Reduced EEG Complexity and Its Association with Social Communication in Adults with Autism Spectrum Disorder: A Multiscale Entropy Study
本研究表明，与典型发育对照组相比，患有自闭症谱系障碍的成年人表现出长尺度脑电图（EEG）复杂度降低，这一缺陷与较高的社交情感症状严重程度相关，并显示出在社交与非社交情境之间区分度减弱。
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人类大脑并非一台静态的机器；它是一个动态系统，会不断转变其活动以满足当下的需求。为了让大脑良好运作，特别是在应对复杂且具有歧义性的社交环境时，大脑需要一定程度的内部多样性。科学家将这种多样性称为“复杂度”。它是指神经网络生成多样化、有序模式活动的能力，这种能力能够实现灵活的思考与适应。当这种复杂度下降时，大脑处理新信息或混乱信息的能力可能会变得僵化。这一概念已成为研究自闭症谱系障碍（一种以社交沟通和互动挑战为特征的状况）研究人员关注的焦点。虽然之前的研究暗示自闭症患者的大脑可能表现出较少的这种神经多样性，但这些证据大多来自婴儿和儿童。目前尚不清楚这种模式是否在成年人身上同样成立，或者它具体如何与定义该症状的日常社交连接困境相关联。
昭和医科大学的一个研究小组致力于在成年人中探索这一问题。他们通过脑电图（EEG）记录了两组人群的脑电活动：47名被诊断为自闭症谱系障碍的成年人和40名发育典型的成年人。为了捕捉大脑在不同状态下的表现，参与者经历了三种不同的情境。首先，他们闭眼休息。接着，他们观看了一段充满缓慢变化的形状和色彩、没有任何故事情节的短篇抽象动画。最后，他们观看了一部不同的动画片，讲述了一个关于云和鸟的故事，该故事需要理解情感、意图和社交关系。研究人员专注于一种特定的数学指标来衡量信号的不规则性，并在不同的时间尺度上对其进行计算。这种方法使他们不仅能观察大脑是否活跃，还能观察这种活动在时间维度上的复杂程度和灵活性。
结果显示两组之间存在明显的差异。在所有三种情境下——休息、观看抽象图案以及观看社交故事——自闭症成年人在较长的时间尺度上都表现出比发育典型成年人更低的神经复杂度。这意味着，在数秒钟的时间跨度内，自闭症成年人的脑电信号更加可预测且变化较少。至关重要的是，这种差异不仅仅是该群体的普遍特征；它与他们社交困难的严重程度直接相关。研究人员发现，在两组人群中，临床评估得分较高的个体，其社交沟通挑战程度越高，其神经复杂度往往越低。这表明存在一种连续的关系，即大脑生成复杂、灵活模式的能力与一个人在社交互动中的游刃有余程度密切相关，无论其是否拥有正式的诊断。
研究还仔细观察了社交电影期间发生的情况。研究人员识别出了影片中需要理解其他角色感受或想法的特定时刻。他们将这些社交时刻期间的大脑活动，与在长度相同但包含非社交内容的抽象电影中的时刻进行了对比。发育典型的成年人在观看社交场景时，与观看非社交场景相比，其神经复杂度出现了明显的跃升。他们的大脑似乎通过增强灵活性来处理社交信息。然而，自闭症成年人并未表现出同样的增长。他们的神经复杂度保持相对平坦，无法像另一组人群那样区分社交时刻与非社交时刻。这表明，社交沟通中的困难可能源于大脑在面对复杂且快速变化的社交线索时，无法灵活地重新配置其动力学机制。
这些发现指向了自闭症成年大脑的一个稳定特征，这种特征在不同的休息和活动状态下均持续存在。研究人员指出，这种降低的复杂度与精神分裂症等其他疾病的研究结果形成对比，在精神分裂症中，复杂度往往是增加的，这暗示不同的神经系统疾病可能涉及大脑组织活动的不同方式。尽管该研究受到样本量以及电影呈现顺序固定的限制，但其在不同情境下的结果一致性，以及与临床症状的强关联性，提供了一个引人入胜的图景。这项工作并未提供治愈方法或简单的诊断测试，但它阐明了自闭症中大脑处理信息的一种特定方式。它表明，社交生活的挑战可能部分源于这样一种大脑：虽然它处于活跃状态，却难以生成丰富的、多样的内部状态，从而无法在流动的、往往具有歧义的人际连接世界中游刃有余。
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