新研究揭示自闭症人群大脑识别人脸的机制与众不同

研究摘要:耶鲁大学团队开展大规模全脑脑电图研究,对比四百名自闭症儿童与普通儿童。普通儿童识脸脑信号随年龄逐步精细化,自闭症儿童无对应发育变化,且大脑面部识别异常出现时间更早,有望成为自闭症生物标志物。

研究发现普通儿童识脸神经信号随年龄逐步精细化,自闭症儿童无明显改善,该发育差异可解释其识读面部困难。

自闭症儿童处理人脸信息的脑部信号发育起步更早,但随年龄增长难以持续精细化。

人看到人脸后,大脑会在毫秒间分辨五官、表情与身份。近日发表于《自然・精神卫生》的研究,是目前针对自闭症面部感知最全面的脑电实验之一,完整追踪了这套脑部活动全过程。

自闭症人群普遍回避对视、难以记人脸、分辨情绪。数十年前耶鲁研究已证实,其负责识别人脸的脑区活跃度偏低。耶鲁儿童研究中心哈里斯讲席教授、脑与心理健康中心负责人麦克帕特兰(James McPartland)哲学博士借助脑电图观测大脑电信号。过往脑电图研究仅监测局部脑区,无法覆盖全头皮信号。

本次研究采集约 400 名自闭症儿童脑电数据,完整还原面部识别机制。自闭症受试者面部相关脑电信号区分度更低;普通儿童识脸信号随年龄不断精细化,自闭症儿童不存在该发育规律。

“这是我们首次利用完整脑电图海量数据,解析自闭症人群的面部感知机制。” 麦克帕特兰表示。

全头皮脑电信号,揭示大范围认知差异

麦克帕特兰将传统局部脑电研究比作单路段摄像头评估全城车流,而本次全头皮监测如同卫星俯瞰整座城市。研究依托自闭症临床试验生物标志物联盟数据,覆盖各年龄段自闭症与普通儿童,记录受试者观看人脸、物品图片时的脑电活动。

实验采用 128 个头皮电极采集全部脑电信号,结合机器学习判断脑活动能否区分受试者看到的内容。模型识别普通儿童观人脸的脑电特征更轻松。休斯顿大学心理学助理教授格里芬(Jason Griffin)哲学博士为论文第一作者,曾在麦克帕特兰实验室从事博士后研究,他说明:自闭症儿童头皮记录的面部识别神经信号辨识度很差。

年龄越大,模型越容易分辨普通儿童观看人脸的脑电波形,但自闭症儿童无此年龄相关发育变化。格里芬称,他们的面部专属认知通路没有正常发育轨迹。

面部识别相关脑部差异出现时间更早

该研究刷新学界对自闭症面部认知异常发病节点的认知。面部识别流程从视觉接收信息开始,直至大脑辨别人脸身份。

以往研究多聚焦 N170 生物标志物,即看到人脸约 170 毫秒后出现的脑电波,自闭症人群该波形存在延迟。麦克帕特兰表示,本次全时段监测发现,自闭症相关脑部异常出现得比 N170 更早。

早期干预价值更高

过去临床常强制自闭症患者对视,现已证实该方式无效。探明大脑先天发育差异,能为辅助干预提供科学思路。

自闭症研究难点在于区分先天生理特征与后天生活带来的脑部改变。本研究证明面部识别缺陷属于自闭症先天特质,并非后天经历造成。

普通儿童识脸脑功能持续发育完善,自闭症儿童相关发育进程明显滞后。专家建议,面部情绪解读类干预应尽早开展,抓住发育分化初期。

许多神经多元人群不受自闭症困扰,无需干预;但部分人群因读不懂面部信息,社交、求职、日常相处都会受阻,这是自闭症群体核心难题之一。

有望研发自闭症新型生物诊断指标

当前自闭症仅依靠行为判断,缺乏生物检测手段。学界正在筛选各类生物标志物,优化诊断、划分自闭症细分类型。

厘清面部识别脑部差异,有助于开发全新诊断工具,同时筛选出更适合社交训练干预的人群。麦克帕特兰称,本次研究为新型生物标志物研发打下基础。

该研究由美国国立卫生研究院(项目编号:40MH134303、U19MH108206、K01MH137401)与耶鲁大学资助;希利布兰德基金会为本研究提供额外经费支持。

数据来源:自闭症临床试验生物标志物联盟(ABC-CT)

参考文献:Decoding the temporal dynamics of face-specific neural representations in autism, 29 June 2026,Nature Mental Health.

DOI: 10.1038/s44220-026-00672-y

文章来源:耶鲁医学院

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更新时间:2026-08-04

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