自闭症患者识别面孔的困难与一组神经元的表现有关

乔治敦大学医学中心(GUMC)的神经科学家发现了一种大脑异常，这可以解释为什么一些被诊断为自闭症的人不容易辨认面孔——这种缺陷与社交障碍有关，而社交障碍被认为是自闭症的标志。

他们还说，他们开发的新的神经成像分析技术可能有助于这一发现行为缺陷在一系列神经系统疾病的神经水平上的差异。

最终稿件在3月15日发布在线日记科学杂志:临床在美国，科学家们说，在许多自闭症患者的大脑中，大脑中处理面部的区域(梭状回面部区域，简称FFA)的神经元“调整”过宽，无法精确区分不同人的面部特征。他们是用一种功能性磁共振成像(fMRI)，扫描来自蓝莓大小的FFA输出，位于右耳后面。

“当你的大脑在处理面孔时，你希望神经元有选择地做出反应，这样每一个神经元都选择了个体面孔的不同方面。”神经元需要被精心调节以理解不同面孔的不同之处，”该研究的高级研究员Maximilian Riesenhuber博士说。他是GUMC的神经科学副教授。

他说:“我们在15名成年自闭症患者中发现，那些有更严重行为缺陷的人，他们的神经元更广泛地协调，因此一张脸看起来更像另一张脸，与典型成年人的FFA中看到的微调相比。”

“我们发现，FFA神经元选择性降低与参与者日常面部识别的行为缺陷相关。”这是有意义的。如果你的神经元不能区分不同的面孔，它会使你更难分辨谁在和你说话或理解面部表情那是传达的，那是限制社交联系。"

Riesenhuber补充说，被诊断为自闭症的个体在辨别面孔的能力上存在巨大的差异，而一些自闭症患者在面孔识别方面没有问题。

“但对于那些确实有这种挑战的人来说，它可能会产生实质性的后果——一些研究人员认为，面孔处理的缺陷是自闭症社会功能障碍的根源，”他说。

面孔处理的神经基础

神经科学家Riesenhuber说，过去过去使用传统的FMRI研究探讨了患有自闭症的人们的行为差异的神经基础，但这些研究产生了相互矛盾的结果。“传统的FMRI技术的根本问题是，他们可以告诉面部处理中大脑的哪些部分变得有效，但它们在直接测量神经元选择性时差，”他说，“这是这种预测面部处理性能的神经元选择性，如我们以前的研究所示。“

为了验证他们的假设，即FFA中神经元选择性的差异是自闭症面孔处理能力差异的基础，Riesenhuber和该研究的第一作者，神经科学家熊江博士开发了一种新的大脑成像分析技术，称为局部区域异质性，以估计神经元选择性。

“局部区域异质性，或者我们称之为Hcorr，是基于这样一种观点，即具有相似选择性的神经元平均上会显示出相似的反应，而喜欢不同刺激的神经元则会做出不同的反应，”Jiang说。“这意味着有面孔处理缺陷的人在FFA中表现出的同质活动要比有更典型面孔处理缺陷的人多。人脸识别的能力。”

他们在15名患有自闭症的成年人和15名没有自闭症的成年人中测试了这种方法。自闭症患者也接受了社会/行为功能的标准评估。

研究人员发现，在每个自闭症参与者中，辨别面孔的行为能力与用Hcorr估计的右侧FFA的调节特异性水平紧密相关。这一发现被另一种先进的成像技术——功能磁共振成像快速适应技术所证实，该技术在之前的工作中被研究小组证明可以很好地估计神经元的选择性。

Jiang说:“与更成熟的fmri快速适应技术相比，Hcorr有几个显著的优势。”“Hcorr更敏感，可以估计神经元的选择性功能磁共振成像Hcorr甚至可以利用静息状态扫描的数据估计神经元选择性，因此这项技术甚至适用于无法在扫描仪中执行复杂任务的个人，如低功能的自闭症成人或幼儿。”

“该研究表明，与典型的成年人一样，FFA仍然是负责面部处理的关键区域，该区域中神经元选择性的变化是基于自闭症中发现的面部处理能力的可变性。我们的研究确定了一个明确的目标为了干预，“Riesenhuber说。实际上，在研究完成后，研究人员成功地试图改善自闭症参与者的面部识别技能。他们展示了首先非常异常的参与者对，但变得越来越相似，发现FFA调整随着行为能力而改善，与行为能力分开。“这表明高水平大脑区域riesenhuber说，可能仍然有点塑料。“

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