脑成像最新揭秘：自闭症儿童沉迷刻板行为，原来是大脑在自救！

不停地转圈圈，双手机械地摆动，执着地将物品排成笔直的一列……这些被称为“重复刻板”的行为，经常让自闭症孩子的家长们非常困惑：为什么我家孩子总是要不断重复、乐此不疲地做某个动作？为什么被打断后，他们就不知所措或情绪失控？正式名称为“限制性和重复性行为（RRBs）”的这类行为，是自闭症的核心症状，是自闭症区别于单纯社交障碍的核心诊断要素。为什么自闭症人士会频繁的表现出重复刻板行为？研究者们从不同的角度进行了解释。

感知觉异常假说认为

ASD 群体可能因感官阈值异常（如对声光过度敏感或迟钝），通过重复性动作进行感官补偿。感官调节理论进一步指出，这类行为是个体主动维持感官平衡的策略，表现为寻求特定刺激（如触摸粗糙表面），或回避不适刺激（如拒绝特定质地食物）。

神经生物学机制的研究揭示，这类行为可能与前额叶 - 纹状体奖赏回路的异常激活有关 —— 特定动作触发多巴胺的异常释放，形成类似成瘾机制的行为强化循环。

最近，科学家们通过功能磁共振成像（fMRI）工具，对自闭症人士的脑信号波动性(Brain signal variability，BSV)进行了研究，尝试从神经影像学方面，解释重复刻板行为的发生机制。

前台重复刻板，后台信号波动

这项由美国加州大学洛杉矶分校塞梅尔神经科学与人类行为研究所的杰森·诺米（Jason S. Nomi）博士领导的研究，试图找到脑信号波动性跟自闭症人士的重复刻板行为之间的关联，结果发表在今年2月出版的《分子自闭症》杂志上。

他们在“自闭症脑成像交换”（ABDIE）数据库中，下载了瑞士联邦理工学院、纽约大学、密歇根大学等9个数据节点中，扫描方法一致的753名参与者数据，包括351名自闭症人士（308名男性/43名女性）和 402位典型发育人士。

通过对数据标准化处理和建模后，最后对9个站点里269 名经过“金标准”诊断为自闭症、同时表现出严重重复刻板行为的参与者，用ADI-R访谈量表进行评估，然后分析脑信号波动和刻板行为之间的关系。脑信号波动，是近年来在脑科学研究中逐渐被重视的一个指标，它与认知灵活性和适应性行为密切相关，但目前相关研究仍比较有限。

那么，什么是脑信号波动性呢？

我们都知道，大脑会产生各种信号，比如脑电信号、神经递质信号等。类似心率会在不同的身体状态和活动水平下有所波动一样，脑信号波动性也是如此。在大脑执行不同任务、处于不同的情绪状态或发育阶段时，其信号的变化幅度会产生改变。这些信号在强度、频率以及模式等方面所产生的变化幅度，便是脑信号波动性。

波动性高，代表大脑能灵活切换状态，能够更好地适应不同任务，比如快速从数学思维切换到音乐欣赏。而波动性低，则可能反映神经活动僵化，常见于某些精神疾病，比如抑郁症患者的情绪调节区。

通俗点说，脑信号波动性就是大脑活动的“弹性”，弹性高的能更好的适应不同任务，低弹性则容易陷入固定模式。而反应脑信号弹性的最好的指标，就是当参与者处于“放空”状态时得到的脑影像。也就是这项研究中采用的“静息态fMRI”影像。

因为这时个体处于清醒、放松且不执行特定认知任务，或对外界刺激没有明显主动反应。在这种状态下，大脑虽然没有专注于某一特定任务，但仍有自发的神经活动，被称为默认模式网络（DMN），也就是静息状态下最活跃的一组相互连接的脑区，宛如大脑的 “后台程序”。

这些“后台程序”，在自我反思、内省、记忆检索，以及整合过去与未来的思维等关键认知活动中，发挥着无可替代的作用。

结果印证了杰森团队的一些设想

一是自闭症人士的脑信号波动性和他们的重复刻板行为之间有紧密联系，在那些重复行为表现较为严重的自闭症人士身上，他们的在默认模式下，脑信号表现出更高的波动性。

二是随着年龄的增长，自闭症人士的脑信号波动性也会发生相应改变。这或许意味着，对脑信号波动的解读，未来会是解读自闭症人士重复刻板行为的关键 “密码”之一。

重复刻板是大脑在自我补偿

在和发育正常人士的比较中，杰森团队发现了两组明显的不同：

一是如前所述，大脑处于“默认模式时”，重复刻板行为严重的自闭症人士，特定脑区的脑信号波动更高；

二是年龄对脑信号波动的影响也不一样，典型发育人士是“U 型” 变化规律：儿童期较高→中年降低→老年上升。自闭症人士则呈现出 “倒 U 型” 的变化趋势：儿童期较低→中年略升→老年下降。

杰森团队认为，这两种情况可能都是大脑的一些代偿（compensate）机制在发挥作用。前者是在某一具体的时刻，默认网络整体的协调能力不足时，自闭症人士的大脑会尝试通过增强局部区域的信号波动（比如让默认模式网络呈现高 BSV），来努力维持整个系统的功能平衡。

这就好比当我们的整体视野变得模糊不清时，会选择放大局部细节进行观察，以此来弥补整体视觉上的不足。

而后者则可能映射出自闭症人士大脑独特的发育补偿策略。中年期的 BSV 波动增强阶段，或许是大脑启动代偿机制的关键时期。

研究人员推测，青春期是人类前额叶快速发育的黄金时期，在此阶段，部分自闭症孩子可能会迎来 “代偿觉醒”。这种觉醒表现为刻板行为的减少，以及社交意愿的显著增强。

但与此同时，伴随着 BSV 的上升，孩子的行为可能会出现较大波动，情绪也更加敏感，这就需要家长和专业人士给予更多的关注，加强对孩子的情绪疏导工作 。

值得注意的是，在 25-40 岁这一年龄区间，自闭症人士的 BSV 会达到峰值，部分高功能自闭症人士甚至可能出现 “代偿性改善”，各项能力有所提升。

然而，我们必须警惕 BSV 后续下降，及可能出现能力退化等现象。综上所述，这一发现表明，自闭症人士的刻板行为并非全然是大脑 “缺陷” 的体现，极有可能是大脑为了维持正常功能，而自主采取的一种调节策略 。说了半天看不懂的脑信号波动，这事对自闭症人士及其家庭有用吗？当然有！

首先，有助于家长理解并处理孩子的刻板行为

如果家长了解自闭症孩子脑信号波动的状况，在孩子固执地排列玩具时，就会明白他们的大脑难以处理新刺激，需通过重复动作获得安全感。因此，在对待孩子此类行动时，就会更加理性，从而避免简单粗暴地引导方式。

其次，对孩子的重复刻板行为发展会有比较准确的预期

在儿童期（5 至 12 岁）这个阶段，其 BSV 呈现出整体低于同龄人的显著特征。此时的支持重点，应聚焦于提升孩子的神经灵活性，通过转移、替代等策略，降低重复刻板行为带来的困扰。当孩子步入青少年期（13 至 18 岁）时，其BSV 开始呈现上升趋势，并且个体之间的差异逐渐扩大。

在这一时期，要预防因情绪问题而引发的行为退化现象。而到了成年期（25 岁及以上），部分自闭症人士会出现 “中年波动峰” 的情况。应充分利用这一特殊的代偿期，全力提升自闭症人士的社会适应能力，帮助他们更好地融入社会生活。

第三，有助于更好理解自闭症，对孩子提供更个性化的支持

就像开篇说的，重复刻板行为的表现形式很多，导致出现这些行为原因也很多。美国精神医学会的《精神障碍诊断与统计手册第五版》（DSM-5）将限制性和重复性行为分为4种亚型：

a. 刻板或重复的运动动作

b. 固执地遵循常规

c. 高度受限、固定的兴趣，其强度或焦点异常

d. 对感官输入的过度或不足反应，或对环境感官方面的异常兴趣

这项研究并没有对这些行为进行分型，同时fMRI影像的获得，一是大多数需要依托于大型医疗机构，二是价格也不便宜，目前并不可能随时来做个影像，分析下数据，然后预测下行为。

所以，谨慎乐观的同时，清楚孩子的刻板行为类型，找到常见的4种类型刻板行为的具体形式，有针对性的支持。同时记住，重复刻板行为并不是一种“缺陷”，而是身体和大脑等在试图更好的适应，合理的引导和利用，协助创造一个对重复刻板行为包容理解的环境更重要。

参考资料：

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