记忆在儿童的认知发展过程中起着非常重要的作用，对自闭症儿童也是如此。有关自闭症的认知研究认为，自闭症儿童的记忆既有存在缺陷的一面，也有惊人的一面。他们有的能够用十几分钟记住整座城市的全貌，并在几天之内完整地描绘出来，具有“照相机式的记忆”，但也有的无法将片段式的记忆拼凑成一幅完整的画面。
与机械记忆相比，自闭症儿童在工作记忆上的表现相对较差。经研究发现，工作记忆检测的评分与社会责任量表的得分相关，说明自闭症儿童工作记忆的异常可能与其社会适应性有关联，这导致他们在社会交往互动中，不能从整体的层面分析和理解他人和自己的行为。
注意力方面
自闭症儿童在注意力的表现上非常像注意缺陷多动障碍儿童，他们在日常生活中难以维持注意力，但在某些方面却有着超出注意缺陷多动障碍儿童的特长。
首先，自闭症儿童的注意范围具有局限性，只会注意自己感兴趣的事物。对周围的环境和人之间的整体信息并不在意，他们注意的点总是集中在他人不太关注的事物上，比如在与他说话时，他会突然斜着眼睛盯着道路上停放的汽车；或者一直注意着天花板上的吊灯。除了沉迷于自己感兴趣的活动外，他们对外界的任何信息均置之不理，可以说注意力转移困难。这种对特定物体高强度的注意使得他们对信息的整合理解过于狭隘，从而阻碍了其与外界的沟通交流。
其次，自闭症儿童的注意广度非常狭小，注意细节是他们典型的特点。再次，自闭症儿童具有共同注意的缺陷。他们几乎没有共同注意力，因为他们痴迷于自己感兴趣的事物，很难转移注意力，也对其他事物缺少应有的注意。共同注意的缺失不仅严重阻碍了自闭症儿童正常获取周边的信息，而且还影响了这些孩子对情绪及社会关系等方面的理解。
自闭症儿童表现出来的注意力不集中，并不是他们不愿意集中，而是由于感知觉异常和脑部功能性缺陷所致。所以，与其说他们注意力不集中，不如说他们无法有效地将自己的注意力应用在需要关注的事物上，或者是他们的注意力只集中在特定细节上。
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