孤独症谱系障碍群体联合行动协调能力的研究进展

黄颖丽　周永红　蔡明君

［摘 要］ 孤独症谱系障碍群体的联合行动协调能力受损与基本社会能力受损有关，甚至影响后期社交能力的发展及其社会适应。现有对孤独症谱系障碍群体联合行动协调能力的研究中，已经证实联合行动的不同关键组成部分受到损害，如合作能力、运动预测能力和运动模仿能力；同时研究也深入到了联合行动协调能力大脑活动区域，其中大脑的镜像神经元系统（MNS）和心理化系统（MS）主要参与作用，并且存在异常激活；目前对孤独症谱系障碍群体联合行动研究的主要范式是联合simon任务范式。未来应进一步扩大研究范围，更深入探索联合行动协调能力的缺陷组成以及行为机制；完善联合行动协调能力的大脑神经机制研究；丰富研究范式。

［关键词］ 孤独症谱系障碍群体；联合行动；协调能力

［中图分类号］ G760

根据《精神障碍诊断和统计手册》的定义，孤独症谱系障碍（Autism Spectrum Disorders ，以下简称ASD）群体在社交互动和交流方面存在缺陷，以及表现出有限、重复和刻板的行为、兴趣和活动模式^［1］。该群体在学校环境中面临更多社会孤立和学业失败的风险，他们的社会互动能力低于具有相应智商的典型发展（Typical Development，以下简称TD）群体。

联合行动是一种社会互动的形式，指两个或多个个体在时间和空间上协调其动作以给周围环境带来变化的任何社会互动形式^［2］。个体在空间和时间上精确地协调彼此动作，让个体在和他人双向互动的过程中实现共同目标，并且改变环境，所以广义上来说联合行动是一种社会互动。联合行动中相互协调的能力依赖于广泛的运动和社会能力，如联合注意力、目标和意图共享、动作理解、运动计划和预测能力等，这些能力都基于儿童早期的感觉运动过程，与之后社交能力的发展密切相关^［3］。研究ASD群体如何在联合行动中实现相互协调的能力，将有助于进一步了解他们的需求以及相应能力在指导社会交往发展中的作用。此外，对ASD群体联合行动的大脑神经活动的研究也有助于在神经水平上理解ASD群体联合行动的大脑运作过程^［4］。

一、ASD群体联合行动的基本机制

ASD群体在时间和空间上完成精细协调的互补联合任务时，需要对联合目标、自己与同伴的动作或任务形成心理表征，在此基础上对联合行为进行监控，并将其纳入自己的行为计划^［5］。所以ASD群体的联合行动协调依赖于三个专门的机制：共同表征、行动监控以及行为计划协调，成功的联合行动需要这三个递进的过程作为基础。

（一）共同表征能力

共同表征是联合行动的基本机制^［6］。联合行动的机制包括注意、感知与动作之间的联结，不仅对自己的任务形成表征，而且对合作者的任务也形成表征，这些共享表征可能会影响自己的行为，进而形成共同表征以实现动作上的协调。共同表征理论可以分为三种：动作共同表征理论（action co-representation account）、任务共同表征理论（task co-representation account）、行动者共同表征理论（actor co-representation account）。个体与他人协作时需要彼此间不断进行动作或行为上的调整。在联合任务中，拥有共同表征能力的个体，可以同时表征自己和同伴。表征共同行动者的动作对成功完成整个任务有至关重要的作用，是联合行动得以进行和完成的基础。为了充分地共同表征，两个行动者需要具有相似的运动储备和相似的感知社会的方式，这与个人能力有关^［7］，所以个人所具备的联合行动能力对个体和群体水平的发展具有较大意义。

（二）行动监控能力

行动监控涉及跟踪自己的任务表现以及合作者、竞争对手或两者的行为，确定任务目标实现的程度，或者行动是否按照指定的方式展开。我们对自身错误的察觉会引导我们做出正确的或适应性的行为，以尽量减少未来出现同样错误的机会。行为监控过程是由大脑中关于自己和他人行为影响的预测机制支持的，在这个过程中，前顶内沟（aIPS）起着关键作用，它对观察和执行动作的目标进行观察^［8］。这个功能系统是高度灵活的，不仅在个体任務中，而且在社会任务中对优化绩效都起着核心作用。因此，这个系统是社会适应行为的关键基础，它使人们能在各种各样的社会互动中对他人行为做出灵活反应，从而促进联合行动中的目标导向行为。

（三）行为计划协调能力

成功地执行联合行动通常需要个人行动在空间和时间上的精确协调，当没有关于他人行为的连续或有节奏的信息时，人们依然可以在离散的时间点上计划协调其行为。在联合行动中，当没有收到相关信息时，合作者会减少他们在联合环境中的行为的可变性。行为变量越小，计划协调能力效果会越好。以这种特殊的方式来改变自己的行为，让合作者更容易预测即将到来的行为，这也是联合行动中的重要策略^［9］。行为计划协调能力在许多日常任务中起着重要作用，当两个或两个以上的人能与他人协调行动时，任务的效率会大大提高，这种联合行动中潜在的有效协调机制可以被理解为概率优化。人类预测和考虑共同行动者的行动目标的能力被认为是成功的人工互动的基础，因此成功的行动协调可以帮助日常的联合任务非常流畅地实现^［10］。

二、ASD群体的联合行动能力

与人进行联合行动时对他人行为的观察和模仿，都能促进人们有计划、有目标开展行动的能力，以及理解他人行动目标的能力。越来越多的研究显示，ASD群体在联合行动中表现出人际协调障碍，其联合行动协调发展过程也存在损伤^［11-12］。ASD个体认知能力和人际关系的发展与联合行动的完成有紧密联系，成功顺畅地与他人进行联合行动不仅能促进ASD个体的亲社会行为发展^［13］，也是其更好适应社会所必须具备的基本技能。研究发现ASD儿童进行合作性联合行动的障碍与其智力功能没有实质性联系，其智力功能在正常范围内，另外ASD严重程度（指ADOS评分等级）和任何运动学特征之间也没有显著相关性。这表明联合行动协调能力的损伤可能是一种独立存在于ASD儿童中的损伤^［14］。对ASD群体的研究，传统上更关注认知障碍，如心理理论障碍或执行功能障碍，但对他们的社会注意力和共同注意力，即个人分享目标和合作意图的过程，研究较少。ASD群体的社会动机也是受损的，研究发现正常群体的社会动机更加积极，个体优先倾向于导向社会世界，在社会互动中寻求和获得乐趣，并努力促进和维持社会联系，最终形成了社会化适应，然而ASD群体的社会动机则相对更弱，这阻挡了他们进行更多和更有效的联合行动^［15］。

（一）ASD群体在联合行动中的运动预测能力

联合行动任务的成功执行需要对外围行动者进行准确感知，以及对这些行动后果进行准确预测。ASD个体能与他人协调行动以分享一个共同目标，但当他们必须使用运动学线索来预测他人行动时，会显示出更加明显的受损与不足。在缺乏关于他人运动空间特征的先验信息的情况下，ASD儿童无法协调与他人的运动。在调查ASD和TD儿童在合作性联合行动任务中协调自己的手动行动和他人的手动行动的能力时，研究者创建了一个类似游戏的新实验环境，要求儿童与实验者合作。第一个任务中儿童掌握了关于行动目标和运动方向的所有信息，而在第二个任务中，他们必须观察对方行动来掌握目标。当ASD儿童先验地知道对方的运动方向时，即在明确的终点任务中，除了反应时间有较大可变性外，他们的运动与TD儿童没有明显不同。相反，当他们不得不仅仅依靠对方的运动学特征来推断预测运动方向时，即在不明确的终点任务中，ASD儿童在联合行动任务中表现出比TD同龄人更大的不同步性，也会出现更多错误，并且会表现出比TD儿童更长的反应时间和运动时间^［16］。所以当他们必须使用运动学线索来预测他人行动时，损伤就会显现或变得更加明显。这是因为ASD群体在社会感知过程和预测他人行动方面表现出现困难，特别是在不确定和模糊情况下，不能使用动作的运动学细节或其他社会线索。

联合行动前馈模型（forward model）是对运动预测过程的解释。模型分为三级，分别是个体前馈模型表征、同伴前馈模型表征和联合前馈模型表征。个体前馈模型是指在感知系统中融入了个体意图，中央神经系统发出运动指令，模拟感觉运动回路，预测行为结果，再根据结果进行下一步的行为计划。同伴前馈模型表征是指个体在表征同伴行为和预测结果之后，将感知系统中的预期结果和真实行为结果进行比较。联合前馈模型表征是指进一步计划和调整自己的行为，这是以联合行动的目标为出发点。研究发现，ASD群体的前馈模型在不同级别中都有一定程度的缺陷^［17］。

（二）ASD群体在联合行动中的运动模仿能力

在寻找孤独症特有的社交困难的潜在原因时，模仿技能引起了特别关注。研究发现ASD个体中，一般存在视觉运动整合（Visual-Motor Integration，VMI）损伤，从而导致其具身表征的形成受损以及运动模仿受损，并最终中断运动和社交技能的学习^［18］。到目前为止，ASD研究领域的“模仿”研究仅限于明确要求模仿，而对自动进行模仿的研究却较少。但从现有研究可知，ASD儿童有90%表现出明显的一般运动模仿障碍，ASD儿童在接球和运动模仿等需要有效视觉运动整合的任务上尤其受损^［19］，ASD儿童接球能力受损可能是由于难以形成视觉感知轨迹的内部表征^［20］。运动模仿是一种依赖于有效视觉运动整合的技能，运动模仿高度依赖于将视觉观察到的动作有效地转化为内部的动作表现，这种行为能力在ASD儿童和成人中都存在损害，影响他们与他人及其环境互动。学习新技能通常包括观察，然后模仿他人的行为，受损的运动模仿可能因此导致各种技能行为的异常发展，包括运动和社交行为。就社会发展而言，模仿对于语言、游戏和与他人分享经验的共同注意力的发展至关重要，对于获得社会和运动技能以及社会交流和建立社会关系也非常重要。所以运动模仿能力在社会联合行动中起重要作用。涉及运动模仿的神经过程是复杂的，与TD儿童和注意力缺陷多动症（ADHD）儿童相比，ASD儿童表现出手动手势（即练习）的熟练度较低，而且识别这些手势的能力也受损，ASD个体内部动作模型的异常导致了模仿网络中传入（顶下小叶）和传出（背侧/腹侧运动前）表征的异常发展。ASD儿童可能不会像TD儿童那样应对那么多的变化，因此他们对高度重复的可预测刺激（如机器人的动作）的反应更好。虽然他们的运动模仿能力受損，但可以通过与机器人互动来绕过他们的一些社交缺陷。交互式机器人不仅越来越多地用于娱乐和服务，还用于康复、治疗和教育^［21］。

（三）ASD群体在联合行动中的合作能力

孤独症群体会出现更多非典型性的合作行为，在对ASD儿童与TD儿童的合作行为评估中发现，ASD儿童会更少尝试与同伴交往，这表明他们在合作意向与能力方面存在一定障碍^［22］。在ASD儿童中，与他人合作的能力与其模仿和联合注意力技能是相关的，但与他们的意图理解能力无关。当ASD儿童与成年人合作行动时，表现出与TD儿童更少的差异，这表明联合行动的协调性可能受到构建互动的伙伴所做贡献的影响^［23］。ASD儿童能够与他人合作，但是他们经常无法在更一般、更抽象的层面上进行全面合作。所有ASD参与者比TD对照者表现出更基本的相互反应，相比之下，他们表现出更少的合作互惠和对实验者输入的更少容忍，他们更不愿意和实验者一起在图画中构建有意义的物体。所以总体看来，ASD群体在联合行动中的合作能力是有一定缺陷的。

三、ASD群体在联合行动中大脑活动区域研究

（一）镜像神经元系统

联合行动中有与“镜像”和“心理化”相关的两个大脑网络参与^［24］。当一起执行任务时人们强烈依赖于他们，在单独执行行动时也会使用这两个神经认知机制。镜像神经元系统（MNS）是动作理解和模仿能力发展的基础，将执行和观察的动作联系起来，对同伴行为进行加工的内在机制属于镜像神经机制，即当个体观察他人做出某种行为时，会激活和自己做出该行为时同样的神经通路，即镜像神经元^［25］。ASD儿童有一个功能失调的“镜像”系统，人们推测他们缺乏一个有意的过滤器，而TD儿童可以利用这个过滤器来编码另一个人的行为。当ASD同伴在做轮流任务时，另一方进行反应时，没有做动作的ASD个体的镜像神经元依然会处于异常活跃状态。对于ASD个体来说，这是一个可能在出生时就已经存在，由社会环境塑造的预连线系统。所以，镜像神经元系统是联合行动中观察他人行为的重要机制，也是联合行动自然发生的基本机制。

镜像神经元系统是运动前区和顶叶皮质中的一类视觉运动神经元，在执行和观察目标导向的运动行为时放电，在被动观察和主动执行目标导向的运动行为时也都会放电。当ASD个体观察合作者行为时，其运动前皮质和顶内沟，以及右上顶叶和左后颞上沟的双侧部位的激活与正常人有显著差异。在ASD儿童中，已有研究显示其双侧解剖异常位于“镜像”区域（腹侧运动前区、后顶叶和颞上沟皮质）^［26］。

（二）心理化系统

心理化系统（MS）的作用是通过掌握他人的心理状态、抑制性控制、认知灵活性和换位思考，将他人行动整合到自己的行动计划中以及调整自己的行动计划，以适应合作者的行动。心理化系统在联合行动协调中发挥着重要作用。联合行动的认知影响因素有很多，比如观察他人行为的能力、预测他人行为的能力、计划自己行为的能力、控制自己行为的能力等。心理化系统使人有能力掌握他人的精神状态，涉及到人际协调的能力。它在脑部的位置包括内侧前额叶皮质（mPFC）、颞顶结合部（TPJ）、颞极、后扣带（PCC）和/或楔前叶。研究发现ASD群体在这些区域并不存在严重的大脑网络“断裂”，然而这几个大脑区域之间的社会调节过程依然存在受损^［27］。在ASD个体身上发现了属于心理化系统大脑区域的异常激活^［28］。ASD群体在联合行动中确实表现出人际协调障碍，相较于正常群体，ASD群体在掌握他人心理状态的能力上有明显缺陷。

四、ASD群体联合行动研究的主要范式

Sebanz提出的联合simon任务（joint simon task）是研究ASD群体联合行动最为广泛的一个实验范式，联合simon任务也有另外一个名称，就是社会simon任务（social simon task）^［29］。在传统研究中，认知科学倾向于探究单个个体在非社会环境中是如何完成认知任务的（“GO／NO GO”任务），而忽视了在人际互动中联合行动的加工和执行。为了进一步研究在另一个主体的支配下，互补行为是否存在以及如何被表现出来并影响自己行为，Sebanz提出了这个经典的研究范式。这个任务有两个被试，他们需要共同负责任务的不同方面，即两人分别进行单人“GO／NO GO”互补任务。当执行联合simon任务时产生的效应就是联合simon效应。

研究者设计了需要移动一张桌子的联合simon任务，发现当被试同为儿童的条件下，ASD组的动作协调性较差，与同伴同步行走的频率低于TD组。被试为儿童与成人条件下，没有表现出组间差异。这个联合simon任务证明了对于ASD儿童来说，当社交伙伴是成年人时，学习和提高联合行动的潜力可能会增加^［30］。Curioni在2017年运用联合simon任务变式让ASD和TD个体必须在空间和时间上与其伙伴协调，同时抓住一个瓶子。结果发现ASD个体很难根据现有的互动来迅速正确地不断更新其行动计划^［31］。运用联合simon任务研究ASD群体，能很好地测量其共同表征能力或自我－他人整合能力，观察到他们在不同条件下的联合行动协调能力。

五、结论与展望

（一）结论

ASD群体的联合行动协调能力是一个涉及到很多功能层次的综合性能力，其中会同时有几个组成部分一起产生作用与发生影响。ASD群体联合行动协调能力的不同关键组成部分都受到了不同程度的明显损伤，特别是在合作能力、运动预测能力、运动模仿能力上；ASD群体联合行动中的有关的大脑网络区域是“镜像”和“心理化”系统，这两个神经系统都表现出了明显差异和异常的激活；同时绝大部分有关ASD群体联合行动协调能力的研究主要运用的范式是联合simon任务。

（二）展望

1.扩大研究范围，深入挖掘ASD群体联合行动协调能力的行为机制

现有对ASD群体联合行动协调能力的研究主要集中在其合作能力、运动预测能力、运动模仿能力上，但联合行动协调能力的组成部分远不止于此。在对普通人进行的研究中，还涉及到目标和意图分享能力、行动理解能力、空间与时间协调能力，集中于研究早期出现的感觉—运动过程。目前我国对联合行动的研究主要集中于正常群体，并且倾向对幼儿等低龄儿童的研究，重点落在如何促进儿童参与社会行为时的联合协调行动。对其他年龄段的研究以及特殊儿童的研究还有待发展，特别是针对已经被证实联合行动协调能力受损的ASD群体的研究，中国几乎没有，相关的研究成果基本来自于国外。因此，建议扩大研究范围，丰富研究对象，探索和挖掘更多的影响因素，丰富该领域的研究成果。

2.完善ASD群体联合行动协调能力的大脑神经机制研究

已经证明ASD群体联合行动中有与“镜像”和“心理化”相关的两个大脑网络参与其中并产生了异常激活，但具体涉及的大脑区域以及影响程度还需要进一步探索。镜像神经元系统中的额下回（IFG）后部、运动前皮层（PM）和下顶叶（IPL）以及心理化系统中的内侧前额叶皮层（MPFC）、颞顶叶交界处（TPJ）、颞极、后扣带（PCC）和楔前叶在未来都可以进行深入的单个研究。此外，当与他人互动时会产生奖励体验，奖赏大脑区域的神经活动也会增加，包括眶额皮层、背侧和腹侧纹状体、丘脑和杏仁核也是可以结合开展研究的位置。未来还可以进一步运用ERPS、FNIRS等技术，全面地探究ASD个体在完成联合行动时的脑区反应。

3.丰富研究范式，改变单一研究范式

目前绝大部分有关ASD群体联合行动协调能力的研究最主要运用的范式是联合simon任务。如果进一步丰富研究范式，并且与其他范式相结合，或许可以在研究成果上得到一定的突破。在正常群体的研究中，不同版本的囚徒困境任务、互动绘画测试任务、钟摆协调范式、道德判断任务等常用于对合作能力、时间协调能力和运动规划能力的探究。期望未来能够有更多的范式結合应用到ASD群体联合行动协调能力的研究中。

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Research Progress on Joint Action Coordination

Ability of Autism Spectrum Disorder Group

HUANG Yingli ZHOU Yonghong CAI Mingjun

（School of Educational Sciences， Chongqing Normal University Chongqing 401331）

Abstract：The impairment of joint action coordination ability of autism spectrum disorder （ASD） group is related to the impairment of basic social ability， and even affects the later development of social ability and their socialization adaptation. In the existing research on the joint action coordination ability of ASD group， it has been confirmed that different key components of joint action are damaged， such as cooperation ability， motion prediction ability and motion imitation ability. At the same time， the study also goes deep into the brain activity areas of joint action coordination ability， in which the brain mirror neuron system （MNS） and the mentalizing system （MS） are mainly involved and there is abnormal activation. At present， the main paradigm of ASD group joint action research is the joint simon task paradigm. In the future， it should further expand the research scope and explore the defect composition and behavior mechanism of ASD groups joint action coordination ability; study on the brain neural mechanism to improve the joint action coordination ability of ASD group; enrich the research paradigm.

Key words：ASD group; joint action ; coordination ability

（責任编辑 王姣艳）