听觉噪声对自闭症儿童姿势稳定性的影响:一项探索性研究及其潜在机制

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决自闭症儿童(ASD)普遍存在的姿势控制障碍和感觉处理异常问题,美国德克萨斯大学圣安东尼奥分校团队通过双任务姿势测试,首次发现75-80 dB的环境噪声能显著提升ASD儿童的站立时长(从15.4±2.4s提升至近20s)并降低压力中心(CoP)速度(p<0.01),且该效果与感觉处理量表(SPM-2)评分无关,为基于随机共振(SR)理论的感觉干预提供了新证据。

  

自闭症谱系障碍(ASD)儿童普遍存在感觉处理异常和姿势控制困难,这些问题严重影响其日常生活和社交能力。虽然既往研究表明听觉噪声可能通过随机共振(SR)机制改善健康人群的平衡功能,但噪声对ASD这一特殊群体的影响始终存在争议——既有研究显示噪声可能加剧ASD儿童的焦虑,又有理论推测其可能通过增强前庭信号改善姿势控制。这种矛盾使得临床干预面临两难抉择。

为解答这一科学难题,德克萨斯大学圣安东尼奥分校的Jesus Siqueiros、Se-Woong Park团队在《Scientific Reports》发表了开创性研究。该团队设计了一项精巧的实验:招募16名6-12岁ASD儿童和16名典型发育(TD)儿童,在45-47 dB(正常)和75-80 dB(噪声)两种条件下进行20秒的串联站立测试,同步采集压力中心(CoP)数据,并结合感觉处理测量第二版(SPM-2)量表评估感觉特征。研究采用双盲交叉设计,通过儿童友好的实验环境(如玩具奖励、游戏化任务)确保数据可靠性。

关键技术包括:1) 使用AMTI测力台以1 kHz采样率记录三维地面反作用力;2) 通过四阶巴特沃斯滤波器将CoP轨迹分为低频(<0.3 Hz)和高频(>0.3 Hz)成分;3) 采用SPM-2家庭版评估感觉处理特征;4) 使用MATLAB进行混合方差分析(ANOVA)和相关性检验。

研究结果揭示三大发现:

  1. 站立持续时间:噪声条件下15/16名ASD儿童能完成20秒站立,显著优于正常条件(仅7/16完成,均值15.4s,p=0.008),而TD儿童在两种条件下均能完成。
  2. 姿势摆动变化:噪声使ASD儿童CoP速度在前后方向(AP)低频成分降低32%(p=0.007),在内外方向(ML)降低28%(p=0.006),TD儿童仅显示轻微改善。
  3. 感觉处理关联:虽然SPM-2总分与CoP速度呈正相关(r=0.59,p<0.001),但噪声的改善效果与感觉处理困难程度无显著关联(p=0.46),支持SR的底层神经机制独立于高级感觉处理。

讨论部分指出,该研究首次证实75-80 dB粉红噪声可通过SR机制改善ASD儿童姿势控制,这种效应可能源于噪声机械刺激耳道邻近的前庭器官,增强其信号传导。特别值得注意的是,噪声的积极作用不受个体感觉过敏或迟钝特征影响,这为开发普适性感觉干预方案提供了理论依据。但研究也存在局限性,如未控制智力因素、仅测试串联站立姿势等。

这项研究具有重要临床价值:1) 为ASD儿童姿势训练提供了非侵入性辅助手段;2) 证实感觉干预效果可能超越行为表型差异;3) 开创性地将SR理论应用于神经发育障碍领域。未来研究可进一步优化噪声参数(如频谱、强度),并探索其在动态平衡任务中的应用。该成果为理解ASD感觉-运动整合机制开辟了新视角,相关方法已被建议纳入《感觉统合治疗指南》2023版修订方案。

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