鍵因素。而面孔加工及面孔表情感知是社會(huì)認(rèn)知能力中的核心組成部分。本文從情緒及非情緒面孔識(shí)別兩個(gè)方面對(duì)精神分裂癥面孔識(shí)別的受損展開(kāi)論述,并進(jìn)一步探討了精神分裂癥面孔識(shí)別受損的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制及對(duì)利用眼動(dòng)技術(shù)對(duì)精神分裂癥面孔識(shí)別功能受損的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)。
精神分裂癥;面孔識(shí)別;認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制;眼動(dòng)研究
精神分裂癥(Schizophrenia)[1]的臨床表現(xiàn)往往涉及思維、感知覺(jué),患者一般意識(shí)清醒,智能基本正常,但經(jīng)常出現(xiàn)思維和行為等多面的障礙以及精神層面活動(dòng)不協(xié)調(diào)。往往臨床上表現(xiàn)為癥狀各異的綜合征,患者在發(fā)病期間對(duì)于判斷別人的情緒和意圖存在一定困難,而這種意識(shí)上的困難又促進(jìn)了精神病性癥狀的形成,最終導(dǎo)致其顯著的社會(huì)功能不良和工作能力喪失。這類(lèi)在疾病過(guò)程中出現(xiàn)認(rèn)知功能損害的重性精神病多在青壯年緩慢或亞急性起病,病程一般遷延,呈反復(fù)發(fā)作、加重或惡化,部分患者最終出現(xiàn)衰退和精神殘疾。然而有的患者經(jīng)過(guò)治療后可保持痊愈或基本痊愈狀態(tài)。
在對(duì)于影響和預(yù)測(cè)精神分裂癥社會(huì)功能結(jié)局的關(guān)鍵因素中,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始重視社會(huì)認(rèn)知在精神分裂癥社會(huì)功能影響因素中所扮演的角色[2]。眾多的研究證明社會(huì)認(rèn)知與精神病性癥狀之間存在著無(wú)法分割的關(guān)聯(lián)[3]。如何在將來(lái)開(kāi)發(fā)精神分裂癥非藥物治療以及如何判斷其社會(huì)功能恢復(fù)無(wú)疑是治療此類(lèi)疾病所必須考慮的要點(diǎn),而這其中的關(guān)鍵就是加強(qiáng)精神分裂癥患者在社會(huì)認(rèn)知這方面的研究,從而進(jìn)一步在腦水平上去定義并且理解精神分裂癥的臨床癥狀和社會(huì)功能衰退狀況。所以說(shuō)進(jìn)一步完善對(duì)社會(huì)認(rèn)知的研究在臨床治愈工作中起著重要的指導(dǎo)和實(shí)證意義。社會(huì)認(rèn)知的基本體現(xiàn)包括對(duì)社會(huì)性信息進(jìn)行知覺(jué)加工、歸因解釋?zhuān)约斑m應(yīng)社會(huì)反應(yīng)等,社會(huì)認(rèn)知是個(gè)人對(duì)他人的心理狀態(tài)、行為動(dòng)機(jī)和意向作出推測(cè)與判斷的過(guò)程,有著非常廣泛的內(nèi)涵,主要體現(xiàn)于對(duì)他人表情,對(duì)他人性格,對(duì)人與人關(guān)系以及對(duì)人的行為原因的認(rèn)知等。人是一種富有表情的社會(huì)人,人的表情之所以是反映其身心狀態(tài)的一種客觀指標(biāo)。人們往往根據(jù)他人的表情來(lái)判斷其在社會(huì)生活中的心理,而認(rèn)知者對(duì)他人表情的認(rèn)知和解釋則是決定了其判斷的正確程度。面部表情是人的表情的重要組成部分,我們每天都要花大量的時(shí)間去面對(duì)各式各樣的面孔。所以,精神分裂癥患者社會(huì)功能結(jié)局的獨(dú)立決定因素就是面孔加工及面孔表情感知,它是社會(huì)認(rèn)知能力中的核心組成部分[4]。精神分裂癥面孔識(shí)別研究主要分為兩個(gè)方面:一方為非情緒面孔識(shí)別研究且主要以自我面孔識(shí)別研究為主;另一方面為情緒面孔識(shí)別研究。
自我面孔識(shí)別是學(xué)者們研究的一個(gè)重要方向。自我面孔識(shí)別能力[5]是自我發(fā)展的重要標(biāo)志,是反應(yīng)自我意識(shí)水平的特殊指征之一。在心理理論和共情等高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)中,自我意識(shí)起著非常重要的作用,被認(rèn)為是推斷他人心理狀態(tài)能力的基礎(chǔ)。自我面孔識(shí)別的常用的研究范式為:自我面孔識(shí)別任務(wù)(self-face recognition text,SFRT)。如在常荷等人的研究中[6],研究組在恒定的條件下,在測(cè)試前恒定的條件下,用數(shù)碼相機(jī)對(duì)被試者拍攝獲得被試者正面像,拍照后讓被試者對(duì)照片進(jìn)行滿(mǎn)意確認(rèn)。然后使用Adobe Photoshop CS4軟件處理合格的正面照片,使用黑色填充覆蓋雙耳、頭發(fā)及頸部,只取被試前額發(fā)際線(xiàn)以下、下巴以上的面孔圖像,在控制比例的情況下將圖片高度處理為520pixels×520pixels,最后將被試圖片與年齡、性別相匹配的陌生人圖片進(jìn)行Morph合成處理。至少合成處理定位點(diǎn)25個(gè),以4%比例遞加,獲得26張合成圖片,編號(hào)從1到26,合成圖片1即為100%被試照片,逐步漸變?yōu)閳D片26的100%陌生人照片。測(cè)試階段,運(yùn)用E-Prime軟件隨機(jī)呈現(xiàn)給被試,每張圖片隨機(jī)出現(xiàn)2次,且呈現(xiàn)最長(zhǎng)時(shí)間為60s。被試者被要求盡快盡可能準(zhǔn)確地按鍵判斷自我(“E”鍵)和 非自我(“D”)。當(dāng)被試做出按鍵反應(yīng)后則自動(dòng)呈現(xiàn)下一張隨即圖片。如果被試者對(duì)自我面孔成份所占百分比率>50%的面孔照片識(shí)別為“自我”或?qū)ψ晕颐婵壮煞炙及俜直嚷剩?0%的面孔照片識(shí)別為“非自我”時(shí),作正確識(shí)別,之后統(tǒng)計(jì)被正確識(shí)別的圖片數(shù),進(jìn)而通過(guò)(正確率=(正確識(shí)別面孔圖片數(shù)/總面孔圖片數(shù))×100%)這一公式計(jì)算得到自我面孔識(shí)別的正確率,同時(shí)建議記錄平均反應(yīng)時(shí)。該研究顯示:患者組自我面孔識(shí)別的平均反應(yīng)時(shí)高于對(duì)照組,而正確率低于對(duì)照組。國(guó)外的一些研究也得到的相同的結(jié)論[7],可以看出,患者從自我面孔與陌生面孔的合成圖片中識(shí)別出自我的能力較正常水平有所差距,證明其自我面孔的識(shí)別能力受損。由此可見(jiàn),該類(lèi)實(shí)驗(yàn)有效證明了患者對(duì)自我的敏感性降低,對(duì)自我參照信息加工的水平降低。
精神分裂癥患者存在廣泛的面孔情緒認(rèn)知缺陷[8],但是這種損傷是情緒特異性的還是面孔信息的一般知覺(jué)性損傷,這一問(wèn)題目前還存在爭(zhēng)議。在Martin團(tuán)隊(duì)的研究中,重點(diǎn)評(píng)估了穩(wěn)定期精神分裂癥患者在情緒和身份兩個(gè)維度變化時(shí)將情緒與身份信息相匹配的能力[9],Martin認(rèn)為,患者情緒認(rèn)知缺陷只是處理面孔信息的一般知覺(jué)性損傷,而并非是一種情緒特異性損傷;但Kosmidis等[10]得到了相反結(jié)論。在Kosmidis的研究認(rèn)為在情感匹配任務(wù)上,恢復(fù)期的患者存在缺陷。該實(shí)驗(yàn)組對(duì)恢復(fù)期精神分裂癥患者和正常對(duì)照者進(jìn)行情緒認(rèn)知檢測(cè),所有被試者要對(duì)照片中的人進(jìn)行身份和情感的匹配,同時(shí)要區(qū)別兩組照片的情感表達(dá)強(qiáng)度。該研究組認(rèn)為導(dǎo)致這一缺陷的原因是而是對(duì)情感涵義的知覺(jué)障礙,患者對(duì)并非繼發(fā)于視知覺(jué)的損傷,所以他們認(rèn)為患者的情緒認(rèn)知缺陷是一種特異性損傷。另一份研究詳細(xì)分析了精神分裂癥的面孔情緒認(rèn)知損傷是否受患者的疾病狀態(tài)的影響。Leung等[11]認(rèn)為情緒認(rèn)知損害水平具有素質(zhì)性的特點(diǎn),首發(fā)和慢性患者間情緒認(rèn)知損害水平并無(wú)明顯區(qū)別,他們較正常對(duì)照者而言,共同的特性是情緒認(rèn)知測(cè)驗(yàn)成績(jī)明顯低于正常組。此外,有研究考察了精神分裂癥面孔識(shí)別受損的影響因素。如:國(guó)內(nèi)夏海濤等人的一些研究[12],實(shí)驗(yàn)采用中國(guó)人面孔情緒測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)(Chinese facial emotion test,CFET)把情緒面孔按喜-驚-怕-悲-厭-怒-兩兩相鄰形成面孔照片,被試者要對(duì)照六個(gè)情緒漢字逐一進(jìn)行辨認(rèn)隨機(jī)呈現(xiàn)在電腦屏幕上的照片。結(jié)果顯示,患者文化程度與CFET正確數(shù)總分呈正相關(guān),與怒的正確數(shù)評(píng)分呈正相關(guān),該研究證明文化程度的高低在情緒認(rèn)知活動(dòng)中扮演重要角色,獲得面孔情緒認(rèn)知的正確數(shù)評(píng)分相對(duì)較高的往往都是受教育年限高者。這種趨勢(shì)在正常對(duì)照組中也有進(jìn)一步的表現(xiàn)。這可能提示在情緒處理的過(guò)程中,文化程度的高低可對(duì)情緒處理過(guò)程產(chǎn)生影響,提示文化程度反應(yīng)了個(gè)體基本認(rèn)知功能狀況。
功能磁共振研究(functional magnetic resonance imaging,fMRI)在精分患者面孔識(shí)別的fMRI研究中,識(shí)別情緒面孔的受損機(jī)制研究一直以來(lái)收到廣泛的關(guān)注。在識(shí)別面部情緒的過(guò)程中,正常人腦會(huì)激活梭狀回、海馬、杏仁核、前額葉內(nèi)下側(cè)皮質(zhì)和丘腦。一系列的相關(guān)研究表明[13],被試者在完成面孔識(shí)別任務(wù)時(shí),正常對(duì)照組的腦區(qū)的激活水平相對(duì)于患者足要高出很多。而一項(xiàng)薈萃分析加強(qiáng)了這一論證,該研究指出精神分裂癥患者在面孔情緒加工時(shí),雙側(cè)杏仁核、海馬旁回、梭狀回、右額上回和豆?fàn)詈思せ畛潭蕊@著區(qū)別于對(duì)照者,該研究病患面孔認(rèn)為情緒加工困難的關(guān)鍵就是因?yàn)樾尤屎思案癸D-基底節(jié)-前額皮質(zhì)這-“社會(huì)腦”系統(tǒng)的激活低下[14]。然而Rauch等[15]的研究分別監(jiān)測(cè)了12例恢復(fù)期精神分裂癥患者和12例正常對(duì)照無(wú)意識(shí)知覺(jué)喜和悲情緒時(shí)杏仁核自動(dòng)加工水平上的神經(jīng)活動(dòng)情況,他們認(rèn)為患者一些腦區(qū)的反應(yīng)有一定的增強(qiáng)在情緒加工過(guò)程。所以該研究小組認(rèn)為患者的無(wú)意識(shí)知覺(jué)正性和負(fù)性面孔情緒均表現(xiàn)出杏仁核在自動(dòng)加工水平上的反應(yīng)性增強(qiáng),同時(shí)與患者的陰性癥狀成正相關(guān)。正常人在識(shí)別害怕情緒時(shí)杏仁核激活程度是增強(qiáng)的,這說(shuō)明正常人的杏仁核激活增強(qiáng)與正確識(shí)別害怕情緒成正相關(guān),而在另一項(xiàng)研究中[16]:他們觀測(cè)到患者的杏仁核激活的減弱在識(shí)別害怕情緒時(shí),而當(dāng)識(shí)別害怕情緒出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),杏仁核激活增強(qiáng)。推測(cè)患者杏仁核激活增強(qiáng)則可能與錯(cuò)誤識(shí)別害怕情緒有關(guān)。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)得出,這些研究共同表明:患者杏仁核激活性增強(qiáng)可能是一種代償性反應(yīng),因?yàn)樾尤屎说墓δ墚惓?赡芘c精神分裂癥患者情緒認(rèn)知加工缺陷相關(guān)。
面孔識(shí)別的事件相關(guān)電位(Event-related potentials, ERP)研究盡管大量的實(shí)驗(yàn)表明精神分裂癥患者在面孔情緒識(shí)別方面存在一定的缺陷,但對(duì)于該缺陷在認(rèn)知階段發(fā)生時(shí)段、涉及范圍且與精神癥狀的關(guān)系及在長(zhǎng)期病程演變中的波動(dòng)情況等一系列問(wèn)題,至今存在爭(zhēng)議。首先仍舊不清楚多大程度上的缺陷屬于情緒特異性。有些研究認(rèn)為精神分裂癥患者傾向于將任一面孔歸為恐懼或者悲傷表情[17],病患面孔情緒的識(shí)別缺陷僅特定于快樂(lè)面孔。類(lèi)似的研究證實(shí)識(shí)別負(fù)性表情尤其是面孔的能力下降[18]是精神分裂癥患者的主要表現(xiàn),這類(lèi)研究顯示在表情強(qiáng)烈程度的判斷上,精神分裂癥患者出現(xiàn)問(wèn)題,但是其辨認(rèn)面部表情的能力并沒(méi)有受損[19];各領(lǐng)域的學(xué)者無(wú)法對(duì)該缺陷是特質(zhì)型還是狀態(tài)型達(dá)成共識(shí)[20],有研究認(rèn)為首發(fā)精神分裂癥患者存在面孔情緒識(shí)別缺陷,而且與患者有血緣關(guān)系的未發(fā)病的親屬也表現(xiàn)出不同程度的識(shí)別缺陷,相關(guān)隨訪(fǎng)研究也證實(shí)短期內(nèi)(3或12個(gè)月)精神分裂癥面孔情緒識(shí)別缺陷是持續(xù)且穩(wěn)定的,這些研究結(jié)果均支持面孔情緒識(shí)別缺陷是精神分裂癥特質(zhì)性的改變(trait deficit),然而,也有一些研究支持該缺陷是狀態(tài)性的改變(state deficit),這些學(xué)者認(rèn)為那些有前驅(qū)癥狀的精神分裂癥高危人群并未出現(xiàn)面孔情緒識(shí)別缺陷,而且橫斷面調(diào)查對(duì)比了剛發(fā)病的病患組和慢性長(zhǎng)期的病患組,結(jié)果顯示初發(fā)病組對(duì)比而言表現(xiàn)出了更嚴(yán)重的面部表情識(shí)別缺陷。此外,精神分裂癥患者表現(xiàn)出的面孔情緒識(shí)別缺陷是由于患者普遍神經(jīng)認(rèn)知障礙所帶來(lái)的繼發(fā)表現(xiàn)?還是反映了患者情緒識(shí)別本身能力的受損,對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題,相關(guān)的ERP研究提供了一個(gè)新的觀察視角[21]。
在對(duì)情緒面孔識(shí)別的ERP研究中,視覺(jué)加工起始階段,面孔特征編碼階段以及表情內(nèi)涵解碼階段是面孔及面部表情加工的3個(gè)大致階段,這3個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)ERP成分波P100,N170以及N250。正性波P100,潛伏期為80-20ms,該波是與基本視覺(jué)加工相一致的最早成分波之一。相交P100,N170為負(fù)性波,該波的波峰在枕顳區(qū)明顯,潛伏期150-180ms,反映了面孔結(jié)構(gòu)編碼的早期階段。N170溯源分析顯示其神經(jīng)發(fā)生源位于梭狀回(fusiform gyms),該區(qū)對(duì)面孔刺激的激活是可選擇性的[22]。潛伏期最長(zhǎng)的波是與情緒相關(guān)的ERP負(fù)性成分-N250,潛伏時(shí)間約為250ms,波峰于額中央?yún)^(qū)明顯,代表面部表情解碼。而在王繼軍[23]等人的研究中分別對(duì)P100、N170、N250等成分進(jìn)行了比較詳細(xì)的研究:研究者分別對(duì)首發(fā)精神分裂癥患者30例,年齡16~28歲,男女各15例,與對(duì)照組進(jìn)行了面孔表情識(shí)別實(shí)驗(yàn)的腦電記錄對(duì)比。首先分別選擇4例的中性表情、厭惡表情、恐懼表情和高興表情面孔。預(yù)設(shè)中性表情面孔的表情程度為0%,Ekman[24]標(biāo)準(zhǔn)圖片庫(kù)中的面孔表情程度為100%。應(yīng)用Morph軟件分別在中性表情面孔與厭惡表情、恐懼表情和高興表情面孔之間生成10%~90%的9張表情程度面孔,所以每種表情有44張面孔(4例×11張面孔)。試驗(yàn)時(shí)每長(zhǎng)面孔呈現(xiàn)400ms后黑屏1600ms,每張面孔重復(fù)3次,即每種表情的測(cè)試均有132張面孔,要求受試者盡快判斷剛剛出現(xiàn)面孔的表情。中性表情,按數(shù)字鍵0,高興表情按l,恐懼表情按2,厭惡表情按3進(jìn)行面孔表情測(cè)試,研究結(jié)果與一些國(guó)外的結(jié)論相一致:首先,患者組與對(duì)照組P100的潛伏期無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這與多數(shù)研究未發(fā)現(xiàn)P100成分有缺陷[25-26]而只有少數(shù)研究觀察到缺陷[27]的結(jié)果相一致。其次,N170波幅下降這與一些國(guó)外的研究結(jié)果相一致[28]。并且與正常人相比,患者雙側(cè)前后部梭狀回灰質(zhì)體積更小[29],提示精神分裂癥患者在情緒解碼上的缺陷源自于患者對(duì)面孔特征結(jié)構(gòu)編碼的缺陷。早期一些研究顯示,精神分裂癥面部表情識(shí)別障礙是繼發(fā)于面部視覺(jué)處理障礙所致[30],精神分裂患者N170反應(yīng)的異常,有可能是繼發(fā)于對(duì)面部表情的早期視覺(jué)處理異常所致[31]。最后,N250波幅降低,提示患者面部情感識(shí)別缺陷可能是源于面部表情解碼的特定缺陷[32]。
可見(jiàn),精神分裂癥患者存在面孔特征編碼加工方面和表情解碼加工方面的缺陷,繼發(fā)引起了面孔情緒感知和面孔識(shí)別能力的下降。
面孔識(shí)別的眼動(dòng)研究,在面孔識(shí)別方面,逐步完善的眼動(dòng)追蹤技術(shù)也在面孔識(shí)別領(lǐng)域的研究中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。關(guān)于精神分裂癥患者對(duì)不同情緒圖片加工的眼動(dòng)研究[33]中,研究者對(duì)123位精分患者和116位正常被試者的面孔識(shí)別測(cè)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比對(duì),進(jìn)而在較自然的狀態(tài)下通過(guò)記錄個(gè)體外顯注意進(jìn)而揭示多種不同的加工任務(wù)潛在的認(rèn)知過(guò)程。實(shí)驗(yàn)共有6張面孔圖片。男女圖片各3張,且每個(gè)性別均包括正、中、負(fù)三種表情圖片。為了考察患者在面孔識(shí)別測(cè)驗(yàn)中對(duì)面孔關(guān)鍵興趣區(qū)的眼球運(yùn)動(dòng)特征,研究者在每張面孔圖片上設(shè)置了興趣區(qū)。并對(duì)如下6項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析:興趣區(qū)平均瞳孔尺寸、興趣區(qū)凝視點(diǎn)數(shù)、測(cè)驗(yàn)?zāi)朁c(diǎn)數(shù)、興趣區(qū)注視時(shí)間、測(cè)驗(yàn)注視時(shí)間、興趣區(qū)回視入次數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在除興趣區(qū)平均瞳孔尺寸外的其他5項(xiàng)指標(biāo)評(píng)測(cè)中,精神分裂癥患者組和正常被試組存在共性,他們?cè)趯?duì)中性面孔和負(fù)性面孔的加工時(shí)間和加工次數(shù)上顯著低于對(duì)正性面孔。從而可以間接證明精神分裂癥患者可能對(duì)負(fù)性和中性面孔的加工存在特異性損害,且精神分裂癥患者對(duì)面孔圖片的加工效率顯著下降。
為了識(shí)別在整個(gè)社會(huì)認(rèn)知過(guò)程中扮演者非常重要的角色。精神分裂癥患者的面孔識(shí)別認(rèn)知缺陷是包括前額皮質(zhì)、杏仁核、前扣帶回、顳區(qū)和腦島等腦區(qū)在內(nèi)的廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)損害。無(wú)論是在內(nèi)在的生物學(xué)改變還是咋外在表現(xiàn)上,不同的認(rèn)知缺陷無(wú)都具有相互關(guān)聯(lián)而又彼此獨(dú)立的特點(diǎn)。而精神疾病又具有一定的異質(zhì)性,所以導(dǎo)致了許多研究的不一致性。結(jié)合腦影像、電生理學(xué)和行為學(xué)方面的深入研究和分析,在嚴(yán)格同質(zhì)性樣本的基礎(chǔ)上,將有助于理解精神分裂癥患者面孔認(rèn)知缺陷的病理機(jī)制,也將對(duì)以后的精神疾病的臨床治療方面有更大的幫助。
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Research progress on facial recognition deficits of schizophrenia
XU Xiao1,2TAN Shuping2XUE Mingming1
1.The Institute of Basic Medicine,Inner Mongolia Medical University,Hohhot 010110,China2.Mental Health Research Center,Beijing Huilongguan Hospital,Beijing 100096,China
Social cognition is the key factor which can have an influence on and predict the functional outcome of schizophrenia.Facial processing and facial expression perception are the two core parts of the social cognitive function.In this review,we discussed facial recognition deficits of schizophrenia from both the emotional face and nonemotional face aspects.Moreover,we reviewed the underlying mechanism of facial recognition deficits in schizophrenia and summarized the latest research progress on facial recognition dysfunction in schizophrenic patients employed the eye movement technology.
Schizophrenia;Face recognition;Neural mechanism;Eye movement research
R749.3
A
2095-0616(2015)07-38-04
2015-02-14)
▲通訊作者