李 雄 李祚山 向?yàn)I洋 孟 景

(1重慶市人文社科重點(diǎn)研究基地課程與教學(xué)研究基地; 2重慶師范大學(xué)應(yīng)用心理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 重慶 401331)

1 前言

共情(empathy)是人類作為“社會(huì)性動(dòng)物”的重要基礎(chǔ), 使我們能夠理解他人的心理和情感狀態(tài),能幫助我們有效地與他人溝通, 預(yù)測(cè)他人的行為、意圖和感受(Singer & Lamm, 2009)。疼痛共情(empathy for pain)是共情典型的表現(xiàn)形式, 指?jìng)€(gè)體對(duì)他人疼痛的感知、判斷和情緒反應(yīng)(Meng et al.,2012)。以往研究發(fā)現(xiàn)個(gè)體對(duì)疼痛線索自上而下的注意會(huì)調(diào)節(jié)其疼痛共情的加工機(jī)制, 與不注意圖片中的疼痛線索相比, 當(dāng)被試注意疼痛線索時(shí), 與自身疼痛相關(guān)的腦區(qū)激活水平上升, 如扣帶前回和右側(cè)額中回等區(qū)域(Gu & Han, 2007), 事件相關(guān)電位(event related potentials, ERPs)的晚期認(rèn)知評(píng)估階段P3和LPC的波幅會(huì)增大(Fan & Han, 2008)。

自閉癥譜系障礙(autistic spectrum disorder,ASD)是一種發(fā)育性障礙, ASD個(gè)體通常會(huì)在許多環(huán)境中表現(xiàn)出社會(huì)溝通與社會(huì)交往的持續(xù)性缺陷,并存在某些重復(fù)刻板的行為模式和狹窄的興趣及活動(dòng)(American Psychiatric Association, 2013)。Baron-Cohen認(rèn)為ASD個(gè)體社會(huì)溝通與社會(huì)交往缺陷等社會(huì)性特征是他們共情能力的缺損導(dǎo)致的(Baron-Cohen, 2010)。因此, 共情障礙可能是ASD個(gè)體的核心癥狀之一(Adler, Dvash, & Shamay-Tsoory, 2015; Lawson, Baron-Cohen, & Wheelwright,2004)。雖然有研究結(jié)果支持了這一理論(Baron-Cohen & Wheelwright, 2004), 但是也有研究發(fā)現(xiàn)ASD個(gè)體無(wú)論是在識(shí)別他人的情緒(Evers, Steyaert,Noens, & Wagemans, 2015; Jones et al., 2011), 還是在更為復(fù)雜的情景中都沒(méi)有表現(xiàn)出嚴(yán)重的共情缺陷(Scambler, Hepburn, Rutherford, Wehner, &Rogers, 2007), 這可能是由于在日常生活中ASD個(gè)體難以主動(dòng)注意并加工復(fù)雜情境中的情緒信息(Begeer, Koot, Rieffe, Terwogt, & Stegge, 2008)。有實(shí)驗(yàn)室研究也發(fā)現(xiàn), 當(dāng)要求 ASD個(gè)體注意他人的面孔和聲音中的情緒線索時(shí), 他們與普通個(gè)體一樣都出現(xiàn)內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)激活水平上升, 而不要求注意情緒線索時(shí)則沒(méi)有顯著變化(Wang, Lee, Sigman,& Dapretto, 2007)。說(shuō)明了對(duì)情緒線索自上而下的注意可能對(duì) ASD個(gè)體的共情有著重要影響, 這一結(jié)論也得到了許多研究結(jié)果的支持(Fan, Chen,Chen, Decety, & Cheng, 2014; Hagenmuller, R?ssler,Wittwer, & Haker, 2014)。

ASD的癥狀并不是非有即無(wú)的, 它在普通人群中是從正常到自閉的連續(xù)性分布(Hoekstra et al.,2010), 可以用自閉商數(shù)問(wèn)卷(Autism-Spectrum Quotient, AQ) (Baron-Cohen, Wheelwright, Skinner,Martin, & Clubley, 2001)進(jìn)行測(cè)量。通常, ASD個(gè)體的 AQ 分?jǐn)?shù)分布在最高分一端(G?k?en, Petrides,Hudry, Frederickson, & Smillie, 2014), 而AQ分?jǐn)?shù)較高但行為表現(xiàn)沒(méi)有達(dá)到 ASD臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)的普通人被稱為自閉特質(zhì)(autistic traits)者。有研究證實(shí)了自閉特質(zhì)個(gè)體與 ASD個(gè)體有相似的行為模式(Reed, Lowe, & Everett, 2011), 共情方面的研究發(fā)現(xiàn)普通個(gè)體的自閉特質(zhì)分?jǐn)?shù)越高, 其面部表情加工能力越低(Luo, Burns, & Xu, 2017), 在辨別視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)上呈現(xiàn)的疼痛刺激時(shí), 自閉特質(zhì)組相比于控制組正確率更低(Meng, Li, & Shen, 2017)。

最近的一項(xiàng) ERP研究發(fā)現(xiàn)對(duì)疼痛線索自上而下的注意也會(huì)調(diào)節(jié)自閉特質(zhì)個(gè)體的聽(tīng)覺(jué)疼痛共情(Meng, Shen, Li, & Peng, 2019b)。該研究通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探討對(duì)疼痛線索自上而下的注意對(duì)疼痛共情的調(diào)節(jié)作用, 每個(gè)實(shí)驗(yàn)包括兩個(gè)任務(wù)：1)疼痛判斷任務(wù), 要求被試判斷手腳圖片(視覺(jué)實(shí)驗(yàn))或聲音(聽(tīng)覺(jué)實(shí)驗(yàn))中的人物是否疼痛, 該任務(wù)讓被試注意疼痛線索; 2)數(shù)量判斷任務(wù)(視覺(jué)實(shí)驗(yàn))或性別判斷任務(wù)(聽(tīng)覺(jué)實(shí)驗(yàn)), 要求被試判斷圖片中手的數(shù)量或聲音的性別, 該任務(wù)讓被試不注意疼痛線索。ERP結(jié)果發(fā)現(xiàn)在聽(tīng)覺(jué)模態(tài)下, 不注意疼痛線索時(shí), 自閉特質(zhì)個(gè)體比控制組在N1和P2上的平均波幅更小, 說(shuō)明了當(dāng)自閉特質(zhì)個(gè)體不去主動(dòng)地注意他人的疼痛時(shí), 其疼痛共情能力減弱。然而, 該研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)自閉特質(zhì)個(gè)體在視覺(jué)模態(tài)下與控制組存在差異。這可能與視覺(jué)實(shí)驗(yàn)中采用手腳受傷的圖片而沒(méi)有采用面孔圖片作為刺激材料有關(guān)。

ASD個(gè)體和自閉特質(zhì)個(gè)體可能存在異常的面孔加工。有研究讓 ASD個(gè)體觀察正立和倒立的面孔, 發(fā)現(xiàn) N170成分的潛伏期比普通個(gè)體更長(zhǎng); 普通個(gè)體加工正立的面孔時(shí)潛伏期比倒立的面孔更短, 但ASD個(gè)體沒(méi)有顯著差異(Khorrami, Tehrani-Doost, & Esteky, 2013), 說(shuō)明ASD個(gè)體對(duì)于面孔信息的加工存在一定困難。這可能是由于 ASD個(gè)體對(duì)社交信息缺乏興趣, 回避眼部、嘴部這類社會(huì)信息豐富的區(qū)域(Chita-Tegmark, 2016; Key & Stone,2012; Ma & Zhu, 2014; Wagner, Hirsch, Vogel-Farley,Redcay, & Nelson, 2013), 因此回避眼睛也是ASD的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)之一(Lord et al., 2000)。以往研究還發(fā)現(xiàn)普通個(gè)體的自閉特質(zhì)分?jǐn)?shù)與高興面孔的眼神凝視引起的注意定向呈負(fù)相關(guān)(Lassalle & Itier,2014), 與右側(cè)后顳上溝區(qū)域的激活程度呈正相關(guān),該區(qū)域與眼神接觸和社會(huì)信號(hào)加工有關(guān)(Hasegawa et al., 2013)。因此本研究以疼痛面孔圖片作為刺激材料, 進(jìn)一步探究自閉特質(zhì)個(gè)體在視覺(jué)模態(tài)下疼痛共情的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。

先前有關(guān)疼痛共情的研究認(rèn)為, 額頂葉 N1、P2、N2成分反映了疼痛共情加工過(guò)程中早期的情緒分享和疼痛感知, 頂枕葉P3和LPC則反映了晚期的認(rèn)知評(píng)估(Cui, Ma, & Luo, 2016; Luo, Han, Du,& Han, 2018; Meng et al., 2019b); 而關(guān)于面孔的研究認(rèn)為, 顳枕區(qū) N170是反映面孔加工的特異性成分(Itier & Taylor, 2004)。綜上, 本研究以上述ERP成分作為主要指標(biāo), 在我們前期研究的基礎(chǔ)上, 通過(guò)高時(shí)間分辨率的 ERP技術(shù), 從疼痛共情加工的不同階段來(lái)探究視覺(jué)注意線索對(duì)自閉特質(zhì)個(gè)體面孔疼痛共情的影響。

基于以往的研究證據(jù), 本研究對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出以下預(yù)期：當(dāng)自閉特質(zhì)個(gè)體注意疼痛線索時(shí), 對(duì)他人疼痛面孔的共情加工進(jìn)程與控制組相似; 而當(dāng)自閉特質(zhì)個(gè)體不注意疼痛線索時(shí), 對(duì)他人疼痛面孔的共情加工進(jìn)程與控制組可能存在差異, 這種差異主要體現(xiàn)在疼痛共情加工的晚期階段。具體來(lái)說(shuō), 對(duì)于疼痛圖片, 進(jìn)行疼痛判斷任務(wù)時(shí)自閉特質(zhì)組與控制組在早期成分(N1、P2或 N2)和晚期成分(P3或LPC)均沒(méi)有顯著差異; 而進(jìn)行吸引力判斷任務(wù)時(shí),兩組在晚期成分(P3或LPC)存在顯著差異, 而在早期成分(N1、N2或P2)不存在差異。這表達(dá)了對(duì)視覺(jué)疼痛線索自上而下的注意會(huì)調(diào)節(jié)自閉特質(zhì)個(gè)體對(duì)他人疼痛面孔的共情神經(jīng)反應(yīng)。

2 方法

2.1 被試

采用自閉商數(shù)問(wèn)卷(Autism-Spectrum Quotient,AQ) (Baron-Cohen et al., 2001)中文成人版(Liu,2008)測(cè)查了2502名大學(xué)生的自閉特質(zhì)。根據(jù)前人研究, 按照AQ分?jǐn)?shù)前、后10%分為高AQ組和低AQ組(Meng et al., 2017; Meng et al., 2019b), 再?gòu)膬山M中分別隨機(jī)選取 30名大學(xué)生作為被試, 作為自閉特質(zhì)組和控制組, 具體被試信息見(jiàn)表 1。所有被試均為右利手, 無(wú)精神病史, 視力或矯正后視力正常。被試在實(shí)驗(yàn)前均被告知了實(shí)驗(yàn)程序, 并簽署了知情同意書(shū), 在實(shí)驗(yàn)后會(huì)獲得一定報(bào)酬。

表1 被試年齡與AQ分?jǐn)?shù)信息表

2.2 刺激材料

實(shí)驗(yàn)材料選自前人研究(Hu, Abbasi, Zhang, &Chen, 2018), 為黑底灰度的中國(guó)化面孔圖片, 無(wú)名人面孔, 面孔表情呈中性。用Adobe Photoshop CS6對(duì)圖片進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的處理(如圖 1所示), 疼痛圖片是在原始面孔圖片的左側(cè)臉頰上放置針頭, 非疼痛圖片是在左側(cè)臉頰上放置棉簽。所有圖片由40名(女性20名)大學(xué)生使用9點(diǎn)Likert量表對(duì)圖片的疼痛程度(1 = 完全不痛, 4 = 開(kāi)始疼痛, 9 = 疼痛極限)、吸引力程度(1 = 非常不好看, 5 = 中等, 9 =非常好看)、情緒效價(jià)(1 = 非常不高興, 5 = 中等, 9= 非常高興)和情緒喚醒度(1 = 非常不興奮, 5 =中等, 9 = 非常興奮)進(jìn)行評(píng)估, 最終篩選出分辨率、亮度和對(duì)比度一致, 圖片尺寸均為 260 × 300像素的疼痛圖片和非疼痛圖片各30張, 一共60張(男女各半)。刺激材料評(píng)估數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

圖 1 實(shí)驗(yàn)所用材料圖片示例(左列為疼痛圖片, 右列為非疼痛圖片)

表2 刺激材料評(píng)估數(shù)據(jù)(M ± SD)

2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)為2(組別：自閉特質(zhì)組, 控制組) × 2(圖片類型：疼痛圖片, 非疼痛圖片) × 2(任務(wù)類型：疼痛判斷任務(wù), 吸引力判斷任務(wù))三因素混合設(shè)計(jì)。其中組別是被試間變量, 圖片類型和任務(wù)類型是被試內(nèi)變量。實(shí)驗(yàn)共分為兩個(gè)任務(wù)：任務(wù)一為疼痛判斷任務(wù), 要求被試判斷圖片中的人物是否疼痛; 任務(wù)二為吸引力判斷任務(wù), 要求被試判斷圖片中的人物是否具有吸引力。最后是主觀等級(jí)評(píng)分, 要求被試按照9點(diǎn)Likert量表對(duì)全部60張圖片的疼痛程度、吸引力程度和自身對(duì)圖片的情緒反應(yīng)進(jìn)行評(píng)分。

2.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)在一間溫度適宜, 安靜隔音的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行, 被試坐在一臺(tái)24英寸的彩色液晶顯示屏前, 被試距離屏幕約80 cm, 圖片呈現(xiàn)在黑色背景的屏幕中央。圖片呈現(xiàn)時(shí)的尺寸為13.5 cm × 11.5 cm (寬×高), 視角約為 9.6×8.2。實(shí)驗(yàn)程序由 E-prime 3.0編制。

在疼痛判斷任務(wù)中, 被試需要判斷圖片中的人物是否疼痛, 每個(gè)trial中首先呈現(xiàn)一個(gè)200 ms的注視點(diǎn)“＋”, 再隨機(jī)呈現(xiàn)一個(gè)時(shí)間為 800～1500 ms的黑屏, 緊接著隨機(jī)呈現(xiàn)一張圖片, 當(dāng)圖片出現(xiàn)時(shí)要求被試又快又準(zhǔn)確地按1、2鍵(按鍵進(jìn)行被試間平衡)判斷圖片中的人物是否疼痛, 圖片按鍵后消失, 若被試未作按鍵反應(yīng), 3000 ms后自動(dòng)消失(如圖2上行所示), 兩個(gè)trial間有500 ms的時(shí)間間隔。4種類型圖片每張重復(fù)呈現(xiàn)5次, 采用偽隨機(jī)排列,共有300個(gè)trial, 分為3個(gè)block呈現(xiàn), 每個(gè)block包含100個(gè)trial, 每?jī)蓚€(gè)block之間休息3～5分鐘。在吸引力判斷任務(wù)中, 被試需要在圖片出現(xiàn)時(shí)又快又準(zhǔn)確地按1、2鍵(按鍵進(jìn)行被試間平衡)判斷圖片中的人物是否具有吸引力, 實(shí)驗(yàn)流程同疼痛判斷任務(wù)(如圖2下行所示)。對(duì)兩個(gè)任務(wù)的呈現(xiàn)順序進(jìn)行被試間平衡, 被試進(jìn)行疼痛判斷任務(wù)與吸引力判斷任務(wù)時(shí), 同時(shí)記錄EEG數(shù)據(jù)。

EEG記錄結(jié)束之后進(jìn)行主觀等級(jí)評(píng)分, 讓被試根據(jù)自己的主觀感受對(duì)圖片進(jìn)行評(píng)分, 每個(gè) trial中首先呈現(xiàn)一個(gè) 200 ms的注視點(diǎn)“＋”, 然后隨機(jī)呈現(xiàn)一張圖片, 3000 ms后消失, 最后依次呈現(xiàn)疼痛標(biāo)尺、吸引力標(biāo)尺和情緒標(biāo)尺, 要求被試根據(jù) 9點(diǎn) Likert量表對(duì)每張圖片中人物的疼痛程度(1 =完全不痛, 4 = 開(kāi)始疼痛, 9 = 疼痛極限)、吸引力程度(1 = 非常好看, 5 = 中性, 9 = 非常不好看)以及自身對(duì)圖片的情緒反應(yīng)(1 = 非常高興, 5 = 中性, 9= 非常不高興)進(jìn)行評(píng)分。

2.5 數(shù)據(jù)采集與分析

采用德國(guó)Brain Products公司的ERP記錄系統(tǒng),使用安裝在 actiCHamp系統(tǒng)(Brain Vision LLC,Morrisville, NC, US)上的按國(guó)際10-20系統(tǒng)擴(kuò)展的64導(dǎo)電極帽同時(shí)記錄被試的腦電活動(dòng)(electroencephalography, EEG), 記錄時(shí)參考電極位于FCz處, 接地電極位于前額接地點(diǎn)上。EEG活動(dòng)采用DC采集, 帶通范圍DC～280 Hz, 連續(xù)采樣頻率為1000 Hz。電極與頭皮間的阻抗小于5 k?。

EEG數(shù)據(jù)的預(yù)處理和分析采用 MATLAB R2016a (Math Works, USA)和 EEGLAB 13.6.5b 組件(Delorme & Makeig, 2004)。分析時(shí)以兩側(cè)乳突平均值作為參考, 濾波帶通為0.1～40 Hz。同時(shí)排除所有電極±80 μV的偽跡信號(hào)。分析時(shí)程截取圖片刺激呈現(xiàn)前200 ms至呈現(xiàn)后1000 ms, 并以圖片刺激呈現(xiàn)前200 ms作為基線。對(duì)有嚴(yán)重肌電干擾的試次進(jìn)行排除(排除試次數(shù)8.78 ± 15.69), 眼動(dòng)偽跡通過(guò)獨(dú)立主成分分析(ICA)算法進(jìn)行校正(Jung et al.,2001)。

本研究分析的 ERP成分包括疼痛刺激誘發(fā)的早期成分(N1、P2、N2)和晚期成分(P3和LPC), 以及面孔刺激誘發(fā)的特異性成分N170。根據(jù)地形圖,波形圖以及相關(guān)文獻(xiàn)選取電極點(diǎn)和成分分析的時(shí)間窗(Decety, Yang, & Cheng, 2010; Meng et al.,2013; Rossion & Jacques, 2008)。N1和N2成分平均波幅分析的電極點(diǎn)為 Fz、AFz、FCz、F1、F2、AF3、AF4、FC1、FC2, 其中選取的時(shí)間窗分別為 N1:115～135 ms, N2: 225～245 ms。P2、P3、LPC 成分平均波幅分析的電極點(diǎn)為Pz、CPz、POz、P1、P2、CP1、CP2、PO3、PO4, 其中選取的時(shí)間窗分別為P2: 165～185 ms, P3: 295～315 ms, LPC: 400～800 ms。N170平均波幅分析的電極點(diǎn)為 PO7、PO8、P7、P8, 選取的時(shí)間窗為160～180 ms。

數(shù)據(jù)采用IBM SPSS Statistics 15.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。行為數(shù)據(jù)以被試的按鍵反應(yīng)時(shí)(刪除三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的反應(yīng)時(shí))和主觀等級(jí)評(píng)分為指標(biāo), ERP數(shù)據(jù)選取各個(gè)成分的平均波幅為指標(biāo), 對(duì)反應(yīng)時(shí)和平均波幅分別進(jìn)行 2(組別) × 2(圖片類型) × 2(任務(wù)類型)三因素重復(fù)測(cè)量方差分析, 對(duì)主觀等級(jí)評(píng)分進(jìn)行2(組別) × 2(圖片類型)兩因素重復(fù)測(cè)量方差分析。F值比率的自由度通過(guò) Greenhouse-Geisser檢驗(yàn)矯正。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程圖(上行為疼痛判斷任務(wù)實(shí)驗(yàn)流程, 下行為吸引力判斷任務(wù)實(shí)驗(yàn)流程)

3 結(jié)果

3.1 行為數(shù)據(jù)

行為數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。反應(yīng)時(shí)方面,圖片類型和任務(wù)類型的交互作用顯著,F(1, 58) =7.65,p= 0.008,= 0.12。在疼痛判斷任務(wù)中, 被試對(duì)疼痛圖片的反應(yīng)時(shí)(787.15 ± 302.65 ms)長(zhǎng)于對(duì)非疼痛圖片的反應(yīng)時(shí)(767.41 ± 287.72 ms),F(1, 58) =4.20,p= 0.045,= 0.07; 在吸引力判斷任務(wù)中,對(duì)疼痛圖片的反應(yīng)時(shí)(787.09 ± 139.97 ms)短于對(duì)非疼痛圖片的反應(yīng)時(shí)(817.29 ± 182.78 ms),F(1, 58) =4.87,p= 0.031,= 0.08。其他主效應(yīng)和交互作用不顯著(所有p> 0.05)。

主觀等級(jí)評(píng)分方面, 在疼痛程度、吸引力程度、自身對(duì)圖片情緒反應(yīng)的主觀等級(jí)評(píng)分上, 圖片類型主效應(yīng)顯著[疼痛程度：F(1, 58) = 217.20,p< 0.001,= 0.79; 吸引力程度：F(1, 58) = 9.88,p= 0.003,= 0.15; 情緒反應(yīng)：F(1, 58) = 14.14,p< 0.001,= 0.20]。疼痛圖片的疼痛程度評(píng)分顯著大于非疼痛圖片, 吸引力程度評(píng)分顯著小于非疼痛圖片, 情緒反應(yīng)評(píng)分顯著大于非疼痛圖片。其他主效應(yīng)和交互作用不顯著(所有p> 0.05)。

3.2 電生理證據(jù)

ERP數(shù)據(jù)方差分析結(jié)果見(jiàn)表 4, 不同條件下的波形圖、地形圖以及條形圖見(jiàn)圖3和圖4。

N170 任務(wù)類型的主效應(yīng)顯著,F(1, 58) =4.59,p= 0.036,= 0.07, 吸引力判斷任務(wù)(2.34 ±3.25 μV)的平均波幅顯著大于疼痛判斷任務(wù)(1.97 ±3.37 μV)。組別、圖片類型和任務(wù)類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 10.90,p= 0.002,= 0.16。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示, 自閉特質(zhì)組在疼痛判斷任務(wù)中疼痛圖片(1.55 ± 3.53 μV)的平均波幅顯著小于非疼痛圖片(1.94 ± 3.40 μV),F(1, 58) = 4.69,p= 0.035,=0.08; 在吸引力判斷任務(wù)中疼痛圖片(2.21 ± 3.24 μV)和非疼痛圖片(2.12 ± 3.30 μV)沒(méi)有顯著差異,F(1,58) = 0.43,p= 0.517。控制組在疼痛判斷任務(wù)[疼痛圖片：2.37 ± 3.19 μV, 非疼痛圖片：2.02 ± 3.46 μV;F(1, 58) = 3.83,p= 0.055]和吸引力判斷任務(wù)[疼痛圖片：2.39 ± 3.22 μV, 非疼痛圖片：2.63 ± 3.38 μV;F(1, 58) = 2.78,p= 0.101]中疼痛圖片和非疼痛圖片沒(méi)有顯著差異。

表3 行為數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計(jì)(M ± SD)

表4 ERP數(shù)據(jù)方差分析結(jié)果

圖3 自閉特質(zhì)組和控制組在不同條件下的波形圖、地形圖和條形圖

圖4 兩組被試對(duì)疼痛和非疼痛圖片的波形圖、地形圖和條形圖

N2 任務(wù)類型的主效應(yīng)顯著,F(1, 58) = 29.02,p< 0.001,= 0.33, 疼痛判斷任務(wù)(?3.01 ± 5.10 μV)的平均波幅顯著大于吸引力判斷任務(wù)(?1.33 ±4.44 μV)。

P2 組別、圖片類型和任務(wù)類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 10.05,p= 0.002,= 0.15。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示, 對(duì)控制組, 疼痛判斷任務(wù)中疼痛圖片(5.52 ± 3.26 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(4.99 ± 3.23 μV),F(1, 58) = 5.68,p= 0.020,=0.09; 吸引力判斷任務(wù)中疼痛圖片(5.26 ± 3.71 μV)的平均波幅和非疼痛圖片(5.55 ± 3.81 μV)沒(méi)有顯著差異,F(1, 58) = 2.16,p= 0.147。對(duì)自閉特質(zhì)組, 疼痛判斷任務(wù)[疼痛圖片：5.68 ± 3.56 μV, 非疼痛圖片：6.01 ± 3.59 μV;F(1, 58) = 2.19,p= 0.144]和吸引力判斷任務(wù)[疼痛圖片：6.09 ± 3.45 μV, 非疼痛圖片：5.89 ± 3.61 μV;F(1, 58) = 0.99,p= 0.325]中疼痛圖片和非疼痛圖片沒(méi)有顯著差異。

P3 圖片類型的主效應(yīng)顯著,F(1, 58) = 6.08,p= 0.017,= 0.10, 疼痛圖片(7.39 ± 4.31 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(7.07 ± 4.24 μV)。任務(wù)類型的主效應(yīng)顯著,F(1, 58) = 4.21,p= 0.045,=0.07, 疼痛判斷任務(wù)(6.90 ± 4.35 μV)的平均波幅顯著小于吸引力判斷任務(wù)(7.56 ± 4.19 μV)。組別、圖片類型和任務(wù)類型的交互作用顯著,F(1, 58) =12.64,p= 0.001,= 0.18。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 對(duì)疼痛圖片, 自閉特質(zhì)組(8.87 ± 4.38 μV)在吸引力判斷任務(wù)中平均波幅顯著大于控制組(6.44 ± 3.84 μV),F(1, 58) = 5.19,p= 0.026,= 0.08; 自閉特質(zhì)組在疼痛判斷任務(wù)中與控制組沒(méi)有顯著差異[自閉特質(zhì)組：7.72 ± 5.17 μV, 控制組：6.51 ± 3.43 μV],F(1,58) = 1.15,p= 0.287。對(duì)非疼痛圖片, 自閉特質(zhì)組在疼痛判斷任務(wù)[自閉特質(zhì)組：7.60 ± 5.01 μV, 控制組：5.77 ± 3.36 μV;F(1, 58) = 2.74,p= 0.103]和吸引力判斷任務(wù)[自閉特質(zhì)組：8.15 ± 4.31 μV, 控制組：6.77 ± 3.94 μV;F(1, 58) = 1.69,p= 0.199]中與控制組均沒(méi)有顯著差異。

LPC 任務(wù)類型的主效應(yīng)顯著,F(1, 58) =38.80,p< 0.001,= 0.40, 疼痛判斷任務(wù)(5.60 ±3.37 μV)的平均波幅顯著小于吸引力判斷任務(wù)(7.69 ± 4.03 μV)。圖片類型和任務(wù)類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 10.25,p= 0.002,= 0.15。疼痛判斷任務(wù)中, 疼痛圖片(5.87 ± 3.55 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(5.34 ± 3.18 μV),F(1, 58) = 4.43,p= 0.040,= 0.07; 吸引力判斷任務(wù)中, 疼痛圖片(7.44 ± 3.90 μV)的平均波幅顯著小于非疼痛圖片(7.94 ± 4.18 μV),F(1, 58) = 6.07,p= 0.017,=0.10。組別、圖片類型和任務(wù)類型的交互作用顯著,F(1, 58) = 11.98,p= 0.001,= 0.17。簡(jiǎn)單效應(yīng)分析顯示, 對(duì)控制組, 疼痛判斷任務(wù)中疼痛圖片(5.86 ±3.02 μV)的平均波幅顯著大于非疼痛圖片(4.91 ±2.87 μV),F(1, 58) = 7.16,p= 0.010,= 0.11; 吸引力判斷任務(wù)中疼痛圖片(6.69 ± 3.47 μV)的平均波幅顯著小于非疼痛圖片(7.90 ± 3.94 μV),F(1, 58) =17.11,p< 0.001,= 0.23。對(duì)自閉特質(zhì)組, 疼痛判斷任務(wù)[疼痛圖片：5.87 ± 4.07 μV, 非疼痛圖片：5.76 ± 3.46 μV;F(1, 58) = 0.09,p= 0.765]和吸引力判斷任務(wù)[疼痛圖片：8.18 ± 4.21 μV, 非疼痛圖片：7.99 ± 4.47 μV;F(1, 58) = 0.43,p= 0.516]中疼痛圖片和非疼痛圖片沒(méi)有顯著差異。

3.3 相關(guān)分析

將每個(gè)被試在AQ問(wèn)卷上的得分與其分別進(jìn)行疼痛判斷任務(wù)和吸引力判斷任務(wù)時(shí)誘發(fā)的各個(gè)ERP成分的平均波幅做皮爾遜積差相關(guān)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在 P3成分上存在一個(gè)顯著相關(guān)：對(duì)疼痛圖片進(jìn)行吸引力判斷任務(wù)時(shí)的平均波幅與被試的 AQ分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(r= 0.28,p= 0.029)。說(shuō)明個(gè)體的AQ分?jǐn)?shù)越高, 對(duì)疼痛圖片進(jìn)行吸引力判斷時(shí)誘發(fā)的波幅越大。

4 討論

本文以疼痛面孔圖片作為刺激材料, 選取自閉特質(zhì)組和控制組進(jìn)行 ERP實(shí)驗(yàn)以探究注意線索對(duì)自閉特質(zhì)個(gè)體面孔疼痛共情的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 當(dāng)自閉特質(zhì)組完成吸引力判斷任務(wù)時(shí), 疼痛圖片誘發(fā)的頂枕葉 P3平均波幅顯著大于控制組; 而當(dāng)完成疼痛判斷任務(wù)時(shí), 兩組沒(méi)有顯著差異。但是, 在早期N1、P2和N2成分上都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似的差異, 即是注意指向或不指向疼痛線索時(shí), 自閉特質(zhì)組對(duì)他人疼痛面孔的早期共情神經(jīng)反應(yīng)均與控制組相似,說(shuō)明自閉特質(zhì)個(gè)體疼痛共情的早期加工階段不會(huì)受到實(shí)驗(yàn)任務(wù)的影響。這可能是因?yàn)閷?duì)疼痛面孔的早期情緒分享和疼痛感知是一個(gè)自動(dòng)化的加工過(guò)程(Decety et al., 2010), 受到對(duì)疼痛線索自上而下注意的影響較小, 這也說(shuō)明自閉特質(zhì)個(gè)體的共情能力缺損可能主要體現(xiàn)在晚期的認(rèn)知控制加工階段。

上述結(jié)果支持了我們的假設(shè), 說(shuō)明了自閉特質(zhì)個(gè)體對(duì)他人疼痛面孔的共情加工進(jìn)程會(huì)受其對(duì)疼痛線索自上而下注意的調(diào)節(jié), 并且這樣的調(diào)節(jié)作用發(fā)生在疼痛共情的晚期加工階段。相關(guān)分析的結(jié)果也支持了這一結(jié)論：個(gè)體的AQ分?jǐn)?shù)與其對(duì)疼痛圖片進(jìn)行吸引力判斷任務(wù)時(shí)誘發(fā)的 P3平均波幅呈顯著正相關(guān), 而與其對(duì)疼痛圖片進(jìn)行疼痛判斷任務(wù)時(shí)誘發(fā)的 P3平均波幅不相關(guān)。說(shuō)明當(dāng)不注意疼痛線索時(shí), 個(gè)體的 AQ分?jǐn)?shù)越高, 對(duì)疼痛刺激的加工卷入的心理能量就越高。

對(duì)于反映面孔加工的 N170成分, 本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)注意面孔線索時(shí), 顳枕區(qū) N170平均波幅比不注意面孔線索時(shí)更大, 這與以往研究結(jié)果一致(Sreenivasan, Goldstein, Lustig, Rivas, & Jha, 2009),即注意指向面孔刺激時(shí)比不指向面孔刺激時(shí)誘發(fā)的 N170波幅更大。另外, 有研究發(fā)現(xiàn)面孔刺激相較于非面孔刺激也會(huì)誘發(fā)更大的N170波幅(Itier &Taylor, 2004; Rossion & Jacques, 2008), 說(shuō)明將注意集中到面孔線索和面孔刺激本身都會(huì)引起對(duì)面孔更多的加工。N170反映的是對(duì)面孔結(jié)構(gòu)的加工和面部空間關(guān)系的識(shí)別(Itier & Taylor, 2002), N170波幅增大說(shuō)明主動(dòng)注意面孔時(shí)增強(qiáng)了對(duì)他人面孔信息的感知水平。因此, 注意線索可能會(huì)調(diào)節(jié)個(gè)體對(duì)他人面孔的加工。

行為數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在疼痛判斷任務(wù)中, 被試對(duì)疼痛圖片的反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)于對(duì)非疼痛圖片的反應(yīng)時(shí);而在吸引力判斷任務(wù)中, 對(duì)疼痛圖片的反應(yīng)時(shí)短于對(duì)非疼痛圖片的反應(yīng)時(shí), 這與以往研究的結(jié)果是一致的(Meng, Shen, Li, & Peng, 2019a)。另外, 當(dāng)注意疼痛線索時(shí), 疼痛刺激誘發(fā)的晚期正成分 LPC平均波幅大于非疼痛刺激; 而當(dāng)不注意疼痛線索時(shí),疼痛刺激誘發(fā)的 LPC平均波幅小于非疼痛刺激。以往研究也得出了相似的結(jié)論(Mella, Studer, Gilet,& Labouvie-Vief, 2012), 說(shuō)明要求注意疼痛線索時(shí),個(gè)體會(huì)投入更多的心理資源來(lái)加工疼痛刺激, 從而需要更多的時(shí)間做出判斷。這從行為和神經(jīng)反應(yīng)層面說(shuō)明了注意和不注意疼痛線索時(shí), 個(gè)體對(duì)疼痛刺激的加工模式可能存在差異。

本研究中發(fā)現(xiàn)注意和不注意疼痛線索時(shí), 與疼痛共情相關(guān)的ERP成分(N2、P3和LPC)平均波幅存在差異, 這與先前研究的結(jié)果是一致的(Fan &Han, 2008; Mella et al., 2012; Meng et al., 2019b),說(shuō)明了注意線索可能會(huì)影響個(gè)體的疼痛共情。前額葉 N2反應(yīng)了個(gè)體早期階段對(duì)他人疼痛的感知, 因此對(duì)疼痛線索自上而下的注意可能會(huì)影響疼痛共情早期加工階段的認(rèn)知資源分配。而在頂枕葉 P3和 LPC上, 發(fā)現(xiàn)注意疼痛線索時(shí)平均波幅比不注意疼痛線索時(shí)更小, 說(shuō)明了疼痛共情的晚期加工階段也會(huì)受到對(duì)疼痛線索自上而下注意的調(diào)節(jié), 這一結(jié)果支持了以往研究的結(jié)論(Fan & Han, 2008)。但以往有研究發(fā)現(xiàn), 注意疼痛線索時(shí)P3和LPC波幅比不注意疼痛線索時(shí)更大, 且認(rèn)為P3和LPC反應(yīng)了對(duì)他人疼痛的認(rèn)知評(píng)估(Meng et al., 2019b), 可能是由于本研究中的吸引力判斷任務(wù)更為復(fù)雜, 使得不注意疼痛線索時(shí)可能對(duì)疼痛刺激產(chǎn)生了更復(fù)雜的認(rèn)知評(píng)估, 占據(jù)了更多的心理資源, 從而波幅增大。此外, 在控制組上發(fā)現(xiàn)完成疼痛判斷任務(wù)時(shí)疼痛圖片誘發(fā)的 P2平均波幅大于非疼痛圖片, 這與以往研究結(jié)果一致(Meng et al., 2019a), 但在自閉特質(zhì)組上兩種圖片沒(méi)有差異, 這提示注意線索對(duì)自閉特質(zhì)個(gè)體和控制組疼痛共情加工進(jìn)程的調(diào)節(jié)作用可能不一致。

此外, 本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比于控制組, 自閉特質(zhì)組對(duì)疼痛圖片進(jìn)行吸引力判斷任務(wù)時(shí)誘發(fā)的 P3平均波幅更大, 但是對(duì)疼痛圖片進(jìn)行疼痛判斷任務(wù)時(shí)兩組沒(méi)有顯著差異。說(shuō)明當(dāng)自閉特質(zhì)個(gè)體不注意疼痛線索時(shí), 可能比控制組對(duì)疼痛面孔刺激加工的程度更高; 而注意疼痛線索時(shí), 兩組對(duì)他人的疼痛面孔有相似的神經(jīng)反應(yīng)。這說(shuō)明視覺(jué)模態(tài)的注意線索可能會(huì)影響自閉特質(zhì)個(gè)體對(duì)他人疼痛共情的加工進(jìn)程。但先前研究以手腳圖片作為視覺(jué)注意線索,發(fā)現(xiàn)注意線索對(duì)自閉特質(zhì)個(gè)體疼痛共情的加工進(jìn)程不存在調(diào)節(jié)作用, 因?yàn)闊o(wú)論注意指向或者不指向疼痛線索, 自閉特質(zhì)個(gè)體和控制組都有相似的神經(jīng)反應(yīng)(Meng et al., 2019b)。這可能是由于自閉特質(zhì)個(gè)體和控制組對(duì)手腳圖片的注意特征相似, 而對(duì)疼痛面孔的注意模式存在差異, 因?yàn)橐酝芯空J(rèn)為ASD個(gè)體可能存在異常的面孔加工模式(Khorrami et al., 2013)。另外, 在疼痛判斷任務(wù)中, 發(fā)現(xiàn)自閉特質(zhì)組與控制組在加工疼痛圖片時(shí) P3波幅上沒(méi)有差異, 說(shuō)明當(dāng)自閉特質(zhì)個(gè)體主動(dòng)注意疼痛線索時(shí),其疼痛共情的加工進(jìn)程與控制組相似, 并沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的共情缺損。這為先前研究的觀點(diǎn)提供了證據(jù), 即ASD個(gè)體的共情缺陷可能是其不能自發(fā)、主動(dòng)注意并加工社會(huì)信息導(dǎo)致的(Begeer et al., 2008;Senju, 2013)。

P3反應(yīng)了疼痛共情加工過(guò)程中晚期的認(rèn)知評(píng)估和認(rèn)知控制, 以及對(duì)刺激的有意識(shí)評(píng)價(jià)(Song et al., 2016)。以往研究發(fā)現(xiàn)疼痛刺激會(huì)比非疼痛刺激誘發(fā)更大的P3波幅(Meng et al., 2012), 本研究結(jié)果與此一致, 說(shuō)明疼痛刺激引起的認(rèn)知加工會(huì)卷入個(gè)體更多的心理資源。因此, 自閉特質(zhì)組比控制組對(duì)疼痛圖片進(jìn)行吸引力判斷任務(wù)時(shí)誘發(fā)的 P3波幅更大, 說(shuō)明相比控制組, 自閉特質(zhì)個(gè)體在不注意疼痛線索時(shí)需要將更多的認(rèn)知資源投入到疼痛刺激加工進(jìn)程中, 需要更為復(fù)雜的認(rèn)知評(píng)價(jià)和認(rèn)知控制加工。

這可能是由于, 一方面, 相比控制組, 自閉特質(zhì)個(gè)體在注意指向面孔刺激時(shí)可能對(duì)面孔信息產(chǎn)生了回避, 從而更多地將注意資源分配到了疼痛刺激上, 使得P3波幅增大。因?yàn)橐酝芯堪l(fā)現(xiàn)ASD個(gè)體存在對(duì)他人面孔信息的回避(Chita-Tegmark,2016; Key & Stone, 2012)。從這個(gè)角度該研究結(jié)果為自閉特質(zhì)個(gè)體回避面孔信息提供了證據(jù)。

另一方面, P3波幅增大可能是因?yàn)樽蚤]特質(zhì)個(gè)體加工面孔刺激時(shí)比控制組更容易受到疼痛刺激的干擾。根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論(Lavie, Hirst, de Fockert,& Viding, 2004), 高認(rèn)知負(fù)荷下干擾刺激會(huì)得到更多的加工, 以往研究也發(fā)現(xiàn)個(gè)體在高認(rèn)知負(fù)荷下會(huì)更多的加工他人的疼痛刺激(Cheng, Luo, & Cui,2017)。自閉特質(zhì)個(gè)體在注意不指向疼痛線索時(shí)的共情能力減弱, 以及異常的面孔加工可能使其加工疼痛刺激需要投入更多的認(rèn)知資源, 從而產(chǎn)生了更大的認(rèn)知負(fù)荷, 使得在要求注意面孔時(shí)可能更容易對(duì)疼痛這一干擾刺激進(jìn)行加工, 導(dǎo)致 P3波幅大于控制組?？傊? 不注意疼痛線索時(shí), 自閉特質(zhì)個(gè)體和控制組在 P3成分上的差異說(shuō)明了自閉特質(zhì)個(gè)體存在對(duì)他人疼痛面孔特異的共情認(rèn)知神經(jīng)反應(yīng), 并且會(huì)受到對(duì)疼痛線索自上而下注意的調(diào)節(jié)。

綜上所述, 本研究采用疼痛面孔圖片, 通過(guò)讓自閉特質(zhì)組和控制組分別完成疼痛判斷任務(wù)和吸引力判斷任務(wù), 使他們分別將注意指向疼痛線索和不指向疼痛線索, 來(lái)考察注意線索對(duì)自閉特質(zhì)個(gè)體面孔疼痛共情的影響。最終發(fā)現(xiàn)對(duì)視覺(jué)疼痛線索自上而下的注意可能會(huì)調(diào)節(jié)自閉特質(zhì)個(gè)體疼痛共情的晚期加工進(jìn)程, 這樣的影響體現(xiàn)在當(dāng)自閉特質(zhì)個(gè)體注意疼痛線索時(shí)與控制組有相似的共情神經(jīng)反應(yīng); 而當(dāng)自閉特質(zhì)個(gè)體不注意疼痛線索時(shí), 對(duì)他人疼痛面孔的加工程度更高。這一結(jié)果也說(shuō)明自閉特質(zhì)個(gè)體可能存在對(duì)他人面孔信息的回避, 以及為自閉特質(zhì)個(gè)體的共情缺損提供了證據(jù)。上述結(jié)果可以幫助我們進(jìn)一步了解 ASD個(gè)體疼痛共情的特點(diǎn)和影響因素, 以及ASD個(gè)體對(duì)面孔的加工機(jī)制。

本研究也存在幾處問(wèn)題和局限。首先, 研究中采用的是單一合成的圖片, 以后研究可以制作更貼近實(shí)際生活情境的圖片, 提高研究的外部效度。其次, 本研究選取的被試年齡跨度較小, 可能導(dǎo)致得出的結(jié)論解釋性有限。最后, Jemel等認(rèn)為ASD個(gè)體對(duì)整體面孔的識(shí)別能力并不存在缺陷(Jemel,Mottron, & Dawson, 2006), 未來(lái)研究可以結(jié)合注意線索進(jìn)一步探討ASD個(gè)體對(duì)整體和局部(眼部或嘴部)面孔的加工機(jī)制。