综述:自闭症中的感觉反应性:整合行为、情感、生理和神经维度

《Current Psychiatry Reports》:Sensory Reactivity in Autism: Integrating Behavioural, Affective, Physiological, and Neural Dimensions

【字体: 时间:2026年06月14日 来源:Current Psychiatry Reports 6.7

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  本综述的目的是综合近期关于自闭症跨生命历程中感觉反应性差异的研究,使用He等人(He et al.)的感觉分类法(sensory taxonomy)作为组织框架。综述旨在探讨行为、情感、知觉、生理和神经加工水平如何导致感觉反应性差异,以及这些差异如何与更广泛的

  
本综述的目的是综合近期关于自闭症跨生命历程中感觉反应性差异的研究,使用He等人(He et al.)的感觉分类法(sensory taxonomy)作为组织框架。综述旨在探讨行为、情感、知觉、生理和神经加工水平如何导致感觉反应性差异,以及这些差异如何与更广泛的结果相关,如心理健康、适应功能和生活质量。近期研究发现,在行为研究中,自闭症青少年的感觉反应性(sensory responsivity)升高且多变,其中高反应性(hypersensitivity)预测内化症状,而感觉寻求(sensory seeking)与外化行为相关。情感反应性(affective reactivity)在跨文化背景下持续升高,与焦虑和照顾者压力相关,且感觉寻求可能作为一种应对机制。心理物理学研究揭示了领域特异性的知觉差异——例如触觉适应减弱、运动噪声排除改变和音高辨别增强——而非全局性的高或低敏感性(hyper- or hyposensitivity)。这些知觉发现通常与基于问卷的测量之间关联有限。在生理层面,自主神经失调(autonomic dysregulation)被涉及,药理学方法展现出新前景。神经影像学证据强调了兴奋-抑制失衡(excitation–inhibition imbalance)和连接性改变,包括感觉反应性自闭症儿童中外源性(exogenous)与内源性(endogenous)网络之间的分离。总结:在多个加工水平上,自闭症中的感觉反应性差异是稳健、异质的,且与心理健康和日常功能有显著关联。关键结论包括:感觉高反应性预测内化挑战,而感觉寻求可能反映调节策略;知觉差异是领域特异性的;生理和神经证据在自主神经失调和连接模式差异方面趋于一致。
**引言**
感觉反应性差异在自闭症个体中普遍存在,从儿童到成人跨越整个生命历程。事实上,超过94%的自闭症成人报告感觉高反应性(如对声音等感觉刺激反应强烈),40%报告感觉寻求(如渴望感觉刺激,例如对旋转物体着迷),30%报告低反应性(如对预期有反应的感觉刺激反应缓慢或无反应)。Bradshaw等人(Bradshaw et al.)发现,自闭症成人自我报告的感觉需求显著多于有智力障碍的知情人,表明在有沟通限制的成人群体中,行为反应性可能被低估。在儿科研究中,感觉反应性并不仅限于自闭症;总体而言,50%被诊断为注意障碍的儿童也经历感觉高反应性,30%有额外需求的儿童存在感觉反应性差异。据估计,5–15%的幼儿园儿童经历感觉反应性差异,这表明外部世界信息在大脑中的加工方式对任何年龄段及伴有神经或心理健康状况的人群都至关重要。尽管过去50年来,对该领域在感觉反应性差异病因学及后果的理解取得了巨大进展,但仍有待学习以改善受影响个体的生活,包括如何改造环境(如家庭、学校和社区)使其对感觉更友好。本概述涵盖了过去5年自闭症感觉加工领域的研究,将遵循He等人(He et al.)的感觉分类法(sensory taxonomy),该分类法包含五个感觉加工水平,从行为反应性开始。

**行为反应性(Behavioural Responsivity)**
行为反应性,如He等人(He et al.)的感觉分类法所定义,指对感觉刺激的可观察反应,区别于知觉敏感性和生理反应性。这一维度在自闭症中尤其相关,因为个体通常在不同感觉情境中表现出不同的行为反应。使用感觉加工三维观察评估(Sensory Processing 3-dimensional Observation assessment,SP3-D),Chaturvedi等人(Chaturvedi et al.,2025)证明,自闭症青少年比典型发育同龄人表现出更高且更多变的感觉反应性,观察到感觉高反应性持续至青春期。值得注意的是,父母报告和观察测量之间不相关,强调了多方法评估行为反应性的重要性。跨文化发现进一步凸显了行为反应性的变异性。Alsaedi等人(Alsaedi et al.)报告,海湾地区自闭症儿童跨模态的感觉加工困难升高。Worthley等人(Worthley et al.)显示,早期感觉反应性特征预测后期适应功能,尤其是感觉高反应性预测社交能力下降,强化了行为反应性在自闭症中的发展意义。类似地,Rossow等人(Rossow et al.)使用感觉观察测量(Sensory Assessment for Neurodevelopmental Differences,SAND)捕捉行为反应性,发现自闭症儿童中高反应性与焦虑和抑郁等内化问题相关,而感觉寻求与外化症状如多动相关。令人惊讶的是,很少有研究以如此粒度检查成人的感觉反应性。

**情感反应性(Affective Reactivity)**
情感反应性,如He等人(He et al.)的感觉分类法所定义,指由感觉刺激引发的情绪反应,在自闭症个体中可能有所不同。该领域对于理解感觉体验如何与情绪调节和社会功能交叉至关重要。使用感觉问卷如感觉特征(Sensory Profile)的研究——主要测量情感反应性,例如对触摸的情绪反应——显示出自闭症青少年的差异。基于基本的个体报告,近期定性研究提供了对感觉体验情感维度生活经验的理解。MacLennan等人(MacLennan et al.)强调了自闭症成人感觉加工的复杂性,参与者将感觉环境描述为压倒性的、令人痛苦的甚至疼痛的——这些体验通常对他人不可见。新兴数据显示,感觉体验的心理健康后果不仅对受影响个体重要,对照顾者也同样重要。Talcer等人(Talcer et al.)将此扩展到自闭症母亲,她们报告感觉超载(sensory overload)是情绪耗竭和社交退缩的来源。考虑感觉反应性差异的影响很重要。多项研究报告了对心理和身体健康的影响。近期工作也报告了与焦虑的关联,自闭症成人认为感觉高反应性先于焦虑,而感觉寻求更多是焦虑的结果。这也凸显了感觉寻求可能用作应对策略,区别于反应性。然而,感觉寻求行为也与认知结果相关。在自闭症男性中,使用感觉特征(Sensory Profile)测量到的高感觉寻求与较差的持续注意表现相关,表明感觉特征可能影响注意调节。Kadlaskar等人(Kadlaskar et al.)报告,显示高感觉高反应性的自闭症幼儿也表现出较低的适应功能和增加的注意问题,表明对感觉输入的情感反应可能影响其他发展领域。情感反应性在自闭症中跨文化可见。Reda及其同事(Reda et al.)在埃及样本中使用简版感觉特征(Short Sensory Profile),发现情感反应性差异在埃及自闭症儿童中常见,并与包括刻板行为在内的其他自闭症行为相关。此外,使用德语版格拉斯哥感觉问卷(Glasgow sensory questionnaire),Jakob等人(Jakob et al.)也发现自闭症成人的情感反应性更高。总体而言,这些发现确认了He等人(He et al.)的分类法,表明情感反应性是自闭症感觉加工中一个独特且有影响力的维度,对发展、心理健康和干预具有意义。初步研究使用案例研究记录了基于认知行为疗法(CBT)对一名自闭症青少年噪声高反应性的成功干预,强调了情感反应性的临床相关性。

**知觉敏感性(Perceptual Sensitivity)**
知觉敏感性指在知觉水平上使用实验室直接评估测量个体对感觉刺激的检测和辨别差异。与基于问卷的感觉反应性测量不同,心理物理学方法测量基本知觉能力,区别于自我报告或照顾者报告的情感和行为反应。尽管心理物理学任务与特定神经机制相关,但与测量皮层反应及结构和功能脑连接的神经影像学测量不同,知觉敏感性通常通过心理物理学范式评估,其中刺激空间被仔细映射。虽然这是一种人为区分,但它是探索感觉反应性水平以促成整体理解的有用构念。现有的感觉知觉文献呈现出复杂模式,原因在于不同实验室使用独特范式评估类似能力的内在差异、自闭症与非自闭症个体能力知觉差异的内在差异,以及单个个体跨不同领域(如听觉或视觉)加工感觉信息的内在差异。然而,文献表明,在知觉水平上,自闭症感觉知觉的特点不是全局性的高或低敏感性,而是领域特异性的改变,包括受影响的辨别和增强的辨别(取决于模态)、受损的适应机制以及可测量的时间加工改变,这些改变有助于理解群体及个体。尽管很难厘清注意的影响,但这些测量允许研究人员研究自闭症个体是否在无相关效价的情况下也以不同方式体验世界。在触觉领域,检测阈值的发现不一致,且高度依赖外感受性刺激参数。近期工作建议以更细致的视角看待知觉差异,不同任务显示差异。特别是研究发现较高的颤动(低频)阈值,即对手指上重复较慢的刺激检测和识别模式变化的能力降低,以及在毫秒到秒的时间进程中刺激持续时适应性较小,与先前工作一致。社会触觉知觉的差异也被观察到。跨生命历程的发展差异也至关重要但通常在纵向设计中研究不足。基于以上,虽然自闭症成人更可能显示类似甚至增强的触觉阈值,但自闭症儿童通常显示较不敏锐的触觉知觉和随时间推移的较慢习惯化。理解触觉知觉已告知我们对情感体验和行为反应的理解。近期研究将较高的触觉知觉阈值与增加的感觉反应性联系起来,表明知觉差异有助于更高级别的感觉反应性(如问卷所测)。此外,研究人员正在学习与这些知觉观察相关的神经化学和神经机制。在神经化学上,降低的GABA和增加的谷氨酸水平与儿童和成人的触觉知觉差异相关。然而,这种关系并不直接;可能预期较高的GABA与更多感觉输入抑制相关。这些研究可能反映了自闭症相关的、兴奋和抑制与感觉加工如何关联的发展差异。视觉知觉研究持续揭示持续时间依赖效应,近期工作细化了早期解释。Manning及其同事使用漂移扩散知觉模型结合脑电图(EEG)显示,自闭症儿童表现出典型甚至增强的运动信息整合;运动相干性的差异似乎反映噪声排除减少而非信号整合受损。一项元分析确认,整体运动加工差异虽是可靠的,但效应量小且个体变异性大。对比敏感度工作表明不同的发展轨迹,自闭症儿童在高于典型年龄的高空间频率上持续发展。尽管发现仍异质,但越来越多表明平均而言存在过滤信号与噪声的挑战,进一步受信息呈现速度影响。近年来听觉领域的工作较少,但近期元分析证据支持自闭症中更强的音高知觉,尤其是简单音调和有语言延迟史的个体。Dumont及其同事发现,音高辨别增强在通过屏幕暴露意外获得第二语言的自闭症儿童中最显著,表明过度的知觉精度可能促进某些个体的替代语言学习路径。时间加工在模态特异方式上受影响:Chan及其同事(Chan et al.)使用在线评估复制了升高的听觉时间顺序阈值,自闭症儿童需要显著更长的间隔以准确判断时间顺序。跨模态时间加工差异现被视为发展动态。虽然元分析工作确认了自闭症中更宽的时间绑定窗(temporal binding windows),纵向和横断面研究显示这些差异随年龄缩小。Ainsworth和Bertone(Ainsworth & Bertone)发现绑定窗仅在自闭症参与者中与年龄负相关,组间差异在青春期减小,与Jertberg及其同事(Jertberg et al.)的证据一致,即McGurk效应易感性与非自闭症成人相似,年龄增加两者易感性均增加。Zhou及其同事(Zhou et al.)发现,在高自闭症特征的青少年中,降低的视觉时间敏锐度与感觉回避特异性相关,将时间加工与更广泛的感觉体验联系起来。最后,值得注意的是,基于问卷的感觉敏感性测量如感觉知觉商数(Sensory Perception Quotient)捕捉主观知觉体验而非客观阈值。Taylor及其同事使用修订的SPQ评分显示自闭症女性中更大的高敏感性,支持增强知觉功能假说。然而,心理物理学阈值和感觉行为的直接评估测量与问卷反应之间并不一致,表明这些方法可能索引不同构念——一个测量知觉分辨率,甚至个体内差异,另一个捕捉感觉体验的主观显著性。两种视角都有价值,但不应混淆。总结而言,尽管心理物理学文献异质,但它提供了证据表明自闭症个体确实在基本知觉水平上以不同方式体验世界,而不仅仅是对等效知觉做出不同反应。然而,这些差异高度领域和任务特异,有些范式中敏感性增强,有些范式中降低,许多范式中表现相当。因此,关键因素是刺激参数和设计、偏好模态、刺激领域,以及发展影响。这种模式表明简单的全局高或低敏感性解释不足,更高阶因素包括注意、预测和情境调节塑造了基本知觉差异在发展中跨任务的表现方式。一个关键空白仍在于理解这些知觉差异如何在何种情况下与问卷测量捕捉且日常报告的感觉反应性相关。该领域将受益于直接在同一体内跨生命历程连接心理物理学阈值与情感和行为反应的研究。此外,鉴于传统心理物理学范式的要求,该文献主要限于无智力障碍的较年长儿童、青少年和成人。令人鼓舞的是,正在开发评估方法以扩展到更年幼儿童、低语言个体及伴有智力障碍的个体,这对于理解全频谱的感觉加工至关重要。

**生理反应性(Physiological Responsivity)**
Green及其同事(Green et al.)识别出一个自闭症儿童亚组,该亚组具有较高的父母报告和观察到的感觉过度反应性(Sensory Over Responsivity,SOR),同时表现出升高的交感神经唤起,表明行为反应性可能由自主神经失调(autonomic dysregulation)支撑。Matsushima等人(Matsushima et al.)的补充发现表明,对较不可控的感觉刺激有增加的迷走神经活动,表明行为僵化可能与非典型生理调节相关。技术创新,如López-Carral等人(López-Carral et al.)开发的虚拟现实系统,为模拟感觉环境和捕捉实时行为反应提供了生态有效平台。这些系统为解开感觉输入与行为输出之间的动态互动提供了有前景的途径。此外,姿势控制和步态研究中观察到行为反应性的运动表达。Cham及Bick等人(Cham et al., Bick et al.)报告,自闭症个体在感觉和注意负荷下表现出增加的姿势摇摆和降低的步态适应性,反映了受损的感觉运动整合和行为灵活性。针对神经兴奋性的药理学干预如布美他尼(bumetanide)在减少与感觉加工困难相关的易激惹性方面显示出初步疗效,提示通过GABA能机制对行为反应性的潜在调节。此外,通过颅电刺激上调副交感神经系统的初步数据显示出降低的感觉敏感性、焦虑和情绪调节改善。总体而言,这些发现强调了在感觉加工框架内区分行为反应性作为独立构念的重要性,并突出了对多模式方法论以阐明其潜在机制并指导靶向干预的需求。

**感觉反应性的结构与功能神经机制(Structural and Functional Neural Mechanisms of Sensory Reactivity)**
自闭症总体以及感觉反应性的神经机制已被探索数十年。结构和功能数据中非凡的变异性——对于自闭症个体而言并不意外——阻碍了进展,以至于与基础病因学而非自闭症症状群相关的重要神经差异,因平均化升高的和降低的脑体积、白质连接和网络一致性而被掩盖。此外,越来越认识到个体内神经影像变异性或“噪声”(noise)可能是功能差异的部分解释。这提醒我们,对于感觉信息的神经传递,放电时机很重要;速度、一致性以及振荡频率贡献于传入信号的调节。因此,探索感觉反应性作为凝聚性表型而非更广泛自闭症的神经解剖学研究变得更加常见,并带来了额外见解。自闭症和感觉差异的结构研究包括基因和毒物暴露模型、死后人类病理学以及体内神经影像学。基本上,任何神经元组织、神经元投射和/或电化学传递的破坏——无论是由基因改变(如脆性X综合征)、早产脑损伤还是毒物暴露引起——都可能改变来自体内(内感觉)或体外(外感觉)的感觉信息流动,并导致信号错误注册和误解。如果神经破坏涉及感觉加工的关键网络,尤其如此。不出所料,跨感觉加工模型的新兴数据指向脑干、小脑、皮层下结构、感觉皮层(初级和联合皮层的多感觉神经元枢纽)作为感觉链的核心环节。测量大脑皮层区域间白质连接完整性的弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)现已反复显示后部和半球间(胼胝体)束的组织性降低。这种结构差异已与感觉反应性和情绪调节相关,连接了神经机制与可观察行为。虽然过去十年强调了从测量离散脑区到脑网络的重要性,但未来十年将从类器官和动物模型、机器学习算法及超高场(7特斯拉)脑映射中获得更精细的信息。功能性脑活动的研究随着功能连接磁共振成像(fcMRI)、脑磁图(MEG)、经颅磁刺激和用于全天候评估的可穿戴设备的出现呈指数级增长。脑网络活动持续呼应一个核心假说——2003年提出,2019年由John Rubenstein和Michael Merzenich更新——即感觉基础的特质源于神经元和回路水平上的兴奋-抑制失衡(excitation–inhibition imbalance,E:I balance)。在皮层网络水平上,这种失衡早在有自闭症风险的婴儿6周龄即被识别,并持续整个生命历程,且与受限和重复行为及睡眠差异相关。E:I平衡一直是自闭症中的指导原则,对于理解感觉反应性的机制同样重要。结合感觉反应性的结构发现,功能性活动通常涉及脑干、小脑、皮层下和感觉运动皮层区域之间的互逆网络连接在介导感觉反应性中的作用。脑电图(EEG)发现支持自闭症儿童和成人感觉过程中的差异,在感觉门控、适应及对GABA能干预的响应方面存在差异。在近期一项静息态fcMRI研究中,直接测量到感觉过度反应性的儿童在所有脑网络中表现出减少的长程功能连接,但短程模式更复杂且更具信息性。感觉反应性儿童在外源性网络(接收来自脑外感觉信息的网络)中表现出减少的“局部”功能连接,但在内源性网络(处理脑内信息的网络)中表现出增加的功能连接。相比之下,无感觉反应性的儿童表现出镜像或完全相反的模式——增加的外源性和减少的内源性连接。从神经活动到真实世界行为的桥梁中,这种观察到的模式存在一个更细致的分裂。感觉反应性但情绪韧性儿童表现出平衡的功能连接,即等量且相反地“调低”外源性连接和“调高”内源性连接。然而,感觉反应性但情绪失调的儿童在外源性和内源性网络功能连接上无差异。这一发现表明,双脑网络方法可能有助于理解并潜在指导针对感觉反应性个体的行为治疗,而外源性和内源性系统中的平衡对比——而非相等活动——对于韧性至关重要。因此,通过发展疗法、神经调节或神经化学改变脑网络活动的治疗方法必须根据个体是否具有感觉反应性来定制。

**结论(Conclusion)**
自闭症中的感觉反应性是一个多维现象,涵盖行为、情感、知觉、生理和神经水平。近期进展强调了这些维度相互关联但又独特,每个维度都为自闭症个体如何体验和响应环境提供了独特见解。行为和情感反应性塑造日常功能和心理健康,而知觉差异揭示了感觉编码中的基本改变,这些改变不能仅由全局高或低敏感性解释。生理和神经发现强调了自主调节和兴奋-抑制平衡的作用,提供了机制路径。尽管取得了显著进展,关键空白依然存在:需要纵向、多模式研究,在同一体内跨发展和多样化群体整合这些水平。未来研究应优先考虑生态效度、协调测量方法,并探索同时针对环境支持和神经生物学机制的干预。通过采纳这一整合框架,该领域可以迈向对感觉反应性及其级联效应的更精确理解,最终为自闭症个体制定个性化策略以提升生活质量。
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