科研
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识别和处理面部信息是人际交往的关键，对社交互动的质量有着深远影响。孤独症个体在面孔加工上的特异性已被广泛认为是其社会认知障碍的典型表现之一，这种特异性会影响他们对社交信息的处理，从而影响社交表现和症状的表达。针对这一问题，易莉课题组的研究系统探讨了孤独症面孔加工特异性的潜在机制，并为相关理论提供了有力支持（Wang et al. 2018，2020，2022，2025）。基于此，易莉团队提出了一种新的理解孤独症心理病理机制的视角——从唤醒水平的视角，对现有理论和证据进行了重新审视和梳理。文章指出，传统观点认为孤独症个体在社会信息加工中表现出较低的唤醒水平，然而实际上，这种现象可能源于其过高的情绪和生理唤醒，从而导致回避社交信息的行为（Yi et al., 2022）。
近日，易莉课题组与中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清（现为湖北大学教授）课题组合作在Molecular Psychiatry上发表了题为“Reduced attention to human eyes in autism-associated Shank3 mutant laboratory beagle dogs”的研究论文，基于Shank3突变犬的动物模型，为这一理论找到了跨物种证据。研究结果不仅揭示了Shank3基因突变如何影响面孔注意，还深化了我们对孤独症神经机制的理解，并可能为未来的干预和治疗提供新的思路。
以往研究已经发现Shank3基因在孤独症的发生中扮演了重要角色。该基因编码一种突触后支架蛋白，参与神经元之间的连接和信息传递。如果Shank3基因发生突变，可能会导致神经环路异常，进而影响社交行为和认知功能。Shank3是目前公认的孤独症高风险基因之一。
另外，在动物模型的选择上，犬逐渐成为研究孤独症的有效模型。与传统的啮齿类模型（如小鼠）相比，犬的社交行为更接近人类，并且和人类有着亲密的社交互动。它们擅长通过眼神交流和面部表情识别人类的情绪，这使得犬模型成为研究孤独症社交注意力变化的理想体系。张永清课题组此前的研究已经发现，Shank3突变犬在社交互动方面表现异常，例如与他人的互动减少等，类似于孤独症患者的社交特征。但这些犬是否也表现出与孤独症相似的视觉注意模式？例如，它们是否会减少对面孔，尤其是眼睛区域的关注？这些问题仍然有待解答。
本研究首先开发了适用于犬类的眼动追踪装置。眼动追踪技术是一种无创方法，能够精确测量个体的视觉注意。研究结果显示，Shank3突变犬在观看人脸时，其对眼睛区域的注视时间明显减少。由于眼神交流在犬-人互动中具有重要作用，这一发现提示Shank3突变可能影响犬对人类社交信息的处理。这一结果与以往针对孤独症人群的研究一致，即孤独症个体在面部注视和面部信息加工方面存在异常。
图1 适用于犬类的眼动追踪装置
图2 突变犬对人脸眼睛区域注视减少
该研究还进一步探讨了Shank3突变犬减少眼部注视的潜在机制。研究团队采用“凝视引导范式”（gaze cueing paradigm）分析了犬对眼睛区域的注意力转移情况，发现突变犬更快地将目光从眼睛区域移开，而将目光转向眼睛区域的能力与野生型犬无显著差异，表明Shank3突变犬的眼睛回避行为是主动的，而非被动忽略。
有趣的是，Shank3突变犬在观看同类面部时，并未表现出与人脸相同的注意力减少现象。这一发现可能是因为犬类的社交信息主要通过身体姿态和尾巴动作传递，而非通过眼神交流获取。这一结果也提示了犬类在3.2万年的驯化过程中，与人类形成了独特的共进化关系，使其具备了高效解读人脸信息的能力，以更好地适应人类社会。
该研究还发现，在外源催产素处理后，Shank3突变犬的眼部注视时间显著增加。这一结果与部分人类研究相似。已有研究表明，催产素可增强孤独症个体的社交信任和情感理解能力，并促进他们在自然社交互动中维持更长时间的眼神接触。本研究不仅加深了对Shank3突变如何影响社交注意力的理解，也为催产素在孤独症干预中的潜在应用提供了新的实验依据，进一步强化了犬类模型在孤独症研究中的独特价值。
图3 催产素改善Shank3突变犬的眼部注视
犬的社交行为高度发达，与人类共享许多情感交流和社交行为特征，特别是在面部识别、眼神交流和社会依恋等方面展现出与人类相似的模式。因此，犬为研究社交注意力和相关神经机制提供了一个理想模型。相比传统的模式动物，如小鼠，犬类在社会互动、情绪感知以及对人类社会信号的响应方面更加接近人类，使得研究结果更具可转化性。此外，犬的行为易于训练和观察，可以在非侵入性条件下评估复杂的社交行为和神经调控机制，从而为孤独症的研究提供更直观和有效的实验系统。通过进一步探索犬类模型，我们不仅可以深化对社交认知障碍的理解，还能为未来孤独症的临床干预策略提供更接近真实情境的实验依据。
易莉和张永清为文章的联合通讯作者；中国科学院遗传与发育生物学研究所在读博士生李雨默和北京师范大学王乾东博士为共同第一作者；中科院遗传发育所袁思琦博士、香港中文大学硕士生林德堃和英国林肯大学郭昆教授作出了重要贡献。本研究获得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、武汉市科学技术项目和中国科学院生物资源库项目等的支持。
本文链接：http://knowith.com/news-3-2225.html心理与认知科学学院易莉课题组利用Shank3突变犬模型揭示孤独症面孔加工异常机制
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