《Research in Autism》：Object recognition in autism: Shape configuration and category-specificity
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孤独症谱系障碍（ASD）是一种神经发育障碍，估计影响约1%的人口。其诊断由两个核心特征定义：存在受限、重复的行为或兴趣模式，以及持续的社交沟通/互动困难。孤独症在表现形式、支持需求和伴随特征方面具有高度异质性。例如，据报道约三分之一的孤独症个体存在面孔识别困难
孤独症谱系障碍（ASD）是一种神经发育障碍，估计影响约1%的人口。其诊断由两个核心特征定义：存在受限、重复的行为或兴趣模式，以及持续的社交沟通/互动困难。孤独症在表现形式、支持需求和伴随特征方面具有高度异质性。例如，据报道约三分之一的孤独症个体存在面孔识别困难，甚至被建议作为潜在的内表型。类似地，有研究提出许多孤独症个体具有特殊的知觉风格，即与大多数非孤独症个体不同，他们更重视局部信息（细节）而非整体信息（物体或场景的整体布局）。甚至有研究提出，孤独症中的面孔识别困难可能直接与这种局部加工风格相关，因为面孔加工特别依赖于整体/完形形状信息。如果面孔识别困难反映了孤独症中局部/整体加工风格的改变，那么这就提出了一个问题：非面孔物体的视觉识别表现是否也可能在孤独症与非孤独症人群之间存在差异？这是本研究试图解决的主要问题。与面孔识别的大量文献相比，物体识别的文献较为稀少。尽管如此，研究人员能够识别出24项直接比较孤独症与非孤独症参与者在物体识别任务上表现的研究。在这些研究中，10项报告孤独症组的视觉物体识别表现降低，18项报告无组间差异，4项发现孤独症组表现优于非孤独症组的证据。需要注意的是，当这些数字加起来不等于24时，是因为一些研究比较了多个物体类别的表现并得出了不同发现。事实上，通过检查这些研究，很难在孤独症样本、年龄组、任务类型等之间建立一个可以潜在解释发现多样性的特定模式。不过研究人员确实注意到，在使用退化图片的六项研究中有四项发现孤独症参与者的表现低于非孤独症参与者。当刺激被退化处理时——例如以碎片化形式呈现、添加噪声或呈现为剪影——关于细节（局部信息）的信息通常比关于整体形状（即刺激的整体布局）的信息受损更严重。因此，如果整体形状信息足以进行物体分类——正如在基本或上位水平对物体进行分类时通常如此——那么尽管刺激退化，仍可基于整体形状信息的提取来确定物体身份。因此，如果一个人在整体形状加工方面存在障碍，或倾向于在需要整合这两种信息时更重视局部形状信息而非整体形状信息，那么该个体在刺激退化且需要识别的情境中就会面临挑战。这可能是为什么孤独症参与者通常在使用退化物体时表现出降低的表现，而在非退化刺激中不一定如此的原因。即使许多孤独症个体可能表现出局部加工策略，关于如何理解这种局部加工风格仍存在分歧。根据弱中央统合（WCC）理论的原始版本，孤独症与中央统合/整体加工的缺陷相关，反映为相对无法将信息片段整合为连贯的整体，从而导致局部加工偏好。相比之下，Mottron等人提出的增强知觉功能（EPF）理论认为，孤独症中整体形状信息的加工基本上是完整的，局部加工偏差是由局部形状加工的实际知觉优势引起的。因此，非孤独症个体的整体形状加工被认为是强制性的，而根据EPF理论，孤独症个体的整体形状加工被认为是可选的。不过需要指出的是，随着WCC的修订，WCC和EPF理论已变得更加相似，修订后的WCC现在也基于局部偏差可以被"覆盖"的假设。因此，两种理论现在都将与孤独症相关的局部加工风格视为一种偏差/倾向，而非由整体形状加工本身的崩溃所引起。因此，就孤独症个体表现出整体形状加工改变的程度而言，WCC和EPF理论都认为这是局部加工增强/偏差的次要结果。尽管如此，有一些证据表明孤独症参与者的整体形状信息提取可能比非孤独症参与者更慢。因此，本研究的目标是在整体形状信息加工特别重要的任务中考察视觉物体识别。整体形状加工通常被作为一个单一概念来提及，尽管假定测试"整体"加工的不同任务似乎并不测量相同的构念。即使是Navon范式中经常发现的"整体优势"似乎也反映了两个独立的机制。与此一致，整体形状信息可能在加工的不同阶段发挥不同作用。研究人员将描述一个基于这种假设的模型：类别效应的前语义理论（PACE）。研究人员将使用该理论来推导关于孤独症个体在特定任务中如何表现的假设——如果他们在不同加工阶段对整体形状信息的利用与非孤独症个体不同的话。PACE理论最初是为了解释不同类型的类别特异性视觉失认症以及神经系统完整个体的类别效应而开发的。随后，它也被用于解释发展性面孔失认症的某些方面以及面孔和物体识别中的整体-局部效应。PACE假设视觉物体识别存在两个阶段：形状配置和选择，这两个阶段被认为受到物体间结构相似性和视觉复杂性的差异性影响。形状配置是将视觉元素绑定为对应于整个物体或大物体部分的精细形状描述，其中各部分之间的关系被明确指定。因此，形状配置应区别于低水平的分组过程，如按接近性、共线性（对齐）、颜色等进行分组。虽然这些分组操作确实整合了视觉场景中的元素，但除了确定元素方向等能力外，它们几乎不需要形状配置。配置的形状表征是一种描述，在选择阶段与存储在视觉长时记忆（VLTM）中的整个物体或大物体部分的结构表征进行匹配。在配置表征与VLTM表征之间根据给定标准找到匹配的过程被视为VLTM表征之间竞争选择的竞赛。与配置表征最匹配的VLTM表征将被选中。匹配标准是灵活的且依赖于任务。如果任务需要精细辨别，如在下位分类中（例如，"这是斗牛犬还是牛头梗？"），则将采用精细的匹配标准。如果任务只需要粗略的知觉加工，如在上位分类中（例如，"这是自然物体还是人造物？"），更宽松的匹配标准就足够了。当配置表征根据给定标准与VLTM表征匹配时，物体在结构（但尚未语义）水平上被识别。PACE的一个重要假设是，形状配置遵循基于整体物体轮廓——物体的外部边界线——对VLTM表征的首次访问，这产生关于刺激可能身份的初步假设。这些假设随后以自上而下的方式用于增强刺激更详细描述的构建（即形状配置），这再次作为与VLTM表征更具体匹配（选择阶段）的输入。因此，物体识别可以在没有形状配置的情况下发生，主要基于物体的边界轮廓或知觉上不连接的细节，但识别过程则可能（异常地）缓慢且容易出错。这种行为类型见于整合性失认症，患者似乎逐片地拼凑出有用的刺激描述。因此，形状配置是正常视觉物体加工的重要部分，它循环运行直到刺激与VLTM表征之间获得成功匹配（遵循从粗到细的时间动态）。在PACE中，整体形状信息的快速提取被认为在识别过程中具有重要意义，因为它：(i)通过"快速而粗略"的VLTM表征首次激活来缩小可能的VLTM候选范围，从而促进匹配过程本身；(ii)提供初始框架，局部细节随后可以嵌入其中（形状配置过程）。重要的是，有证据表明整体形状加工的这些方面可能反映独立的机制。最后需要考虑的一个方面是形状配置和选择如何受到待识别物体结构相似性的差异性影响。根据PACE，属于高结构相似性类别的物体（SS物体）与属于结构更独特的类别的物体（SD物体）相比，将激活更大范围的结构相关VLTM表征。SS物体竞争更大的后果是，这些物体的匹配过程（选择阶段）将比SD物体更慢且更容易出错。相比之下，在形状配置阶段，SS物体具有优势。这一假设基于以下前提：(i)整体形状特征可能在时间上比局部形状特征更早被加工，提供局部细节随后可以嵌入的初始框架；(ii)整体形状特征对SS物体比SD物体的基本水平物体身份更具诊断性；(iii)关于物体身份的信息可以自上而下地增强形状配置。如上所述，孤独症个体：(i)（能够）在整体形状信息最显著时使用它，但(ii)在整体和局部信息需要整合时似乎存在困难。在PACE中，这可以解释为VLTM表征激活的首次访问正常（这一过程由整体形状信息主导，因为这是最先可用的信息类型），但形状配置存在困难，因为当两种信息都可用且需要整合时，局部细节比整体形状被赋予更大权重。基于PACE框架——以及孤独症个体具有局部形状加工偏差的假设——研究人员预期在一系列操纵结构相似性程度、刺激特征（整体/局部信息的显著性）和任务需求（所需知觉辨别程度）的任务中出现以下结果：假设1（H1）：孤独症个体在困难物体决策任务（判断刺激是否描绘真实物体或非物体）中，对碎片化物体的识别表现将低于非孤独症个体。这一预测来自以下假设：(i)使用碎片化物体的困难任务对知觉辨别提出特别高的要求，因此也对形状配置提出高要求；(ii)整体形状信息的使用将支持配置过程。因此，局部加工偏差在此任务中应是不利的。相比之下，假设2（H2）：孤独症个体在困难物体决策任务中对剪影的识别表现将在非孤独症范围内。这一预测来自以下假设：(i)整体形状加工本身在孤独症中不受影响；(ii)在剪影中整体形状比细节更显著；(iii)剪影识别不依赖形状配置。因此，局部形状偏差不应对剪影的任务表现产生太大影响。关于结构相似性的效应，假设3（H3）：孤独症个体对SS物体的表现相对于SD物体将比非孤独症个体更差，且这种差异在碎片化刺激中比在规则图画中更为明显。除上述假设外，这一假设还基于以下额外假设：整体形状的相似性通常在形状配置过程中是有帮助的。最后，假设4（H4）：孤独症参与者在上级分类任务中对SS物体的表现将低于非孤独症参与者，但对SD物体则不然。这一预测基于以下假设：整体形状特征通常比局部形状特征加工更快，但上级分类任务的表现可以基于局部和整体信息。因此，局部加工偏差在此任务中应是不利的。该研究包括假设已预先注册在OSF上，且研究获得了南丹麦大学研究伦理委员会的批准。
**研究背景**：孤独症谱系障碍（ASD）是一种神经发育障碍，影响约1%的人口，以受限重复行为模式和社交沟通困难为核心特征。已有研究提出孤独症个体具有局部知觉加工风格，即更重视细节而非整体布局，且这一风格被认为可能与面孔识别困难相关。然而，非面孔物体的视觉识别是否也在孤独症中受到影响，已有研究结果不一致：24项直接比较研究中，10项报告孤独症组表现降低，18项报告无差异，4项报告孤独症组表现更优。特别是使用退化刺激（如碎片化图片）的研究中，六项有四項发现孤独症组表现降低。弱中央统合（WCC）理论和增强知觉功能（EPF）理论对局部加工偏差的解释存在分歧，但两种理论现已趋于一致，均认为局部加工风格是一种偏差而非整体加工本身的崩溃。基于此，研究人员采用类别效应的前语义理论（PACE）框架，在整体形状信息加工特别重要的任务中考察孤独症成人的视觉物体识别表现。
**研究方法**：共招募41名孤独症成人和41名非孤独症成人，按性别完全匹配，IQ和年龄尽可能匹配。所有参与者完成四项任务：(1)碎片化图形物体决策任务；(2)规则图画物体决策任务；(3)剪影物体决策任务；(4)上位分类任务。刺激包括40个自然物体和40个人造物，自然物体在结构相似性（CO和WSD指标）上显著高于人造物。采用平衡整合分数（BIS）作为依赖变量，结合反应时（RT）和正确率。数据分析采用非配对t检验、贝叶斯推断和混合因子方差分析。
**研究结果**：
**H1：碎片化图形的组效应**——比较两组发现负的平均差异（Mdif = ?.63 [90% CI: ?1.17, ?.15]），孤独症组表现数值上优于非孤独症组，与预期方向相反。
**H2：剪影的组效应**——两组在剪影物体决策任务上无显著差异（Mdif = ?.36 [95% CI: ?.97, .24], BF01 = 3.04），支持H2。
**H3：组别、任务类型和物体类别的交互**——三因素混合因子方差分析显示刺激类型主效应显著（F(1,80) = 391, p < .001; ηp2 = .83），规则图画加工效率高于碎片化图形；组别主效应显著（F(1,80) = 4.2, p < .05; ηp2 = .5），孤独症组表现更高效；刺激类型与组别交互显著（F(1,80) = 6.34, p < .05; ηp2 = .07）；刺激类型与结构相似性交互显著（F(1,80) = 25.9, p < .001; ηp2 = .25）。三因素交互不显著（F(1,80) = .2, p = .23 one-tailed），H3未获支持。
**H4：上级分类中组别与物体类别的交互**——结构相似性主效应显著（F(1,80) = 15.9, p < .001; ηp2 = .17），SD物体加工更高效；二因素交互不显著（F(1,80) = .1, p = .37 one-tailed），H4未获支持。
**讨论与结论**：本研究未发现孤独症与非孤独症参与者在视觉物体识别上的行为差异，尽管使用了相当困难的任务。剪影加工假说（H2）获得支持，表明孤独症样本在整体形状显著且细节使用受限时能够且确实加工物体的整体形状，这与WCC和EPF理论的预期一致。然而，孤独症个体在所有其他任务中的表现均在非孤独症参与者范围内，H1、H3和H4未获支持。这些发现表明，整体形状加工障碍和/或局部与整体形状信息整合障碍在视觉物体识别情境中并非孤独症个体的一般性特征。对既往研究的检查表明，孤独症中视觉物体加工表现降低在物体命名任务（使用退化刺激）中最为明显，这可能暗示所观察到的差异更多是词汇-语义性质而非知觉性质，但情况远未明朗。本研究的一个潜在局限性——同样适用于其他孤独症视觉物体识别研究——是样本未专门选择仅包含具有局部加工风格的个体，可能只有这类个体在关键依赖整体形状信息加工的任务中才会表现出受损的表现。
