自闭症谱系障碍个体社会奖赏加工缺陷的神经机制

徐慧

(1.重庆师范大学教育科学学院，重庆,401331;2.重庆高校市级特殊儿童心理诊断与教育技术重点实验室，重庆,)

【摘要】自闭症谱系障碍(ASD)是一种以社会交往障碍为主要特征的神经发育障碍,ASD的社会交往障碍与社会动机的缺乏有关，主要表现为社会奖赏加工缺陷。已有的神经影像学、脑电成分和神经化学成分的研究从神经机制上揭示了ASD个体的社会奖赏加工存在缺陷，并且该缺陷发生在奖赏预期阶段，但其非社会奖赏加工能力和奖赏加工阶段是否也存在缺陷没有获得一致的结论。研究者未来可结合1NIRS和其它神经科学技术进行多模态研究，进一步探究ASD个体的奖赏加工缺陷是否特定于社会刺激，并探究其奖赏加工缺陷发生的阶段,以期对ASD个体的社会动机展开更为全面和深入的研究。

【关键词】自闭症谱系障碍社会奖赏加工缺陷社会动机神经机制分类号G760

本文是2020年重庆市自然科学基金面上项目“自闭症谱系障碍儿童社会动机缺陷的认知神经机制研究”(项目编号的研究成果之一。

硕士研究生，研究方向：自闭症儿童社会动机。通讯作者:王滔，博士，教授，研究方向:特殊儿童心理与教育。

1引言

自闭症谱系障碍(AutismSpectrumDisorder,ASD)是一种在婴幼儿时期就有所表现、以社会交往障碍为主要特征的神经发育障碍(NeurodevelopmentalDisorder,ND),主要表现为社会交往缺陷和刻板重复行为以及狭窄的兴趣、活动⑴。2020年，美国疾病控制和预防中心(CentersforDiseaseControlandPrevention,CDC)最新数据显示,8岁儿童中ASD发生率约1.85%,即每54人中就有1人被确诊为ASD⑵0ASD的发生率呈逐年上升趋势，严重影响个人乃至整个家庭的幸福生活，因此备受研究者们的关注。

由于ASD个体社会交往障碍的显著性，人们提出了一些理论来解释ASD中普遍存在的社会交往障碍，其中一个著名的理论就是“社会认知理论”⑶。社会认知缺陷已经成为当前ASD个体社会交往障碍的主流解释之一。尽管早在20世纪90年代ASD个体就已经被描述为缺乏社会交往动机⑷，但一直以来研究者却较少关注动机因素对ASD个体社交技能的影响。不过近年来，社会动机理论被越来越多的研究者用来解释ASD个体的社会交往障碍⑸。Chevallier等人认为社会动机是一系列心理倾向和生物机制，它可以促使个体倾向于关注社交世界(社会定向)，寻求和乐于社交互动(社会奖赏)，培养和维持社会关系(社会维持)⑹。社会动机假说认为,ASD个体在社会动机方面存在早期缺陷，阻碍了他们关注和学习社会信息，导致无法获得社会经验，进一步破坏社会认知和社会技能的发展⑺。

随着脑神经科学和生物医学的快速发展,学者们借助功能性核磁共振成像、脑电图(Electroencephalogram,EEG)和事件相关电位(Event-RelatedPotential,ERP)等技术，对ASD个体社会动机缺陷的神经机制进行了深入的研究，其研究成果主要集中于ASD个体的奖赏加工缺陷的神经机制，而有关ASD个体社会定向缺陷的神经机制研究较少，尤其缺乏ASD个体社会维持缺陷的神经机制研究。基于此，本文将主要综述ASD个体奖赏加工缺陷神经机制方面的研究成果，并提出未来可以继续开展的研究方向。

2ASD个体对社会和非社会奖赏剌激的加工缺陷

2.1ASD个体奖赏加工缺陷的特异性

社会动机理论认为ASD个体的社会交往障碍是由于没有体验到社会刺激内在的奖赏价值回报引起的⑻，他们的奖赏加工缺陷仅仅表现在社会刺激上。例如,Delmonte等人使用fMRI技术来观察ASD和正常发展(TypicalDevelopment,TD)个体在完成非社会(金钱)和社会(面孔)奖赏延迟任务时的血氧水平依赖性(Blood-Oxygen-Level-Dependent,BOLD)的反应，结果显示，在接受面孔奖赏阶段，ASD组比7D组表现出

更少的背侧纹状体（DorsalStriatum,DS）激活，但在处理金钱奖赏时，两组被试的DS激活程度没有显著差异⑼。同样,Choi等人发现ASD个体的背外侧前额叶皮质（DorsolateralPrefrontalCortex,dlPFC）和眶额叶皮质（OrbitalFrontalCortex,OFC）在社会奖赏学习任务中的激活减少m】。Assaf等人发现，当与人进行互动游戏时,高功能自闭症个体的伏隔核（NucleusAccumbens,NAC）激活程度更低，但在非社会环境下游戏时，其NAC激活没有表现出异常〔⑴。而DS在更新刺激的奖赏价值以指导后续行为和奖赏消费方面起着重要的作用m］,0FC与编码刺激对象本身的奖赏值大小，然后给刺激物分配享乐价值有关［13］,NAC在许多情境中调节激励动机的显著性,在奖赏预期过程中具有显著地位g,这说明社会奖赏刺激在ASD个体中有更少的价值,ASD个体从社会刺激中获得了更少的快乐的回报,从而导致其减少与他人社会互动的动机。

有研究者研究了ASD儿童在面对自己喜欢的人的面孔图像与喜欢的物体的图像时的腹内侧前额叶皮质的激活情况，发现ASD儿童在面孔图像奖赏条件下的vmPFC激活显著低于TD儿童，而在喜欢的物体奖赏图像条件下与TD组相似，vmPFC激活增强3】。该结果与早期的一项研究结果相一致,都发现在高限制性兴趣物体奖赏条件下，ASD个体的vmPFC激活增加〔的，表明在日常生活中,ASD个体对该类对象的强烈爱好会影响其社会融合和社会技能的习得E］。也有研究者利用fMRI评估ASD儿童和TD儿童在观看非社会奖赏刺激（高热量食物的图像）的神经反应，发现两组被试的双侧杏仁核（BilateralAmygdala）、NAC、OFC和脑岛（Insula）区域激活增加，这表明ASD儿童可能对食物等非社会生理性奖赏刺激的神经反应没有减弱〔⑻。

此外,还有一些研究者使用ERPs技术证明了ASD个体存在特定的社会奖赏加工缺陷。例如，Cox等人采用事件相关的潜在激励任务进行研究，结果显示，与低自闭症特征个体相比,高自闭症特征个体在社会奖赏（面孔与口头表扬结合）条件下的P3振幅更小。同时也发现,在非社会奖赏（糖果）和无奖赏条件下，两组个体的P3振幅没有显著差异31。旳在顶级中心电极（Pz）位置处有最大的正偏转，其振幅在奖赏获得条件下更大〔和，这说明ASD个体可能无法获得社会刺激带来的奖赏价值，他们社会奖赏加工能力异常。Gonzalez-Gadea等人使用高密度脑电监测参与者在玩爱荷华赌博任务（IGT）和囚犯困境游戏（PDG）时的大脑反应时也发现，与TD儿童相比,ASD儿童在社会任务中的前扣带回皮层（AnteriorCingulateCortex,ACC）激活减少，缺乏反馈错误相关负波（FeedbackError-RelatedNegativity,fERN）的调节;在非社会任务（货币选择）中，ASD个体表现出正常的fERN的调节S,这说明ASD个体的社会奖赏加工能力存在缺陷，而非社会奖赏加工能力是完整的。

2.2ASD个体奖赏加工缺陷的广泛性

然而，一些研究者得出了不同的结论，他们认为ASD个体存在广泛性的奖赏加工缺陷。例如，有研究证明，TD个体在接受社会（面孔）和非社会（金钱）奖赏的过程中,纹状体（Striatum）被普遍激活回］,而Kohls等人使用fMRI技术在go/no-go任务中比较了注意缺陷多动障碍（AttentionDeficitHyperactivityDisorders,ADHD）、ASD个体和TD个体对不同奖赏类型的神经反应,结果显示，与TD个体相比,ASD个体在非社会奖赏（金钱）和社会奖赏（面孔）条件下的纹状体激活减少⑵】。同样,还有研究者在go/no-go任务中发现，在非社会（金钱）和社会（面孔）奖赏处理过程中，ASD儿童的中脑皮层奖赏回路功能异常，他们的杏仁核和ACC的激活显著低于TD儿童网。Kohls等人利用ERPs技术在go/no-go任务中也发现与TD个体相比，ASD个体无论是获得社会奖赏（面孔）还是非社会奖赏（金钱）线索,P3振幅都更小⑵〕。

同时，有部分研究者在非社会（如金钱）和社会奖赏（如面孔）延迟任务中也发现ASD个体的奖赏加工缺陷在所有刺激类型中都存在。例如，Dichter等人的fMRI结果显示,在金钱奖赏过程中，ASD组与TD组相比,OFC和右伏隔核（RightNucleusAccumbens,rNAC）激活程度更低，而在对面部奖赏预期时,双侧杏仁核却表现出过度激活，这表明ASD个体的奖赏回路功能发生了变化'狗。Richey等人釆用fMRI技术比较了ASD和社交焦虑障碍（SocialAnxietyDisorder,SAD）个体对社会奖赏的神经反应，发现在非社会（金钱）和社会（面孔）预期奖赏条件下,ASD个体的NAC激活均减少，而SAD者只有在社会奖赏预期条件下NAC激活减少⑵］,说明在非社会（金钱）预期奖赏阶段,NAC的激活程度可能可以作为区分两种障碍类型患者的一个神经标记，但该结论还有待进一步验证。

此外，还有一项研究发现ASD儿童不仅对正强化有非典型反应，对负强化也有非典型反应。ASD儿童在非社会（金钱）负强化条件下，右尾状核（RighCaudateNucleus）激活程度更低;在社会（面孔）负强化条件下，额纹状体区域，包括NAC、尾状核和壳核（Putamen）等，激活程度也更低〔彼。该研究结果进一步表明ASD个体存在广泛性的奖赏加工缺陷，即ASD个体的社会奖赏和非社会奖赏加工能力均存在缺陷。

2.3ASD个体非社会奖赏加工缺陷的研究分歧

上述研究结果表明，ASD个体的社会奖赏加工存在缺陷，他们缺乏将社会刺激与其特有的奖赏价值联系起来的能力，导致其参与社会交往的兴趣减少，社会动机受损。但是,ASD个体的非社会奖赏加工能力是否存在缺陷至今没有获得一致的结论,原因有以下几点。

首先，被试的个体差异（如年龄等）可能是原因之一。有研究显示，在典型发育过程中，个体的奖赏加工能力将会逐年发展,因此研究结果不一致可能是选择的被试处于不同的年龄阶段所致。

其次,实验范式的设计差异对研究结果也有影响。不同的实验范式要求被试完成的任务不同，有的任务只需要被试认真观看刺激内容，不需要任何按键反应；而有的任务则需要被试更多的认知功能参与，如go/no-g。任务会涉及到被试抑制优势反应的能力⑶】，加大了任务的难度。

此外,实验奖赏材料的选择也会影响研究结果。目前,ASD奖赏加工的实验设计中基本上使用了两种奖赏材料,分别是社会奖赏材料（主要是面孔图片，少数是口头表扬、互动游戏等）和非社会奖赏材料（主要是金钱图片，少数是被试喜欢的物体、食物等）。大部分ASD奖赏加工的实验都把金钱看作是非社会奖赏材料，但是有研究显示金钱的概念和价值主要是在社会互动过程中形成的，它具有一定的社会意义⑶］，这说明ASD个体在金钱奖赏加工条件下存在缺陷不能代表其非社会奖赏加工能力一定受损。并且已有研究发现当使用被试喜欢的物体、食物等作为非社会奖赏材料时,ASD个体的神经反应与TD个体相比没有显著差异〔32-33】。可见,ASD个体在接受不同类型的非社会奖赏材料条件下,其大脑反应也可能会不同。因此，未来需要拓宽奖赏刺激的种类，更多地使用食物、玩具等作为非社会奖赏材料，从而进一步验证ASD个体的非社会奖赏加工能力是否存在缺陷。

3ASD个体在不同社会奖赏加工阶段的缺陷

Benidge等人提出，奖赏应该包括两部分,分别是“想要”（Wanting）和“喜欢”（Liking）。“想要”指的是奖赏的激励性，与动机成分联系更为紧密，是奖赏预期阶段;“喜欢”指的是奖赏的享乐价值，与奖赏消费的愉悦效果有关，是奖赏结果处理阶段。“想要”主要受腹侧纹状体（VentralStriatum,VS）中的多巴胺神经活动影响的，而“喜欢”则主要会激活vmPFC,并受到内源性阿片系统（Opioid）的影响〔沌。并且，多巴胺和阿片类物质还能与催产素（Oxytocin）相互作用对社会动机产生影响，催产素影响许多社会功能，如社会识别、物种间相互作用以及亲社会行为等〔35〕。此外，这两个阶段还分别与刺激前负波和反馈相关负波有关，其中SPN反映了个体奖赏加工的预期阶段加］，能够预测个体为了获得奖赏而努力的意愿，代表了个体的动机水平〔37-38］与奖赏加工的结果处理阶段关系更密切，损失奖赏条件下比获得奖赏条件下振幅更大「39］。

3.1ASD个体在社会奖赏预期阶段的加工缺陷

目前的研究证据表明，ASD个体社会奖赏预期（即获得社会奖赏的动机）加工受到损害。例如，有研究者采用go/no-go任务发现ASD个体在金钱和面孔奖赏条件下的VS激活程度更低知。Scott-vanZeeland等人釆用fMRI检查了患有和未患有ASD儿童的社会（面孔）和非社会（金钱）奖赏内隐学习，结果发现,ASD儿童在这两种奖赏条件下的VS激活都减小，尤其是在社会奖赏条件下⑶］。因为VS与计算刺激的奖赏价值大小并将奖赏视为决策效用有关，代表了与奖赏相关的欲望的一种神经生物学标记［42］,所以ASD个体在社会奖赏条件下的VS激活减少说明ASD个体在社会奖赏预期阶段存在缺陷，他们缺乏主动寻求社会刺激所蕴含的奖赏价值的欲望。Stavropoulos和Carver在猜谜游戏中利用高兴和皱眉的面孔代表社会反馈，向上和向下箭头代表非社会反馈来比较ASD儿童对社会和非社会奖赏反应的脑电差异，结果发现，ASD儿童与TD儿童相比,在面对预期的社会奖赏时，SPN振幅更小,而在非社会奖赏预期条件下没有显著差异⑷］。这表明ASD个体在社会奖赏的预期阶段存在加工缺陷。不过，从上述研究可以发现,研究者们对于ASD个体在非社会奖赏的预期阶段是否存在缺陷没有取得一致的结论。

此外,Gr«en等人的研究发现,ASD个体的神经免疫系统失调,破坏了中脑皮质多巴胺系统的发育，造成内部多巴胺功能紊乱，从而影响了ASD个体的社会奖赏预期加工阶段,使其减少了获得奖赏的动机3］。还有研究者发现ASD个体的催产素系统也发生了变化，主要表现为其内部的催产素与TD个体相比,平均水平更低oStavropoulos和Carver的研究证明，低水平的催产素将会导致个体社交孤立，给予ASD个体一定量的催产素后会提高他们在社会认知行为中的表现，如增强社交行为，对眼睛、面部等区域的凝视增加等［的。并且，催产素和多巴胺系统在驱动社会动机行为方面还会发生相互作用，该相互作用的任何不平衡都将破坏个体主动寻求社会交往的欲望，如寻求社交活动⑷］。基于此，研究者认为ASD个体在社会奖赏预期阶段的加工能力缺陷可能就是多巴胺-催产素系统功能障碍所致。

3.2ASD个体在社会奖赏结果处理阶段的加工缺陷

有研究证明ASD个体在社会奖赏结果处理阶段的加工同样存在缺陷。例女II,Stavropoulos和Carver在其猜谜游戏的实验中研究了ASD儿童对社会和非社会奖赏反应的FRN成分上的脑电差异，结果发现，与TD儿童相比,ASD儿童在接受社会奖赏条件下的FRN振幅显著减小，而在接受非社会奖赏条件下的FRN振幅与TD个体相比没有显著差异［应。这表明ASD儿童在社会奖赏的结果处理阶段也存在着加工缺陷。Lam等人检测了ASD个体尿液、血浆以及脑脊液中的阿片类物质水平含量,发现与TD个体相比,脑脊液中的阿片类物质水平没有显著差异，但尿液中的阿片类物质水平降低，血浆中的阿片类物质水平升高3］,这说明ASD个体内部阿片类物质功能系统可能存在某些异常。而内源性阿片类物质主要影响奖赏“喜欢”阶段，人体内正常水平的阿片含量可以增加人与人之间的愉快感〔刘，因此,不正常的阿片类物质水平在ASD个体中将会损害其在社会奖赏结果处理阶段加工的能力，使他们无法体会奖赏所带来的快乐。

然而，对于ASD个体在非社会奖赏的结果处理阶段是否存在加工缺陷尚有争议。例如，Bellebalum等人在概率性金钱奖赏学习任务中，发现ASD个体与TD个体相比，在奖赏条件下诱发的FRN振幅普遍降低⑸］;而McPartland等人利用ERPs技术在猜谜游戏中检查ASD儿童和TD儿童面对金钱奖赏刺激时的神经反应，结果发现,ASD儿童的FRN振幅大小与TD组儿童相比没有显著差异，说明ASD儿童仍然具有一定程度的非社会奖赏结果处理能力3〕。可见，目前没有一致的证据表明ASD个体在非社会奖赏结果处理阶段存在加工缺陷。

以上研究结果表明，ASD个体在社会奖赏的预期阶段和结果处理阶段上的加工均遭到破坏，表现出不同程度的缺陷，这与目前的研究结论ASD个体的社会奖赏加工能力存在缺陷相吻合。从社会奖赏加工的过程来看,ASD个体在奖赏“想要”阶段比奖赏“喜欢”阶段受到的破坏更大,而奖赏“想要”阶段直接与获得奖赏的动机有关，奖赏所具有的动机成分（参与社会互动的欲望）受到了严重的损害，进而导致ASD个体缺乏社会动机。因此，从ASD个体奖赏加工缺陷发生阶段的神经机制角度进一步佐证了ASD个体的社会动机存在缺陷。

4研究展望

综上所述，已有神经机制研究显示ASD个体的社会奖赏加工能力存在缺陷，这种缺陷发生在奖赏预期阶段，从而进一步支持了ASD个体的社会动机缺陷理论。但是目前在ASD个体奖赏加工的研究中还存在一些问题需要解决，主要表现在ASD个体的奖赏加工缺陷是否在非社会刺激中也存在，以及ASD个体是否具有非社会奖赏预期能力和奖赏结果处理能力等方面。基于此，本文将结合现有研究的问题，探讨未来的研究方向。

第一，进一步探究ASD个体奖赏加工缺陷是特异性的还是广泛性的。从现有的神经机制研究中可以发现ASD个体的奖赏加工缺陷是特定于社会刺激还是在非社会刺激中也存在没有统一的结论。因为被试的个体特征（年龄、性别等）、实验材料类型（社会和非社会奖励材料）、实验范式等方面的不同都会导致研究结果的不一致。在奖赏加工的研究中，大多釆用情绪面孔作为社会奖赏材料，金钱作为非社会奖赏材料，然而，金钱可能被认为具有一定的社会价值。同时,ASD个体本身就存在面孔情绪加工缺陷B-54〕，这些因素都可能混淆实验结果。因此，在未来可以对不同年龄的ASD个体进行纵向研究，釆用更多样的奖赏材料，开发更有效的奖赏范式，进一步对ASD个体奖赏加工缺陷的表现进行研究。

第二，进一步检验奖赏加工的两个阶段，即“想要”和“喜欢”阶段是否在ASD个体中都存在缺陷。现有的大部分研究结果证明ASD个体在奖赏预期（想要）阶段存在加工缺陷，但在奖赏结果处理（喜欢）阶段是否存在加工缺陷还存在很多争议。研究者认为正常个体“喜欢”的奖赏通常也是其“想要”的奖赏，在一定条件下奖赏的两个阶段能够相互影响3〕。然而，目前大部分的研究仅仅研究了两个奖赏加工阶段中的某一个,导致无法准确地判断这两个阶段在ASD个体中的相互关系。因此,研究者未来还需要对ASD个体奖赏加工的两个阶段开展专门的研究,如更多地使用ERPs技术同时监测ASD个体的SPN和FRN成分，以便进一步探究ASD个体的奖赏结果处理能力是否具有缺陷及奖赏加工的两个阶段之间的相互关系。

第三,采用更多样的神经科学技术，对ASD个体社会奖赏加工缺陷的神经机制继续进行深入研究。目前的研究主要使用的是fMRI和ERPs技术,并且以fM-RI为主。由于fMRI设备价格昂贵，对运动噪声敏感，且对被试要求严格，而EEG的空间分辨率又比较低，在一定程度上限制了它们在婴幼儿以及特殊人群中的应用。因此，未来可考虑使用功能性近红外光谱成像技术（FunctionalNear-InfraredSpectroscopy,fNIRS）与fMRLERP、眼动等多种技术相结合，进行多模态研究。因为fNIRS是一种无创性的新型光学成像技术，具有适中的时间和空间分辨率，对运动噪声的容忍性强，特别适合研究婴幼儿以及特殊群体〔詞。使用fNIRS技术进行多模态研究，不仅能弥补fMRI和ERP技术的局限,有助于更全面地理解ASD个体奖赏加工的脑机制；同时也能弥补目前对年龄较小被试的研究的不足，将ASD诊断与评估年龄提前到生命更早的阶段，以便对他们实施早期干预⑸］0此外,从临床治疗的角度来看，未来还可以考虑从生物医学出发，结合神经科学技术来研究ASD个体奖赏加工缺陷的神经生物学基础，从而为他们提供更有效的治疗。

第四,加强对ASD个体社会定向和社会维持两方面神经机制的研究。社会动机在行为层面上的表现包括社会定向、社会奖赏和社会维持三方面。然而，目前关于ASD个体社会定向和社会维持神经机制方面的研究还很少，尤其是社会维持方面。这可能是因为有假设认为ASD个体的社会动机缺陷主要是由中脑皮质奖赏回路的功能障碍引起的网，所以研究者们主要是从奖赏加工的神经机制上来研究ASD个体的社会动机缺陷。为了更全面地了解ASD个体的社会动机，今后有必要加强社会定向和社会维持的神经机制研究。

参考文献

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