孤独症的自主神经网络的压力

 作者 | DAISY YUHAS

编译 | RAY

心脏活动可以揭示孤独症患者的生理状况，并证实许多临床医生都有的一种直觉:孤独症患者承受着巨大的压力。

大声的，意想不到的从你的胃里发出的咯咯声，一种无法控制的想要打呵欠的冲动，一场重要的演讲前的心跳。这些完全不同的身体活动——消化、睡眠、压力——都在你的自主神经系统的范围内，这是一个神经和纤维的网络，延伸到你身体的几乎每一个器官。

就像飞机上的自动驾驶仪一样，这个系统不断地对你的生理机能做出微妙的调整，以适应周围的环境。如果你面对危险，系统的“交感神经”会加速你的血液循环，让你做好战斗或逃跑的准备。相比之下，当你需要休息或消化时，“副交感神经”分支就会发挥作用，放松你的器官和肌肉。

与此同时，错误的反应可能会造成严重的后果。例如，如果你的身体准备面对危险的时间太长，那么熟悉的事物可能会让你感到恐惧。保持这种状态还会导致焦虑，社交和睡眠问题，甚至心脏和消化问题。

这些症状都与孤独症有关，所以——毫不奇怪——自主神经系统与孤独症的复杂关系引起了许多研究人员的注意。甚至有一些证据表明，孤独症患者在预测环境变化方面有困难，他们不太可能习惯背景声音或重复的事件。美国东北大学的实验心理学家马修·古德温说:“有很多理由相信，孤独症患者以一种更难以预测、更难以抗拒的方式体验世界。

上世纪90年代末，古德温(Goodwin )还是本科生时就对自主神经系统产生了兴趣。当时，他正在研究孤独症患者是否比正常人更频繁或更强烈地感受到压力。“我接到的任务是:‘我们如何衡量压力?’”他说。

一开始，古德温着手研究孤独症患者对日常压力的反应，比如巨大的噪音。但他的一些参与者很少说话，不能轻易表达他们的感受。所以他决定收集他们的生理测量数据。

工作进展缓慢。参与者经常会出现意想不到的崩溃，把古德温在一次会议中收集的所有数据都丢掉。但当他把这些发作的视频与生理测量结果结合在一起时，他开始意识到，他的问题带来了一个机会:就在孤独症患者爆发前几秒钟，他们的生理机能也发生了变化。他说，从那以后，“我就一直致力于根据这些变化来预测人们的行为。”

古德温是研究孤独症患者自主神经功能的几位研究人员之一。他们的初步发现表明，在孤独症患者和他们的神经正常的同龄人之间存在着令人信服的差异，尤其是心率的差异，但这些差异的原因仍不清楚。这可能是一些孤独症患者在经历世界的过程中产生的忧虑，使他们的自主神经系统比平时缺乏灵活性，并长期处于高压力状态。

但这一系统与孤独症之间也可能存在更深层次的联系:自主神经功能障碍可能会产生许多与孤独症相关的特征。北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的精神病学教授斯蒂芬•波尔热斯(Stephen Porges)认为，缺乏身体调节生理状态的灵活性可以解释许多孤独症特征，包括社交挑战、情绪爆发、感觉敏感性、限制性和重复性行为以及语音处理困难。

尽管他的理论没有被广泛接受，但“在我看来，它需要对失序的概念进行彻底的重新定义，”Porges说。“我们必须认识到，我们称之为孤独症的许多行为实际上是由于个人的身体处于防御状态。”

 弹性的好处

研究人员多年来一直试图确定孤独症和自主神经系统之间的联系模式。他们面临的部分挑战是需要测量许多方面的自主调节，包括皮肤温度、心率、血流、汗液、甚至肝脏和肠道活动。

在过去的50年里，孤独症研究人员已经单独研究了至少8项心脏功能指标，包括心脏周期、心跳间隔；心率变异性，或者心率变异性；呼吸窦性心律失常，或心率和呼吸同步的变化。有些，如心率变异性，可以用多种方法计算。

如此广泛的测量范围——以及在测量方法上的进步——导致了相互矛盾的结果。但是在过去的五年里，一些发现已经开始被独立的团体所复制，Michelle Patriquin说，他是德克萨斯州休斯顿贝勒医学院精神病学和行为科学的助理教授。“我认为这开始引起人们的注意。”

她说，在研究人员跟踪的所有自主信号中，心率变异性——及其相关测量，呼吸窦性心律失常——可能与孤独症最相关。“它似乎是最强大的(指数)，与情绪和行为结果的相关性最强。”

科学家们认为，心率变异性越高，副交感神经系统就越活跃，人体器官就越容易放松。该理论认为，当我们感到压力时，心跳之间的时间变化最小。(毕竟，在恐慌状态下，心率通常会飙升，并一直保持在高位，直到我们平静下来。)相比之下，当我们放松的时候，变化性是很大的。

一些研究表明，心率变异性较低不仅与孤独症有关，还与抑郁症、精神病和精神分裂症有关。澳大利亚悉尼大学(University of Sydney)教授、临床心理学家亚当•古斯泰拉(Adam Guastella)表示:“心率变异性已被用作衡量一系列生理和心理疾病的健康指标。”

古斯泰拉的研究小组发现，在普通人中，心率变异性可以反映一个人解读他人情绪的能力:变异性越低，识别社会线索的能力就越弱。2015年，Guastella和他的同事们对13项研究进行了荟萃分析，这些研究也将心率变异性的增加与更好的社交技能和减少压力联系起来，这些研究有近800名典型的参与者。他们还发现，给人们催产素，一种与社会关系相关的荷尔蒙，可以增加他们的心率变异性。

在孤独症患者中，也有几项研究暗示较低的心率变异性与较差的社交技能和智力缺陷有关。2016年的一项研究发现，社交能力较差的孤独症青少年男孩比社交能力较好的男孩患有下呼吸道窦性心律失常。

一个高度可变的心率可能反映了一个自主神经系统对环境变化的反应。西雅图华盛顿大学(University of Washington in Seattle)的精神病学和行为科学教授萨拉韦伯(Sara Webb)说，系统的反应越快，一个人在适应特定情况时获得的生物支持就越多。“你在调节你身体运作的所有这些生理方式，因此你真的处于感知环境的最佳状态。”

在韦伯实验室的电视屏幕上，一段视频显示水獭在水中漂浮，然后是一群企鹅在冰面上摇摆。背景音乐是器乐柔和的声音。一名2岁女孩呆呆地盯着现场。

她坐在高脚椅上，背上拖着七八个粘乎乎的传感器。每个传感器都连着一根细长的电缆，电缆连接着一个小接收器，她把它装在背包里。接收器通过无线网络传输到一台收集生理数据的电脑上，包括女孩的心率。韦伯说，这种设置是为了捕捉孩子们的某种类似于“休息状态”的东西，但她笑着补充道:“孩子们总是受到刺激;他们不休息。”

韦伯和她的同事用这种方法研究了137名幼儿的心率变异性，其中71名患有孤独症。但在对每个孩子进行两次测试后，他们发现两组之间平均没有差异。

这听起来像是对孤独症存在自主差异的理论的一个打击。但是，当研究小组在他们的研究中只仔细观察孤独症儿童时，他们发现了组内的模式：特别是，更高的心率变异性与更强的语言能力正相关。

韦伯对小组之间缺乏差异给出了一个解释:可能自主差异只在某些情况下出现——比如当孩子面对一个特定的任务时。在一项后续研究中，韦伯的团队计划在学习过程中观察儿童，在这种情况下，不同的自主状态可能特别有用。例如，一点“逃跑还是战斗”的能量可能对考生有所帮助，而一种平静的状态更适合那些试图掌握新概念的人。

与此同时，Patriquin在23名4 -7岁的孤独症儿童中发现了自主神经的差异，这些儿童都面临着社会任务:那些患有更严重的呼吸性窦性心律失常的儿童，他们的心率变异性更高，社交技能、共同注意力和语言能力也更好。她说:“你必须有一定的生理状态，才能有效地参与其中。”“如果你处于飞行或战斗模式，你可能会结巴;你的语言可能会改变；你的声音可能会颤抖，或者你可能根本不会说话。”

心随我动

韦伯的研究中，典型的和孤独症幼儿在自主神经功能上的差异可以忽略不计，这可能还有另一个原因:这种差异可能随着时间的推移才会变得明显。“我确实想知道生活经历和生活中的焦虑是否对整体心率变异性有影响，”伦敦大学国王学院(King’s College London)与韦伯共事的研究助理泰塞尔·巴泽曼斯(Tessel Bazelmans)说。要证实这一观点，需要对人们进行多年的跟踪研究。

没有这样的研究存在于孤独症患者中，但有研究提供了及时的快照。至少有一项研究表明，在成年期，孤独症患者的心率变异性比一般同龄人要低。在3月份发表的一项研究中，研究人员追踪了118名儿童的心率和呼吸窦性心律失常，其中12名患有孤独症。在1个月到6岁之间，所有的孩子都表现出心率下降和呼吸窦性心律失常增加。然而，孤独症儿童在18个月后呼吸窦性心律失常的增加减慢了。

“孤独症儿童基本上是从更典型的发育成长曲线上跌落下来的，”首席研究员Stephen Sheinkopf说，他是罗得岛州普罗维登斯市布朗大学精神病学和人类行为副教授。

根据Patriquin和她的同事的一项研究，在社会反应测试中得分低于平均水平的幼儿在呼吸窦性心律失常上升方面表现出类似的平稳期或延迟期。在一项后续分析中，该小组还发现，在有行为问题的4岁儿童中，呼吸窦性心律失常有所下降。两项研究中的儿童都没有被诊断为孤独症，但他们在社交方面孤僻或好斗，这两种情况都与孤独症有关。

典型儿童和有孤独症特征的儿童在发展轨迹上的这种差异很微妙，但可能很重要:这种差异与孤独症特征经常出现的年龄相吻合。它加强了孤独症患者自主神经系统改变的理论。“它可以提出各种假设，”Sheinkopf说。与Porges的观点相反，Sheinkopf的理论表明，孤独症特征出现的时期对儿童来说是特别具有挑战性的，他们的压力反应会增强，而孤独症特征会导致逃跑或战斗反应的提升。

考虑到孤独症的异质性，研究人员可能永远无法证明孤独症患者和正常人之间的自主神经差异。但是科学家们正在探索一种可能性，即心脏活动可以作为孤独症患者健康和社会功能的标志。例如，如果研究表明自主功能的轨迹与社会行为一致，研究人员可以测量心率变异性来评估社交技能训练的成功与否。这种方法对语言能力有限的人尤其有益。

自主神经的差异也可以帮助临床医生在这一组中做出行为预测。古德温和他的同事们测试了一种腕带装置，它可以跟踪心率、皮肤温度和出汗情况。今年6月，他们报告说，利用这些数据，他们可以准确地在84%的情况下提前一分钟检测出孤独症患者的攻击性发作。古德温说，目前还不清楚如何最好地利用这个警告，但“如果我们只能用60秒，那还是很多。”

跟踪自主功能可能也会给重复行为带来新的启发。具体地说，它可能有助于证实或反驳“刺激”这一观点，即重复的动作，如摇晃或拍手，有助于孤独症患者自我安抚:心率数据可能比任何其他可用的工具更能确认他们的平静或焦虑状态。

如果分析得足够早，自主数据甚至可能比现在使用的所有诊断工具更早地发出孤独症信号。“我的梦想是在子宫里做一项研究，在那里你开始测量高危婴儿的心率变异性，”Patriquin说。心率变异性较低的婴儿可能会受益于“袋鼠式护理”，即护理人员将婴儿长时间抱在裸露的皮肤上。研究表明，干预可以改变自主功能。

类似的方法也可以帮助成年人。波吉斯是“安全和声音协议”(Safe and Sound Protocol)的倡导者，该协议使用音乐来试图降低压力。他已经开始对孤独症患者进行测试。他说:“如果你能进行干预，使生理状态更平静或更安全，自发的社会行为就会发生。”

帕特里克说，如果没有其它的，自主测量可能提供一个关于孤独症经历的详细一瞥。正如她所说，心率的突然升高或呼吸的改变可以提供“一幅关于他们内心生活的更清晰的画面”。她说:“家庭成员、临床医生和教师可以更好地理解孤独症患者的经历，而不仅仅是他们的行为表现。他们感觉不一样。”