自闭症执行功能补偿机制：高负荷脑机接口反向拼写任务揭示前额中线theta波的关键作用

本研究针对自闭症谱系障碍(ASD)患者执行功能异常的神经机制，创新性采用基于P300的脑机接口(BCI)反向拼写任务，结合EEG技术探究前额中线theta(4-8 Hz)与后部alpha(8-12 Hz)振荡特征。研究发现ASD组在任务准备期表现出显著增强的theta功率(较对照组高1.23±0.27 dB)和alpha去同步化，提示其通过额外招募认知控制资源实现行为代偿。该成果发表于《Scientific Reports》，为ASD神经调控干预提供了新靶点。

　　

在神经发育障碍研究中，自闭症谱系障碍(ASD)的执行功能缺陷一直是困扰科学界的难题。这类患者常表现出工作记忆受损、错误监控能力下降等特征，但其背后的神经振荡机制尚未阐明。更棘手的是，传统认知任务往往无法有效激发ASD患者的神经代偿机制，而临床亟需客观的生物标志物来指导干预策略。正是基于这些挑战，来自科英布拉生物医学成像与转化研究所的Camila Dias团队设计了一项突破性研究。

研究人员创造性地将高负荷认知任务与脑机接口技术相结合，开发出伪词反向拼写范式。该任务要求受试者通过EEG控制的P300拼写系统，先记忆再逆向输出5-7字母伪词，同步记录前额中线theta和后部alpha振荡。研究纳入10名典型发育者和14名ASD成人（其中10名完成全部任务），通过混合效应模型分析神经电生理数据。

关键技术包括：1）基于P300的脑机接口拼写系统（含个体化校准）；2）高密度EEG（16导联，256Hz采样）采集与ICA去噪；3）Welch法计算theta(4-8Hz)/alpha(8-12Hz)功率谱密度；4）线性混合模型分析多因素（认知负荷、任务阶段等）对振荡功率的影响。

神经生理学结果
准备期差异神经募集
在FCz导联，ASD组准备期theta功率显著高于对照组（p=2.40×10^-5），而POz导联alpha功率整体升高4.96±0.75 dB（p=1.81×10^-8）。这种"高theta-高alpha"模式提示ASD患者需要更强的认知控制启动和注意力资源调配。

反馈期相似错误处理
两组对BCI系统错误均表现出theta功率升高（+1.81±0.18 dB，p=1.31×10^-22），但ASD组对自身错误的神经反应减弱，可能与错误觉察缺陷有关。

结论与意义
该研究首次揭示ASD患者在高压执行任务中呈现独特的神经振荡代偿模式：通过增强准备期前额theta活动（可能源于认知控制超募）和异常alpha调节（反映注意力资源重分配）来维持行为表现。这一发现为理解ASD执行功能异质性提供了电生理证据，其开发的BCI-EEG联合范式不仅可作为评估工具，未来或能转化为神经反馈训练方案。特别值得注意的是，研究首次证实theta-alpha振荡耦合可能成为ASD分型的生物标志物，对开发靶向干预策略具有重要价值。

研究也存在样本量较小（尤其女性ASD仅1例）和认知负荷梯度有限的不足。作者建议后续扩大样本并优化任务难度设计，以进一步验证theta振荡的代偿假说。这些发现为ASD执行功能障碍的神经机制开辟了新视角，推动了个体化干预方案的研发进程。