综述:自闭症谱系障碍个体对非典型听觉处理的事件相关电位反应 —— 叙述性综述

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Current Developmental Disorders Reports 2.2

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  本综述聚焦自闭症谱系障碍(ASD)个体对听觉刺激的事件相关电位(ERP)反应,梳理了 P1、N1、MMN、N2、P3a、P3b 等 ERP 成分在听觉处理各阶段的异常表现,揭示 ASD 听觉处理的复杂性与异质性,为机制研究和干预开发提供方向。

  
自闭症谱系障碍(ASD)是一种以社交沟通障碍、兴趣局限及重复行为为特征的神经发育障碍,常伴随听觉处理异常。本综述通过分析事件相关电位(ERP)研究,揭示 ASD 个体听觉处理的神经机制。

听觉处理异常的行为与神经基础


约 90% 的 ASD 个体存在听觉处理异常,包括对声音超敏或低敏、特定声音厌恶、嘈杂环境倾听困难等。行为学显示,部分 ASD 者孤立声学特征辨别能力增强,但全局听觉整合能力不足。神经生理学研究发现,超 75% 的 ASD 个体存在听觉脑干反应异常,而 ERP 等电生理技术为解析其脑电活动提供了无创手段,可通过分析 ERP 成分的振幅、潜伏期和头皮分布,揭示从早期感觉登记到复杂认知评估的听觉处理阶段特征。

ERP 成分与听觉处理阶段


早期感觉成分:P1 和 N1


P1是听觉刺激开始后 50-150 ms 达到峰值的早期正向 ERP 成分,源于颞叶上回的初级和次级听觉皮层,反映听觉刺激的早期感觉处理和皮层初步登记。研究结果存在差异:Portnova 等(2023)发现 4-6 岁 ASD 儿童 P1 振幅更高,提示早期感觉反应增强,与 ASD 常见的感觉高敏一致;而 Kadlaskar 等(2021)则发现 6-12 岁 ASD 儿童中央区 P1 振幅较低,表明早期听觉处理困难;Lepist? 等(2006)对阿斯伯格综合征(现属 ASD)儿童的研究显示,其 P1 无显著组间差异,提示部分 ASD 亚群早期听觉处理未受影响。这些差异可能与脑区功能变化有关,显示 ASD 早期听觉处理的复杂性。

N1是刺激开始后 80-120 ms 的负向成分,代表听觉刺激的初级皮层处理,反映早期听觉感知和注意机制。Bruneau 等(1999)发现 ASD 儿童 N1 潜伏期较短,提示听觉信号处理更快;van Laarhoven 等(2019)则发现成年 ASD 者自我引发声音的 N1 衰减未减少,表明其预测处理异常,可能导致难以区分自我与外部声音,解释了部分感觉处理问题。

失匹配负波:MMN


MMN 是听觉奇波范式中偏离声音出现后 100-250 ms 的成分,通过标准声音与偏离声音的神经反应相减得到,代表大脑对听觉刺激的自动检测,无需意识努力。研究结果多样:Kujala 等(2005)发现 ASD 者 MMN 振幅降低、潜伏期延长,提示言语韵律处理的神经基础受损;Matsuba 等(2024)则观察到 MMN 潜伏期提前,表明早期感知神经反应增强;Ferri 等(2003)发现 ASD 者 MMN 振幅更大;Lepist? 等(2006)和 Vlaskamp 等(2017)指出 MMN 反应因听觉偏离类型而异,提示不同声音特征的处理差异,解释了 ASD 的感觉和沟通差异。

注意与资源分配成分:N2、P3a、P3b


N2是刺激后 150-250 ms 的负向成分,反映刺激检测和辨别。Donkers 等(2015,2020)发现 ASD 儿童对标准音调的 N2 振幅较低,且 ASD 和发育迟缓儿童均存在 N2 反应显著降低,但潜伏期不变。N2 振幅降低(尤其伴随 P1 反应降低)与 ASD 儿童更明显的感觉寻求行为相关,提示 N2 衰减可能反映发育障碍中的感觉处理异常,但并非 ASD 特有,可能代表更普遍的神经发育差异。

P3a是新异或不同声音出现后 200-300 ms 的正向波形,自动吸引注意力至意外声音,与前额叶网络(前额叶皮层、前扣带回、顶叶区域)有关。Donkers 等(2015)发现 ASD 儿童 P3a 反应显著降低,对新异刺激反应能力减弱;Ferri 等(2003)则发现低功能 ASD 者 P3a 反应更强,可能对听觉变化过度反应;Vlaskamp 等(2017)发现 ASD 儿童对持续时间偏差的 P3a 反应更具特异性,存在选择性高反应,且 ASD 合并临床高危精神病者 P3a 振幅增加;Lepist? 等(2006)发现阿斯伯格综合征儿童对语音音高和音素变化的 P3a 反应降低,但对非语音声音无此现象。这些差异表明 P3a 异常受环境、功能水平、刺激类型和共病影响。

P3b是注意目标刺激后 300-600 ms 的正向成分,神经源位于颞顶区、海马等,与注意资源分配和情境更新有关。Courchesne 等(1985)发现 ASD 者 P3b 振幅降低,提示新异刺激的认知处理受损;Sokhadze 等(2009)观察到 ASD 者对新异刺激的 P3b 潜伏期延长,注意维持和情境更新延迟;但 Sokhadze 等(2017)发现 ASD 者对新异刺激的 P3b 振幅增强,处理选择性低;Hudac 等(2018)则未发现组间差异,提示部分 ASD 者注意维持正常。结果差异与实验范式、年龄、ASD 亚群特征有关。

讨论与展望


综述显示,ASD 的听觉处理差异复杂,ERP 成分存在增强与减弱并存的现象,可能解释其感觉敏感、沟通挑战及共病(如行为问题、精神病风险)。早期感觉成分(P1、N1)异常提示听觉登记和变化检测困难,MMN 反映前注意辨别能力的异质性,后期成分(N2、P3a、P3b)与注意、分类和资源分配异常相关。

研究异质性既源于 ASD 群体本身的多样性,也受共病(如 ADHD、焦虑等)影响。未来需开展大规模多中心研究,纳入更多样化的 ASD 群体,利用先进的 EEG 分析技术(如时频分析、机器学习)和整合静息态 EEG,探索遗传与环境对听觉处理的影响,同时开展纵向研究,明确 ERP 成分与行为结果、核心症状的关系,以开发基于 ERP 的临床评估和干预工具,如指导教室和工作环境调整、设计感觉友好环境等。

本研究为理解 ASD 的听觉处理神经机制提供了框架,但受限于研究间方法差异和个体变异分析不足,未来需结合更多电生理指标(如振荡活动、功能连接)深化机制认识,推动针对性干预的发展。
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