孤独症儿童面部表情识别的研究
兰岚 兰继军 李越(陕西师范大学教育科学院,西安,710062)
摘要 对他人面部表情的识别是一种重要的心理能力和社交技巧.孤独症儿童在识别他人面部表情上的障碍影响了他们的社会功能。现有的研究从神经科学、心理学和教育学等多个领域揭示孤独症儿童识别面部表情的特点和规律,即为教学干预提供理论支持,又为面部认知加工研究提供证据。但作为一个年轻的领域,来自各个方面的研究存在争议和矛盾之处,而且仍然有许多问题尚未涉及。
关键词 孤独症 面部表情识别 心理理论
面部是表现人的心理状态的窗口。面部表情属于身体语言,通过对他人面部表情地观察来推测其心理状态是一种重要的能力。对人类面部表情的认知对于社会交往非常重要。正常发展的儿童在6个月大以前就注意母亲的面部表情,在7个月大时就可以辨别了[1]。1岁的婴儿表现出对几种基本面部表情的理解力,而且,根据他人的面部表情来进行社会判断和交流的能力随着年龄的增长而提高[2]。正常发展的儿童精确识别和解释面部表情的能力同年龄和智商成正比。所以,能否准确地识别他人的面部表情并作出适当的反应在一定程度上能够反映儿童的发展状况和社会能力。
但是,这样一个简单的观察任务对对孤独症儿童来说却十分困难。作为一种严重的、发生于童年早期的以明显的社会和沟通技能缺陷及刻板的兴趣和行为模式为特征的广泛性发展障碍,孤独症或自闭症[autism]的主要特征之一便是在社交方面有质的损害,其中包括多种非言语行为使用方面的损害。尽管患孤独症的儿童分为智力落后的低功能型和智力正常的高功能型,甚至还有智力超常的“白痴学者”型,但所有的自闭症儿童都和别人面对面目光接触或者社会交流的时间太短,缺乏与情境相应的面部表情、身体姿势、手势和言语表达;他们既不会自发寻求和外界交流,和别人建立关系,也不会寻找或留意其他人的情感线索,识别环境和他人的情绪行为,如别人是否高兴、伤心、感兴趣或者生气,更不会做出适当的判断和反应。这些缺陷直接影响到了孤独症儿童对社交、沟通和情感行为的整合,比如,他们不理解他人友好的面部表情而将伸出来的手视为一种威胁而对他人进行攻击[3]。
1. 孤独症儿童面部表情识别的研究进展
随着对孤独症的研究的不断深入,来自神经科学、心理学和教育学的研究互相借鉴、融合,推进了对孤独症儿童面部表情识别特点的了解。
1.1认知神经科学的研究进展
研究者们应用多种脑成像技术,对孤独症儿童脑部发育的特点和结构异常进行了探测,并确定了某些受损的脑区会影响孤独症患者对面部表情的识别。研究发现杏仁核区和梭状回与孤独症儿童的情绪调节有关,这些区域的功能障碍影响着面部认知,杏仁核在识别刺激的情感意义及社会行为和奖赏之间的关系中有重要的作用,也在社会刺激导向、眼睛凝视方向中扮演重要角色[3]。
孤独症儿童在识别面部表情照片方面的脑部活动与正常儿童没有区别。华盛顿大学孤独症中心Dawson以3、4岁的孤独症儿童、发展迟滞和正常儿童作为被试,发现他们在观察不同表情的照片时脑部的活动相似;还发现和情绪相关的杏仁核区和辨认恐惧及做出反应相联系。
而华盛顿大学的心理治疗和放射线学者Dager的使用核磁共振扫描测量了大脑不同区域的体积。他发现孤独症儿童大脑,不论男女,都比正常儿童要大10%;孤独症儿童的杏仁核区域的比例不均衡且要比正常儿童和智力发育迟滞儿童的要大一些。现有的研究还无法解释为什么孤独症儿童在表达正常情绪方面有困难,但其大脑负责情绪的区域要比其他儿童大一些。尽管如此,尚不能将杏仁核区异常作为诊断孤独症的标准。[1]
Dawson进一步发现杏仁核区和辨认恐惧表情有一定的关系,恐惧的情绪既是有遗传因素的作用,也有后天习得的作用。孤独症儿童表面上好像是辨认不了面部信号和注意不到他人的表情,但杏仁核的活动表明他们只是不能通过一般的途径去注意和辨认面部表情和产生移情能力,这说明他们负责情绪解码的大脑系统在早期就产生了问题。这一研究进而为早期干预提供了有力的支持。通过行为干预在早期帮助孤独症儿童学习注意他人的面部线索,重组大脑系统,逐渐能够以正常的加工方式注意和辨认面部表情。
应用认知神经科学的技术还进一步发现了孤独症儿童的心理理论能力(Theory of mind,ToM)的缺陷。心理理论能力是通过外在行为理解他人的意图、信仰、感受和要求等心理状况的能力,也包括面部认知过程。研究者们已经意识到孤独症儿童的心理理论能力可能与其面部表情认知障碍和社会功能低下有一定的关系,但在这一领域还有许多空白尚未解决。
1.2情绪心理学的研究进展
情绪心理学是心理学中的重要分支,情绪心理学的研究为了解孤独症儿童面部表情的认知特点提供了进一步的证据。Baron等人的研究发现,孤独症儿童对与外部情境有关的简单表情如高兴和悲伤辨认得较好,而对于涉及内心自我察觉的面部表情如惊奇、害怕等则比较困难[5][6]。他们尤其对于害怕、不安、痛苦#p#分页标题#e#等表达负性情绪的表情更不敏感[7]。这一结论对于改进早期教育有积极的意义,教育者可以通过建立良好的互动关系和系统地对情绪认知进行干预来帮助孤独症儿童提高对不同情绪的认知能力。
对孤独症儿童识别面部表情的图式研究,即对面部表情的部分和整体识别方面,研究者也取得了一些新的进展。Thomas等人让孤独症儿童、智力落后儿童和言语障碍儿童分别辨认妇女、猩猩和狗的四种基本面部表情的图片,结果发现,非孤独症儿童识别整个脸要比识别上部或下部脸要好得多,但孤独症儿童只对脸的下半部分反应,识别整张脸的成绩和识别下半部分脸的成绩相同。这说明孤独症儿童的面部表情识别图式是根据人脸的下半部分建立起来的,即只注意嘴角的变化,而与其他儿童对整张脸的信息加以整合的识别图式不同[8]。这种认知图式形成的可能原因是孤独症儿童感知功能的损害引起的对刺激的高度选择性,即关注环境中物体或事件的某种特征而忽略其他同等重要的特征,对环境中一个有限部分选择性关注而忽略其他重要部分,这种特征导致孤独症儿童视野或听觉范围狭窄,在观察面部表情时也是如此[3]。另一个可能的解释与大脑左右半球的功能有关。大脑右半球调整与生俱来的初级情绪,如高兴、愤怒和害怕等,控制脸的上半部分及对他人上半部分脸的面部表情的认知;而左半球调整社会性的习得的次级情绪,如内疚和嫉妒,控制脸的下半部分及对他人下半部脸的面部表情的认知[9)。而孤独症儿童右脑发育异常,初级情绪功能损害,限制了对面部表情信息的整合,因此他们只能依靠次级情绪系统来观察他人的面部表情[10)。
法国Bruno Gepner的研究也发现在自然情境中,当高功能孤独症成人观察他人的面部时与普通人相反,他们将目光聚集在人的嘴巴上而非眼睛上。研究还证明低功能孤独症儿童在知觉环境中物体的运动,特别是快速运动方面有缺陷,而高功能孤独症在这方面的缺陷要稍轻一些。因此当面部表情在屏幕上慢速出示时,孤独症儿童辨认面部表情的成绩相对来说要好得多。因而研究者推测孤独症儿童有快速视-动觉整合缺陷。根据这一假设,许多具有动觉缺陷的孤独症儿童在会将快速物体运动,比如眨眼和眼球的运动,视为反常刺激而避免面对面的目光接触,因而也影响到了社会交流。因此,他们将注意力放在别人的嘴巴上实际上是试图更好地去理解对方的面部表情,以弥补在自然情景中不能精确有效地注意其他的快速的面部运动。快速视-动知觉缺陷已被认为是导致孤独症神经心理缺陷和社会互动不足的主要原因之一。[11]
孤独症儿童的缺陷还表现在对他人的面部表情注意不足,因此也可以通过变化孤独症儿童的注意焦点,检验孤独症儿童对他人面部表情的注意力是否能够提高。Sander Begeer 等人以28名高功能孤独症儿童作为实验组,31名非孤独症儿童作为控制组。他们被要求找出照片中微笑或厌恶的脸。正如以前研究的结果,在一般条件下,实验组成绩不如控制组,但是当实验组被明确要求将照片和现实生活关联起来做决定时,成绩大幅度提高。这说明,孤独症儿童对他人面部表情的注意力受情境因素影响。[12]因此,在干预是要考虑将面部表情和对应情境结合起来训练。
另一个研究将8个高功能的孤独症儿童(IQ>70)作为实验组,8个年龄、性别、语言发展相匹配的普通儿童作为控制组。实验的内容是将情绪故事和相对应的真实或欺骗性面部表情搭配。尽管高功能孤独症儿童可以将情绪故事和标准的面部表情联系起来,但在理解真实情绪的故事中人物的感受方面和虚假情绪故事或因为一定需要而表现出来的欺骗性的面部表情方面却落后与控制组。因为,对于高功能孤独症儿童来说,面部表情仅仅是一种语汇编码,而不是使人相信或不相信的社会交流方式[13]。因此,干预应该着重补偿他们在理解社会感情方面的缺陷,而不仅仅是理解表情的含义。
1.3 特殊教育实践的证据
训练孤独症儿童识别和理解面部表情是相当困难的一件工作,而开展这方面的实践则是非常有意义的。华盛顿大学的研究者采用电脑辅助教学的方法,将面部表情照片和表现情绪场景的卡通片或童话故事作为训练工具,帮助孤独症儿童注意和提取面部线索,教会他们识别面部信号的意义。该研究在两所特殊教育学校对孤独症学生进行了电脑辅助教学,通过每周5次,一次半小时的教学使这些儿童的错误率明显减少[14]。
另一个教学实践是评估孤独症儿童辨认面部表情的能力,以及如何系统地,按步骤地教给他们这些技巧。首先采用正式或非正式的渠道评估孤独症儿童在这方面的能力和需要,以了解孤独症儿童对表情的识别和理解水平。教学中先训练孤独症儿童学会识别几种基本情绪,学习将相似的表达这些情绪的面部表情搭配归类;再学习为这些表情命名;然后学习识别理解这些面部表情后的基本情绪。一旦学生辨认和理解了这些基本情绪和相应得面部表情,就进入下一步更复杂的任务——辨认不同强度的基本情绪以及描述这些不同强度的词汇,如气恼和愤怒;最后学习辨别各种微弱的情绪和相应的面部表情。
此外,在教学中,研究者和教师#p#分页标题#e#还安排孤独症儿童学习其他一些重要的面部表情识别技能,如感兴趣或不感兴趣的表情;微笑但不真诚时的表情;传达嘲笑,悲哀和困惑的表情;厌恶,窘迫,自信,害羞,羞耻,嫉妒,困惑,怀疑,惊奇和抱歉等。在训练中,教师采用模拟现实活动、多媒体呈现、照镜子直接模仿、角色扮演、游戏、体验式教学、书写和画画等方式,帮助他们理解不同表情的所包含的信息。教师充分发挥各种教学材料的作用,如镜子、影片、图片和照片等[15]。
2. 对孤独症儿童面部表情识别研究的争论
目前对孤独症儿童的面部表情识别研究仍然是众说纷纭,仍未取得一致的结论。许多研究结论甚至是相对立的,如有的研究者从观察和语义理解的角度研究孤独症儿童对6种标准的面部表情的识别。结果表明孤独症儿童和正常儿童一样对不同强度水平的面部表情都能识别,且犯同样类型的错误[16]。而以前的研究结果却认为他们在辨认惊奇、害怕,表情以及更复杂面部表情方面有严重的障碍,还有涉及整个面部或部分面部表情识别的实验表明孤独症儿童的面部表情认知图式异于其他儿童,这次试验的结果却刚刚相反。
过去的研究所得出的结果大部分是基于识别静态照片的实验中得来的,为了克服这一缺陷,诺丁汉大学运用数码成像技术设计了面部表情动画作为精确测量孤独症表情认知能力的工具,研究者编辑了图像中脸的不同部位,使眼睛和嘴巴保持固定,以探索特定的面部区域在识别心理状态方面的重要性。
在第一个实验中,18名10-14岁的孤独症儿童能够为动态和静态的面部表情归类,但是成绩不如正常儿童的水平。但当面部表情中的眼睛和嘴传递一定信息时,他们识别的要较好一些。在第二个实验中, 18名11到15岁的孤独症儿童不管只是看到眼睛还是看到整张脸,他们在理解他人心理状态中和正常儿童做得一样好。这表明,孤独症儿童事实上也利用了眼睛的信息。这次实验和以前的研究相矛盾。表明孤独症儿童或成人通过他人面部表情推断心理状态时的障碍不是因为理解眼睛所传递的信息的能力缺陷,出乎意料的是孤独症儿童在进行心理状态推断时似乎特别依赖于眼睛和嘴所传达的信息。[17]可见,关于孤独症儿童面部表情的研究仍有许多空白领域有待于填补。
3. 对孤独症儿童面部表情识别研究展望
现有的对孤独症儿童面部表情识别研究仍然存在很多问题。首先多数研究被试多选用高功能的孤独症儿童和成人,研究结果能否推论到所有的孤独症群体中去值得商榷。当然,伴有智力落后的低功能孤独症儿童的交流困难增加了实验的难度也是一个现实问题。其次,面部表情本身是很复杂的,如Paul Ekman确定了有超过一万个不同的面部表情,但很多面部表情看起来差不多,如害羞,窘迫、羞愧等,这既为心理学研究也为特殊教育教学干预提出了新的课题。再次,孤独症儿童面部表情识别能力和心理理论水平的关系究竟是怎样的;干预是否能提高心理理论水平;对孤独症儿童面部表情识别的跨文化研究等等几乎没有人涉足。
孤独症儿童在处理情感信息,认知他人面部表情方面的障碍直接影响了他们的社会功能,所以,对于孤独症儿童面部认知的研究很重要。这不光因为它在一定程度上能解释孤独症的社会化缺陷,为进一步的干预提供实证支持;而且,也为一般面部认知功能专门化的研究提供思路和证据。在一定程度上,孤独症可能是唯一能够从出生就影响个体在面部认知加工过程上有困难的缺陷。因此,对孤独症儿童对他人面部表情识别的研究既有实践意义,又有理论价值。
随着对孤独症越来越多的关注和重视以及训练和教学实践的要求,许多新的课题摆在研究者面前,需要立足本国文化环境和社会现实,加强对孤独症儿童心理特点的研究,进而推动孤独症儿童早期干预与教学实践的改进。
参考文献:
1. Autistic preschoolers have larger-than-normal brains, can’t distinguish emotions from facial photographs,Public release date: 4-Dec-2001
2. Camras, L. A., Dunn, J., Izard, C. E., Lazarus, R., Panksepp, J., Rothbart, M. K., et al. (1994). What develops in emotional development? In P. Ekman & R. J. Davidson (Eds.), The nature of emotions: Fundamental questions (pp. 345–375). New York: Oxford University Press
3. Mash,E.J, Wolfe,D.A .儿童异常心理学.孟宪章等译.广州:暨南大学出版社,2004.5:385,389,394,413,401
4. Mary L. Phillips ,Facial processing deficits and social dysfunction: how are they related? Brain, Volume 127, Number 8, 21 August 2004 , pp. 1691-1692(2)
5. Baron-Cohen, S., Spitz, A., & Cross, P. (1993). Do children with autism
Recognize surprise? Cognition and Emotion, 7, 507–513
6. Yirmiya, N., Sigman, M. D., Kasari, C., & Mundy, P. (1992). Empathy and cognition in high functioning children with autism. Child Development, 63, 150–160.
7. Sigman, M. D., Kasari,#p#分页标题#e# C., Kwon, J., & Yirmiya, N. (1992). Responses to the negative emotions of others by autistic, mentally retarded, and normal children. Child Development, 63, 796–807.
8. Thomas F. Gross ,The Perception of Four Basic Emotions in Human
and Nonhuman Faces by ChildrenWith Autism and Other Developmental Disabilities .Journal of Abnormal Child Psychology, Vol. 32, No. 5, October 2004, 469–480
9. Prodan, C. I., Orbelo, D. M., Testa, J. A., & Ross, E. D. (2001). Hemisphericdifferences in recognizing upper and lower facial displays of emotion. Neuropsychiatry, Neuropsychology, and Behavioral Neurology,14, 206–212.
10. Rinehart, N. J., Bradshaw, J. L., Moss, S. A., Brereton, A. V., & Tonge,B. L. (2000). Atypical interference of local detail on global processingin high-functioning autism and Asperger’s disorder. Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines, 41, 769–778.
11. Bruno Gepner, Autism, Movement, and Facial Processing ,Am J Psychiatry 161:1719, September 2004
12. Sander Begeer,Carolien Rieffe ,Mark Meerum Terwogt ,Lex Stockmann ,Attention to facial emotion expressions in children with autism .Autism, Vol. 10, No. 1, 37-51 (2006)
13. Maureen Dennis ,Linda Lockyer ,Anne L. Lazenby,How High-Functioning Children with Autism Understand Real and Deceptive Emotion.Autism, Vol. 4, No. 4, 370-381 (2000)
14. Miriam Silver ,Peter Oakes ,Evaluation of a New Computer Intervention to Teach People with Autism or Asperger Syndrome to Recognize and Predict Emotions in Others.Autism, Vol. 5, No. 3, 299-316 (2001)
15. Pat Crissey,Strategies and Activities for Teaching Facial Expressions.The ASA’s 38th National Conference on Autism Spectrum Disorders (July 11-14, 2007) of ASA
16 Fulvia Castelli Understanding emotions from standardized facial expressions in autism and normal development.Autism, Vol. 9, No. 4, 428-449 (2005)
17 Autistic Children Can Interpret Mental States When Facial Expressions Are Animated. Society for Research in Child Development,March 27, 2007