《Autism Research》：Atypical Predictive Processing Is Associated With Sensory Over-Responsivity in Autism
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感觉过度反应（SOR），即对感觉刺激的负性反应增强，是自闭症谱系障碍（ASD）的特征之一，但其神经机制尚不明确。尽管SOR与感觉刺激期间的感觉-边缘系统高反应性有关，但预测加工（Predictive Processing）的异常可能在自闭症的非典型感觉处理中扮
感觉过度反应（SOR），即对感觉刺激的负性反应增强，是自闭症谱系障碍（ASD）的特征之一，但其神经机制尚不明确。尽管SOR与感觉刺激期间的感觉-边缘系统高反应性有关，但预测加工（Predictive Processing）的异常可能在自闭症的非典型感觉处理中扮演关键角色。然而，鲜有研究直接探究SOR与预测之间的关系，特别是使用在现实生活中困扰自闭症个体的厌恶性刺激。本研究检验了预示厌恶感觉刺激开始的视觉线索是否能够（a）通过降低刺激的不可预期性来减少自闭症中的神经高反应性，或者（b）由于自闭症中的非典型预测加工阻碍了使用该线索来减弱反应，因而表现出有限的效果。55名自闭症（ASD；30名女性，平均年龄21.01?±?3.49）和28名典型发育（TD；16名女性，平均年龄19.76?±?3.00）的青少年与年轻成人在接受轻度厌恶性听觉和触觉刺激时进行了功能性磁共振成像（fMRI）扫描。刺激组块要么伴随代表即将出现的感觉刺激的视觉线索呈现（可预测），要么无线索呈现（不可预测）。结果表明，在不可预测条件下，ASD组相比TD组存在感觉皮层的高反应性，但对可预测刺激的反应总体在组间相似。此外，在自闭症组中，预期刺激与额叶活动增加相关，表明视觉线索促进了感觉反应的调节。值得注意的是，在自闭症组内部，SOR与相关感觉皮层对预期刺激的反应增强相关，表明预期抑制的减弱可能与ASD内部的SOR特异性相关，而非一种普遍的自闭症特质。
**自闭症中感觉过度反应与非典型预测加工相关的研究解读**
感觉处理异常是自闭症谱系障碍（ASD）的核心特征之一，其中感觉过度反应（SOR）表现为对日常生活中常见声音、质地等刺激产生过度的负性反应，严重影响个体的生活质量与社会参与。尽管SOR在ASD中普遍存在，但其潜在的神经机制尚未完全阐明。近期，预测加工（Predictive Processing）理论为理解ASD的感觉症状提供了一个重要的框架。该理论认为，大脑通过不断将传入的感觉输入与先验预期进行比较来构建对世界的感知，预期与实际输入之间的差异（即预测误差）驱动着学习和更新。在ASD中，这种自上而下的预测机制可能存在异常，导致个体更依赖于自下而上的感觉输入，从而可能引发或加剧感觉超敏。然而，直接检验预测加工机制与SOR之间关系的研究，尤其是在使用更贴近真实生活的厌恶性多感觉刺激方面，仍存在显著的空白。本研究旨在填补这一空白，利用功能性磁共振成像（fMRI）技术，通过操纵刺激的可预测性，来探究预测加工在ASD个体对轻度厌恶性听觉和触觉刺激的神经反应中的作用，并分析其与SOR特质的关联。
为了直接检验上述假设，研究人员采用了一项具有生态效度的预测提示范式（predictive cueing paradigm）。研究对象包括55名ASD和28名年龄与性别匹配的TD青少年及年轻成人。在fMRI扫描期间，参与者接受同步呈现的轻度厌恶性听觉（如直升机、警报声）和触觉（如牙刷摩擦皮肤）刺激。这些刺激模式基于SOR个体在日常生活中报告感到困扰的体验设计。实验设计了两种试次类型：可预测试次中，感觉刺激之前会呈现一个预示即将出现刺激类型的视觉图像线索；不可预测试次中则无此线索。通过比较两种条件下大脑活动的差异，研究人员可以评估预测线索对感觉处理的调节作用。研究还使用了感觉处理三维量表（SP3-D）的自评问卷来量化参与者的SOR水平，并在fMRI扫描后收集了参与者对实验刺激的主观厌恶度评分。数据分析基于FSL软件包，采用组块设计进行fMRI数据的采集与处理，并通过混合效应模型进行组内和组间比较，同时将年龄和运动参数作为协变量加以控制。
研究结果显示，在不可预测条件下，ASD组相比TD组在双侧视觉皮层、左侧感觉运动皮层以及双侧感觉联合区域（如颞中回、辅助运动皮层和顶上小叶）表现出显著增强的神经激活。这一发现与以往关于ASD感觉神经高反应性的研究一致，表明在缺乏预期信息时，ASD个体的感觉皮层网络处于一种过度活跃的状态。相比之下，在可预测条件下，组间差异显著减少，仅在左侧中央前回显示出ASD组更强的激活。这一结果提示，提供预测线索能够有效减弱ASD组在不可预测条件下观察到的广泛感觉皮层高反应性，支持了“可预测环境可能降低ASD感觉反应”的观点。
当直接对比可预测与不可预测条件时，研究人员发现了不同的神经活动模式。在不可预测条件下，双侧小脑VI叶、右侧中央前回和扣带旁回等区域激活更强，这可能反映了处理意外刺激时涉及的错误监测和模型更新过程。而在可预测条件下，包括小脑小叶、双侧尾状核、左侧中央后回以及视觉联合皮层在内的多个区域显示出更强的活动。有趣的是，ASD组在可预测条件下还表现出额叶皮层（包括背外侧和背内侧前额叶皮层）的额外激活，这些区域与认知控制和调节功能密切相关。这提示ASD个体可能通过招募更多的前额叶调控网络来主动处理可预测信息，以应对即将到来的刺激，这可能是一种补偿性机制。
更重要的是，在ASD组内部进行的相关分析揭示，SOR水平与特定条件下的神经活动存在显著关联。在可预测条件下，较高的SOR评分与双侧感觉运动皮层和左侧前额叶皮层更强的激活正相关；在可预测与不可预测条件的对比中，SOR与右侧体感皮层、听觉皮层和中央 opercular 皮层的激活增强相关。这些结果直接支持了“SOR与预期刺激引起的神经反应减弱不足相关”的假设。换言之，SOR严重的ASD个体可能难以生成或有效利用感觉预测来抑制对预期刺激的反应，导致相关感觉皮层持续处于高激活状态。
此外，研究人员还分析了参与者对预测图像提示本身的反应。TD组在高级视觉处理区域（如双侧舌回和右侧外侧枕叶皮层）表现出比ASD组显著更强的激活。这可能反映了TD组在注意分配或处理这些跨模态预测线索的神经效率上优于ASD组，暗示ASD组在利用视觉线索准确映射和预测即将到来的感觉刺激方面可能存在困难。
综合讨论部分认为，本研究通过使用生态效度高的多感觉厌恶性刺激和预测提示范式，为理解ASD感觉症状的机制提供了新见解。研究结果揭示了预测加工异常在SOR中扮演的复杂角色。一方面，群体水平数据显示，可预测线索能普遍减弱ASD的感觉皮层高反应性，这为通过提供结构化预期来改善ASD个体的感官体验（如使用视觉日程表）提供了神经科学依据。另一方面，个体差异分析表明，SOR的严重程度与预测线索减弱感觉反应的效能呈负相关，即SOR越严重的个体，其预期抑制功能越弱。这表明预测加工缺陷在ASD中并非普遍存在，而是在感觉反应性增高的亚群中更为突出。因此，干预措施的个体化设计至关重要：对于SOR严重的个体，可能需要更直接、更贴近预期刺激本身的预测线索，并配合额外的练习来建立线索与事件之间的有效关联。
总之，本研究证实了非典型预测加工与ASD中的感觉过度反应相关联。研究结论部分明确指出：预期刺激在ASD组中引发了增加的额叶活动，表明视觉线索促进了感觉反应的调节；而在ASD组内部，SOR与相关感觉皮层对预期刺激的反应增强相关，提示预期抑制的减弱可能特异性地与ASD内部的SOR相关，而非一个普遍的自闭症特质。这些发现强调，预测机制在ASD中不能被简单地概括为全面的缺陷或完好，其效应可能依赖于个体的SOR严重程度。未来的研究需要进一步区分基于提示与基于重复的预测加工形式，并探索其在ASD不同亚群中的具体作用。
