當(dāng)我們在社交互動(dòng)中想要互相理解時(shí)，往往會(huì)下意識(shí)或主動(dòng)模仿對方的面部表情。這種面部模仿不僅有助于對話的進(jìn)行，還有利于獲得更好的同理心與情感理解（Holland et al., 2021）。

那么，當(dāng)面部模仿能力受損時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢？

有這樣一群孩子，他們能看見卻不愿與你對視，會(huì)說話卻很難和你交流，能聽到卻總是充耳不聞……仿佛來自于一個(gè)遙遠(yuǎn)而孤獨(dú)的星星，獨(dú)自在自己的世界中閃爍。這是患有孤獨(dú)癥譜系障礙的孩子，而他們就存在一定面部模仿能力的缺陷。

來自華東師范大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)針對患有孤獨(dú)癥譜系障礙（ASD）的兒童對6種基本情緒的面部表情的自動(dòng)與主動(dòng)面部模仿行為進(jìn)行了研究，并探討了心智理論（ToM）、執(zhí)行功能（EF）與孤獨(dú)癥癥狀強(qiáng)度與面部模仿強(qiáng)度的關(guān)系（Liu et al., 2023）。這為未來量化孤獨(dú)癥兒童的綜合癥表現(xiàn)提供了來自面部表情方面的指示，也為孤獨(dú)癥兒童社交功能障礙的理論機(jī)制提供了新的思路。

孤獨(dú)癥患者的面部模仿能力
孤獨(dú)癥譜系障礙（ASD，Autism Spectrum Disorder），是一種以社會(huì)交往和情感能力障礙為特征的發(fā)育障礙，伴有興趣限制和重復(fù)性行為。典型孤獨(dú)癥的核心癥狀主要體現(xiàn)為在社會(huì)性和交流能力、語言能力、儀式化的刻板行為三個(gè)方面同時(shí)都具有本質(zhì)的缺損。而隨著臨床上的逐漸發(fā)現(xiàn)，很多患者未必在三個(gè)方面都有明顯的缺損（比如未必有刻板的行為），但是在社會(huì)性和交流能力方面還是有比較明顯的缺陷。因此，互惠社會(huì)互動(dòng)的缺陷是關(guān)鍵的診斷方面，包括對社會(huì)信號的理解和產(chǎn)生。

在社會(huì)交往中，人們往往會(huì)模仿他人的面部表情，稱為“面部模仿"，這被認(rèn)為是許多重要的社會(huì)認(rèn)知功能的基礎(chǔ)，因此，它一直是孤獨(dú)癥譜系障礙研究的關(guān)鍵。臨床上，非典型面部模仿與嚴(yán)重的社交功能障礙密切相關(guān)。然而，關(guān)于孤獨(dú)癥譜系障礙(ASD)兒童面部模仿能力的研究結(jié)果并不一致。許多發(fā)展心理學(xué)研究表明，孤獨(dú)癥患者的面部模仿能力存在缺陷，而也有研究發(fā)現(xiàn)，孤獨(dú)癥患者具有完好無損的面部模仿能力。

總之，面部模仿問題是否是孤獨(dú)癥譜系障礙的核心缺陷，以及它們與社會(huì)認(rèn)知的關(guān)系如何，目前仍未有統(tǒng)一明確的答案。


面部模仿的影響因素
對于面部模仿，有兩個(gè)方面的影響因素值得注意。

首先，是面部模仿的類型。面部模仿可以分為兩種：自動(dòng)型和主動(dòng)型。自動(dòng)型面部模仿是快速、自發(fā)且無意識(shí)的，它就這樣發(fā)生了，無需思考；而主動(dòng)型面部模仿則是指有意識(shí)地將注意力集中在模仿他人的面部表情，這種模仿比較緩慢且更費(fèi)力。過往研究發(fā)現(xiàn)，孤獨(dú)癥患者在主動(dòng)型面部模仿時(shí)準(zhǔn)確性較低，而在自動(dòng)型面部模仿時(shí)無顯著差異。

此外，面部表情所包含的情緒類型也會(huì)影響面部模仿的能力。過往研究表明，孤獨(dú)癥兒童在主動(dòng)型面部模仿時(shí)對快樂和憤怒表情的模仿強(qiáng)度更高。

因此，基于過往研究，本研究假設(shè)，孤獨(dú)癥兒童在面部模仿方面沒有整體性的缺陷，而僅在特定類型上存在缺陷，即可能只在自動(dòng)型面部模仿存在障礙，而在主動(dòng)型模仿中沒有障礙；此外，孤獨(dú)癥兒童的面部模仿能力可能因不同情緒而異。換句話說，孤獨(dú)癥兒童可能會(huì)以非典型的方式模仿面部表情，而無法進(jìn)行面部模仿。

如何測量面部模仿能力？
研究不同情緒下自動(dòng)和自主面部模仿的最佳方法是什么？

一些研究利用肌電圖 (EMG) 來檢查特定面部肌肉的活動(dòng)，肌電數(shù)據(jù)指標(biāo)可以指示某種情緒（如快樂或憤怒），但仍存在一定局限：肌電圖振幅變化過于細(xì)微，無法從外部觀察到，因此想要量化整張臉的表情是十分困難的；另一些研究測量可觀察的面部模仿時(shí)會(huì)采用主觀編碼（FACS）的方法，而同樣存在主觀性與費(fèi)時(shí)費(fèi)力等問題。

因此，本研究選擇使用諾達(dá)思的面部表情分析系統(tǒng)（FaceReader），借助更科學(xué)、準(zhǔn)確且便捷的研究工具來獲得六種基本情緒的分類，并完成面部動(dòng)作單位的定量測量。FaceReader是基于心理學(xué)家保羅·埃克曼（Paul Ekman）提出的動(dòng)作單元（AU, Action Units）進(jìn)行表情識(shí)別與分析的，可以自動(dòng)編碼情緒和20個(gè)動(dòng)作單元，且允許進(jìn)行自定義動(dòng)作單元組合，能夠輸出面部表情所包含的情緒成分、強(qiáng)度及不同情緒的比例。通過這種面部表情分析，研究者能夠研究整個(gè)面部中的面部表情模仿過程。

面部模仿、心智理論和執(zhí)行功能
面部模仿是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及自動(dòng)激活、社會(huì)認(rèn)知和理解驅(qū)動(dòng)機(jī)制，其潛在機(jī)制需要進(jìn)一步探究。因此，研究者還探討了心智理論（ToM, Theory of mind) 和執(zhí)行功能（EF , Executive Function）與孤獨(dú)癥兒童面部模仿之間的關(guān)系。

心智理論（ToM）是指理解自己及他人心理狀態(tài)的能力，這對于社會(huì)認(rèn)知發(fā)展至關(guān)重要。執(zhí)行功能（EF）指個(gè)體計(jì)劃下一步行動(dòng)或抑制行為所需的一系列高階認(rèn)知過程。因此，它也是控制模仿行為的必要功能。

那么，心智理論與執(zhí)行功能是否對孤獨(dú)癥兒童的面部模仿機(jī)制存在中介作用，這是本研究同樣關(guān)注的問題。


使用FaceReader進(jìn)行面部表情記錄與分析
研究招募了21 名孤獨(dú)癥譜系障礙 (ASD) 兒童及 22 名正常發(fā)育（TD, Typically Developing）的兒童。

為了測量面部模仿能力，實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)階段:

1. 調(diào)整階段：指導(dǎo)兒童舒適地坐在顯示屏前，并確保孩子的整個(gè)面部都能被記錄下來；

2. 自動(dòng)面部模仿階段：兒童被告知他們將觀看包含6 種基本情緒（快樂、悲傷、恐懼、驚訝、憤怒和厭惡）的靜態(tài)彩色面部表情圖片；

3. 主動(dòng)面部模仿階段：兒童被要求觀看圖片的同時(shí)模仿他們看到的面部表情。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，使用FaceReader記錄兒童的面部表情，研究者可以利用被記錄的面部表情信息衡量兒童面部模仿的精準(zhǔn)度與強(qiáng)度。本研究中，研究者將面部模仿時(shí)強(qiáng)度的峰值與目標(biāo)情緒的強(qiáng)度相對比，若一致，則認(rèn)為是準(zhǔn)確的模仿。

過往研究表明，FaceReader在中國樣本中對于面部情緒的識(shí)別率可以達(dá)到71% (Yang & Li, 2015)。新版本基于東亞人的面部表情對分類模型進(jìn)行了新的訓(xùn)練 (>4000張圖像)，且應(yīng)用于近期的多項(xiàng)研究中，獲得了良好的結(jié)果分析(Cui et al, 2021; Sato et al, 2019)。因此，利用具有較高識(shí)別精度和有效性的FaceReader進(jìn)行研究，能夠幫助研究者獲得準(zhǔn)確可靠的面部表情數(shù)據(jù)。

面部模仿的強(qiáng)度是關(guān)鍵
兩組被試結(jié)果表明（圖1），與自動(dòng)面部模仿相比，兒童的主動(dòng)面部模仿更加準(zhǔn)確，且十分有趣的是，兩組面部模仿的準(zhǔn)確性之間沒有差異。這與先前研究的結(jié)果一致。

同時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（圖2），孤獨(dú)癥兒童的自動(dòng)模仿和主動(dòng)模仿的強(qiáng)度都低于正常發(fā)育兒童，但不同的情緒會(huì)調(diào)節(jié)主動(dòng)型面部模仿的表現(xiàn)，即在主動(dòng)面部模仿時(shí)，相比于正常發(fā)育的同齡人，孤獨(dú)癥兒童在快樂、悲傷和恐懼情緒方面的面部模仿強(qiáng)度顯著降低。
 
圖1


圖2

此外，結(jié)果表明，自動(dòng)型和主動(dòng)型面部模仿強(qiáng)度均與心智理論（ToM）呈顯著相關(guān)，而與執(zhí)行功能（EF）無相關(guān)關(guān)系，且孤獨(dú)癥癥狀程度和面部模仿強(qiáng)度的關(guān)系受到心智理論（ToM）的中介作用（圖3）。

圖3

綜上結(jié)果，可能說明了準(zhǔn)確度與強(qiáng)度這兩個(gè)指標(biāo)反映不同的面部模仿過程：自下而上與自上而下（Wang et al., 2012）。研究者推測，準(zhǔn)確度可能在一定程度上反映了“能否"的問題，這是模仿的基本能力，與自下而上的過程更相關(guān)；而強(qiáng)度則反映了“好與不好"的問題，是更高層次的過程，更有可能反映自上而下的加工。心智理論（ToM）對孤獨(dú)癥癥狀程度與模仿強(qiáng)度的中介作用也能佐證這一點(diǎn)，即模仿的強(qiáng)度，而不是準(zhǔn)確性，更有可能是由自上而下的高級心理認(rèn)知過程處理的。

此外，面部模仿的前提是理解表情的意義，而心智理論（ToM）反映了對他人心理狀態(tài)和情緒的理解，并能夠以他人的認(rèn)知角度“再現(xiàn)"，這對面部模仿至關(guān)重要。因此，心智理論（ToM）為理解孤獨(dú)癥兒童面部模仿的基本過程提供了一個(gè)視角，這對臨床干預(yù)具有重要意義。


面部模仿作為孤獨(dú)癥的診斷指標(biāo)
那么，這樣的研究結(jié)果對于幫助孤獨(dú)癥兒童意味著什么呢？

由于孤獨(dú)癥（ASD）傳統(tǒng)上是通過經(jīng)驗(yàn)觀察和評估來識(shí)別的，例如通過游戲或活動(dòng)、量表測量及問卷調(diào)查等，需要標(biāo)準(zhǔn)化的程序及專業(yè)的操作人員，存在一些局限性，完成診斷效率較低，且目前也還沒有診斷ASD的生物性指標(biāo)。因此，使用基于視覺的自動(dòng)計(jì)算工具分析面部模仿行為可能有助于減少篩查ASD認(rèn)知指標(biāo)的時(shí)間和費(fèi)用。

本研究結(jié)果表明，非典型面部模仿行為或許能夠成為幫助完善孤獨(dú)癥譜系障礙診斷的額外指標(biāo)。也就是說，研究兒童如何模仿面部表情可能有助于進(jìn)一步了解他們的癥狀嚴(yán)重程度，尤其是社交功能障礙方面。

為了在臨床環(huán)境中更好地使用這些信息，研究者建議未來的研究應(yīng)側(cè)重于更大、更多樣化的被試樣本，以及更動(dòng)態(tài)的面部表情過程。這樣，才能更好地了解患有孤獨(dú)癥譜系障礙的兒童在日常生活中的面部模仿能力表現(xiàn)及其內(nèi)在機(jī)制。


參考文獻(xiàn)
Cui, L., Sun, Q., Yu, F., Xu, J., & Wang, H. (2021). Exploring emotional dynamic within-person concordance across laboratory tasks: Moderation of between-person SES and sexual orientation. Biological Psychology, 161, 108055.
Holland, A.; O’Connell, G.; Dziobek, I. (2021). Facial mimicry, empathy, and emotion recognition: A meta-analysis of correlations. Cognition and Emotion, 35(1), 150-168.
Liu, S.; Wang, Y., Song, Y. (2023). Atypical facial mimicry for basic emotions in children with autism spectrum disorder. Autism Research, 16, 1375-1388.
Sato, W., Hyniewska, S., Minemoto, K., & Yoshikawa, S. (2019). Facial expressions of basic emotions in Japanese laypeople. Frontiers in Psychology, 10, 259.
Wang, Y., & Hamilton, A. F. (2012). Social top-down response modulation (STORM): A model of the control of mimicry in social interaction. Frontiers in Human Neuroscience, 6, 153.
Yang, C., & Li, H. (2015). Validity study on FaceReader’s images recognition from Chinese facial expression database. Chinese Journal of Ergonomics, 21(1), 38–41.



關(guān)注諾達(dá)思公眾號，聯(lián)系我們獲取更多產(chǎn)品信息及學(xué)術(shù)文章！