共同注意缺陷對(duì)自閉癥兒童語(yǔ)言能力的影響及其鏡像神經(jīng)元機(jī)制初探

葉芊 張思聰

自閉癥譜系障礙（autism spectrum disorders，ASD），又稱孤獨(dú)癥。是一種以社會(huì)交往與交流障礙、言語(yǔ)溝通障礙和興趣范圍狹窄與刻板行為[1,2]為主要核心癥狀的廣泛性神經(jīng)發(fā)育障礙。盡管圍繞其發(fā)病機(jī)制，已有許多文獻(xiàn)通過(guò)深入研究獲得了一定的研究成果，但均無(wú)法全面解釋自閉癥所有的核心癥狀。隨著神經(jīng)生物科學(xué)領(lǐng)域鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)（mirror neuron system，MNS）的發(fā)現(xiàn)及其理論的形成與發(fā)展，為自閉癥的發(fā)病機(jī)制提供了新視角。

根據(jù)“破鏡理論”，自閉癥兒童由于MNS功能障礙，不僅導(dǎo)致理解動(dòng)作障礙，同時(shí)也會(huì)引起注意障礙以及情感體驗(yàn)、社會(huì)交往困難[3,4]，而這些也將會(huì)阻礙正常語(yǔ)言的獲得以及恰當(dāng)語(yǔ)用的發(fā)展。雖然已有部分學(xué)者嘗試從MNS的角度解釋自閉癥兒童社交、語(yǔ)言溝通障礙的機(jī)制，但是，基于MNS討論社會(huì)交往、語(yǔ)言障礙這二者相關(guān)性的文章并不多見(jiàn)。共同注意(joint attention，JA)作為發(fā)育最早期的社交行為，對(duì)兒童語(yǔ)言能力的發(fā)育及預(yù)測(cè)有重要意義[5,6]。本文擬從鏡像神經(jīng)元的角度出發(fā)，探討共同注意缺陷對(duì)自閉癥語(yǔ)言溝通能力的影響及其機(jī)制。

1 共同注意對(duì)語(yǔ)言發(fā)育的影響

在兒童咿呀學(xué)語(yǔ)的階段，具備良好的共同注意是其語(yǔ)言發(fā)育與成熟的重要保證。共同注意是指兒童借助手勢(shì)、眼神同他人共同關(guān)注另一物體或事件，從而與他人分享興趣點(diǎn)，理解他人意圖的協(xié)調(diào)能力[7]。這種互相協(xié)調(diào)自己-他人對(duì)事物的注意又根據(jù)兒童是被動(dòng)跟隨還是主動(dòng)發(fā)起分為兩種類型。其中，兒童跟隨他人發(fā)起的注意指向，予以回應(yīng)與理解的能力為應(yīng)答性共同注意（responding to joint attention，RJA），表現(xiàn)了兒童理解他人意圖的能力，包括對(duì)近側(cè)物體和遠(yuǎn)側(cè)物體的眼神注視和跟隨指示等行為；而另一種能力則是主動(dòng)發(fā)起他人對(duì)其感興趣物體或事件的關(guān)注，以表達(dá)意愿、分享興趣為目的的自發(fā)性共同注意（initiating joint attention，IJA），包括眼神注視、眼神交替、手指指示、主動(dòng)展示等方式。1歲時(shí)，嬰兒已基本掌握RJA，IJA開(kāi)始逐漸發(fā)育，直至18個(gè)月充分發(fā)育成熟[8～10]。

對(duì)于共同注意在兒童語(yǔ)言發(fā)育中的重要性已達(dá)成共識(shí)：共同注意不僅是早期社會(huì)互動(dòng)基礎(chǔ)，也是語(yǔ)言學(xué)習(xí)與發(fā)育的基礎(chǔ)[11]。依靠共同注意，幼兒可以從最初的眼神注視、交替、手指指示等非言語(yǔ)性的肢體動(dòng)作理解他人意圖，分享興趣，逐漸發(fā)展到借助表情、哭聲、笑聲、咿呀聲，使用稱呼（如“媽媽”）和簡(jiǎn)單的詞匯（“如尿尿”）來(lái)引發(fā)共同注意[12]。在這一社會(huì)互動(dòng)過(guò)程中，幼兒潛移默化的通過(guò)共同注意獲得了有利于語(yǔ)言發(fā)展的線索與共享經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)了后期語(yǔ)言的發(fā)展成熟[13]。

在語(yǔ)言發(fā)育過(guò)程中有兩個(gè)與共同注意密切相關(guān)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)：9個(gè)月與18個(gè)月。9個(gè)月時(shí)，幼兒開(kāi)始參與共同注意，響應(yīng)成人發(fā)起的眼神交替伴手指指示的交流性手勢(shì)[12]，而恰好約9個(gè)月時(shí)，幼兒開(kāi)始真正理解成人的語(yǔ)言，并進(jìn)入學(xué)話萌芽階段，開(kāi)始模仿親人的口型發(fā)音。Carpenter等學(xué)者認(rèn)為，幼兒在第9個(gè)月時(shí)與母親互動(dòng)在RJA狀態(tài)下維持的時(shí)間越長(zhǎng)，暗示了其協(xié)調(diào)性注意能力的充分發(fā)展，相應(yīng)后期的語(yǔ)言發(fā)育能力則越好[13]。此外，Mundy還提出，幼兒的語(yǔ)言能力還與18個(gè)月時(shí)的自發(fā)性共同注意有關(guān)[14]。因此，18個(gè)月也是第二個(gè)重要節(jié)點(diǎn)：此時(shí)，幼兒的IJA發(fā)展成熟，能夠較好的掌握協(xié)調(diào)性共同注意，與成人充分的社會(huì)互動(dòng)，而恰好這個(gè)節(jié)點(diǎn)與語(yǔ)言表達(dá)發(fā)育的時(shí)間一致[15]，即正常幼兒在18個(gè)月左右“單字句”基本發(fā)育完全，可結(jié)合手勢(shì)、表情輔助單字句表達(dá)意愿，語(yǔ)言表達(dá)進(jìn)入“詞語(yǔ)爆炸”階段。

可見(jiàn)，共同注意對(duì)語(yǔ)言能力發(fā)展存在預(yù)測(cè)性。其中，預(yù)測(cè)語(yǔ)言表達(dá)能力的發(fā)育主要依據(jù)手指指示、主動(dòng)展示等高層次的IJA指標(biāo)，而RJA則對(duì)語(yǔ)言表達(dá)與理解能力兩方面的發(fā)育均有預(yù)測(cè)作用[15,16]。

2 共同注意的神經(jīng)機(jī)制與MNS的重疊性

2.1 共同注意的并行分布式信息加工模型（parallel and distributed information processing model，PDPM）

共同注意是影響語(yǔ)言能力發(fā)展的調(diào)節(jié)因素，有助于語(yǔ)言能力的發(fā)展。而共同注意缺陷作為自閉癥兒童的核心缺陷之一，將嚴(yán)重影響其后期游戲、社交與語(yǔ)言的發(fā)育。因此，進(jìn)一步探究引起共同注意缺陷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，對(duì)改善自閉癥患者包括語(yǔ)言溝通障礙等在內(nèi)的核心癥狀有重要意義。

Posner等提出解釋共同注意的神經(jīng)機(jī)制[17]。PDPM理論認(rèn)為，共同注意是同時(shí)對(duì)他人-自己的注意信息的知覺(jué)和整合加工，其依賴大腦前部和后部皮層注意網(wǎng)絡(luò)(anterior and posterior cortical attention networks)的并行加工處理。從功能定位的角度看，IJA與額葉系統(tǒng)包括額眼區(qū)、前額葉相關(guān)皮層、前扣帶回、眶額和腦島的皮層網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)相關(guān)，而RJA則與頂葉的楔前葉、角回、緣上回與顳葉的顳上溝皮質(zhì)（BA22、BA41、BA42區(qū)）的網(wǎng)絡(luò)加工相關(guān)[14,18]。

2.2 鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)

在PDPM這一并行加工系統(tǒng)中有敏感腦區(qū)：顳上回BA22區(qū)、頂下小葉的角回BA39和緣上回BA40以及腦島。這些區(qū)域正是MNS的核心區(qū)域。由于這些腦區(qū)存在性質(zhì)特殊的神經(jīng)元，這種通過(guò)觀察動(dòng)作引起的神經(jīng)元放電同它自身執(zhí)行該動(dòng)作的放電相似，像鏡子一樣反射了他人的腦活動(dòng)，因此這種具有“觀察-執(zhí)行匹配”特點(diǎn)的神經(jīng)元被稱為鏡像神經(jīng)元[19]。人類鏡像神經(jīng)元的分布包括雙側(cè)額下回后部、頂下小葉喙部、前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)腹側(cè)和顳上溝皮質(zhì)，這些區(qū)域被視為人類MNS的核心腦區(qū)[20]。

借助上述觀察-執(zhí)行匹配系統(tǒng)，不僅有利于人們對(duì)動(dòng)作的執(zhí)行、模仿及運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)[21]，而且，通過(guò)將觀察到的動(dòng)作加以內(nèi)化和具象，鏡像神經(jīng)元還可促進(jìn)對(duì)動(dòng)作意圖的理解，從而有利于言語(yǔ)與語(yǔ)言的發(fā)展、共情的提高以及社會(huì)交往的促進(jìn)[22]。

由于加工響應(yīng)性共同注意的腦區(qū)與MNS在功能定位上的密切關(guān)系，自閉癥患者M(jìn)NS功能障礙對(duì)共同注意和社會(huì)交往的影響是可以預(yù)見(jiàn)的。由于MNS受損，幼兒無(wú)法利用共同注意學(xué)習(xí)互動(dòng)過(guò)程中的共享經(jīng)驗(yàn)，也無(wú)法靈活的利用各種意圖性線索和注意性線索習(xí)得語(yǔ)義，獲得環(huán)境中有利于語(yǔ)言發(fā)展的各種線索，進(jìn)一步導(dǎo)致了語(yǔ)言發(fā)育遲滯。

3 MNS介導(dǎo)的注意障礙對(duì)語(yǔ)言溝通的影響

自閉癥兒童雖沒(méi)有突出的語(yǔ)音和詞匯損害表現(xiàn)，但常表現(xiàn)為句法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有限，表達(dá)僵硬、刻板，且有較明顯的復(fù)雜語(yǔ)句理解困難，經(jīng)常對(duì)“你我他”等人稱代詞區(qū)分困難。

3.1 ASD的信息整合障礙

研究表明自閉癥兒童的信息整合缺陷表現(xiàn)為在認(rèn)知加工過(guò)程中，難以加工全局，而是著眼局部[23]。即難以把個(gè)別單詞信息整合成為一個(gè)完整的、有意義語(yǔ)境。

Happe等使用同音異義字測(cè)量自閉癥兒童的閱讀能力，一個(gè)典型的案例是患兒會(huì)把there was a tear in her eye誤讀成there was a tear in her dress。這暗示了自閉癥兒童難以在閱讀中運(yùn)用語(yǔ)境來(lái)完成任務(wù)[24]。

由于自閉癥兒童的注意常被局部的個(gè)別特征所吸引，使信息加工僅局限于局部的單字詞，缺乏對(duì)整體語(yǔ)境的注意與理解，特別是無(wú)法依據(jù)上下文信息構(gòu)建并理解句子含義[25,26]。

鑒于MNS腦區(qū)負(fù)責(zé)參與定向注意、視覺(jué)加工的處理[27]，ASD兒童這種信息整合缺陷可能正與MNS受損所導(dǎo)致的共同注意缺陷有關(guān)。Pelphrey和Corbetta的fMRI研究均表明MNS核心區(qū)域頂下小葉的IFG和IPL都與定向注意有關(guān)[28，29]，特別是IFG在注意過(guò)程中避免受到其他無(wú)關(guān)信息的干擾起著重要作用。而這些MNS核心腦區(qū)均為RJA加工時(shí)主要負(fù)責(zé)空間定向和注意轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)的后部皮層注意網(wǎng)絡(luò)[30]。在完成閱讀理解任務(wù)時(shí)，則需要合理分配注意資源給句子中的每一個(gè)字詞，并同時(shí)進(jìn)行字形與語(yǔ)義信息加工，這些均需依賴JA。而當(dāng)MNS所介導(dǎo)的注意分配與調(diào)節(jié)受損時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生信息整合障礙。

3.2 ASD的句法結(jié)構(gòu)障礙

高功能自閉癥兒童在語(yǔ)言信息加工中的“分離性”表現(xiàn)為一方面具有豐富的詞匯量及卓越的單詞加工能力，另一方面卻無(wú)法理解復(fù)雜的句法結(jié)構(gòu)[26]。Just通過(guò)fMRI研究發(fā)現(xiàn)與17名正常個(gè)體相比，17名高功能自閉癥兒童在完成句子理解任務(wù)時(shí)，在負(fù)責(zé)句法加工的Broca區(qū)（BA44、45區(qū)）激活顯著少于正常組，而負(fù)責(zé)單字詞加工的Wernick區(qū)激活則顯著多于正常組。且兩大語(yǔ)言加工區(qū)間的激活曲線吻合度很低，提示二者協(xié)同作用減少，其間承擔(dān)聯(lián)結(jié)功能的弓狀束聯(lián)結(jié)更少，被認(rèn)為與語(yǔ)言理解能力發(fā)展出現(xiàn)滯后相關(guān)[31]。

一方面，由于Broca區(qū)本身激活狀態(tài)及連結(jié)Broca區(qū)的弓狀束的減少，不能充分獲取Wernick區(qū)所傳來(lái)的信息進(jìn)行加工[32]；另一方面，由于MNS功能障礙，根據(jù)PDPM理論，導(dǎo)致了分布式加工過(guò)程中額葉與顳葉-頂葉系統(tǒng)間腦神經(jīng)的遠(yuǎn)距離“聯(lián)結(jié)不足”[12]，抑制了早期共同注意尤其是高級(jí)IRA的發(fā)展，繼而共同導(dǎo)致了復(fù)雜句法的理解障礙。

3.3 ASD的代詞使用混亂

此外，自閉癥兒童常有“代詞逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象?！澳阄宜钡拇~稱謂區(qū)分困難，是自閉癥兒童語(yǔ)法障礙常見(jiàn)現(xiàn)象?；純和ǔ０炎约悍Q作“你”或直接叫名字，而不會(huì)用第一人稱“我”，且較少使用第三人稱“他（她）”[33]。其典型表現(xiàn)是通常會(huì)把“我要吃飯”說(shuō)成是“你要吃飯”[34]。此外，對(duì)于指示方位的代詞，ASD兒童會(huì)將遠(yuǎn)處的物品（“that”、“there”）表達(dá)為“this”、“here”，而正常兒童中沒(méi)有類似狀況[33]。

這種“自我-他人映射功能障礙（self-others mapping）”很有可能與MNS核心腦區(qū)，尤其是顳上溝（superior temporal sulcus，STS）皮質(zhì)功能障礙有關(guān)。研究表明，后部皮層注意網(wǎng)絡(luò)的顳上溝皮層與注視軌跡以及注意導(dǎo)向有關(guān)[35]，Williams等針對(duì)ASD患者的研究也提示STS腦區(qū)的異常激活與自我-他人映射障礙顯著相關(guān)[36]。當(dāng)MNS受損涉及共同注意的顳葉-頂葉系統(tǒng)時(shí)，患兒在語(yǔ)言溝通中無(wú)法通過(guò)與他人眼神的注視與互動(dòng)，協(xié)調(diào)分配對(duì)自我與他人的注意信息[37]，導(dǎo)致自我-他人映射功能障礙，因而無(wú)法靈活的利用注意性線索理解人稱代詞的內(nèi)在涵義，導(dǎo)致了代詞混用的情況。

4 小結(jié)

共同注意有助于兒童早期借助眼神、手勢(shì)在社會(huì)互動(dòng)中發(fā)展語(yǔ)言功能。而ASD兒童由于鏡像神經(jīng)元功能障礙，有可能導(dǎo)致PDPM理論中負(fù)責(zé)RJA與IJA加工的大腦前部和后部皮層注意網(wǎng)絡(luò)受損，阻礙了幼兒利用共同注意獲得有利于語(yǔ)言發(fā)展的線索與經(jīng)驗(yàn)，影響日后語(yǔ)言的發(fā)展成熟，具體表現(xiàn)為ASD患兒缺乏對(duì)整體語(yǔ)境和復(fù)雜句法的注意與理解，且有明顯的代詞混用情況。