儿科论文
摘 要： 眼动技术作为研究特殊儿童的重要手段，日渐得到重视，在诊断和康复指导中有重要意义。本文通过梳理眼动技术在孤独症谱系障碍、学习障碍、听力障碍等特殊儿童中的研究成果，阐述特殊儿童的眼动特点。
关键词 : 眼动;孤独症;学习障碍;听力障碍;
Abstract： As an important method for studying children with special needs, the eye movement technology has been paid more and more attention. It has important significance in diagnosis and rehabilitation guidance. This article expounds the characteristics of eye movement of special children, by combing the research results of eye movement technologies in autism spectrum disorders, learning disabilities and hearing disabilities and other children with special needs.
Keyword： Eye movement; Autism spectrum disorders; Learning disabilities; Hearing disabilities;
1、 引言
随着我国社会经济的不断发展，特殊儿童受到了社会更多地关注和重视，对特殊儿童的研究也日渐增加，眼动技术的发展和日渐成熟对特殊儿童研究起到了重要作用，特别是在孤独症谱系障碍、学习障碍和听力障碍方面。特殊儿童与正常儿童的眼动指标差异对特殊儿童的早期诊断和康复指导有重要意义。本文试图梳理眼动技术在特殊儿童中的应用情况，对未来发展寄予展望。
2、 眼动技术在孤独症谱系障碍中的应用
孤独症谱系障碍（autism spectrum disorders,ASD）是以不同程度社会交流和社交障碍及兴趣狭窄和重复的行为、活动为主要特点的广泛性发育障碍，又称自闭症谱系障碍[1]。由于ASD儿童存在不同程度的社交障碍和刻板行为，如果不及时科学干预，其预后可能不良，因此,科学有效地对孤独症进行早期诊断显得尤为重要。
2.1、 面孔表情加工的眼动特点
社会交往过程中，面孔表情的识别和加工是重要环节，孤独症谱系障碍存在不同程度的社会交往障碍，因此，研究孤独症儿童面孔表情识别尤为重要。孤独症儿童在注视时间、注视次数和正确反应时上都显着低于正常儿童，存在明显障碍。孤独症儿童对嘴部的关注多于眼部，存在主动避免眼神交流现象[2]。对于熟悉的面孔，孤独症儿童对眼部的注视会多于唇部，这一加工方式类似于正常儿童[3]。
影响孤独症儿童的表情加工过程有多种因素，其中围绕正向和负向表情的加工偏向进行了大量研究，有研究认为孤独症儿童具有正性情绪的加工优势[4,5]，也有研究认为存在对负向表情的加工偏向[6]，还有研究认为孤独症儿童对于熟悉面孔，其更偏向正向表情，对于陌生面孔，则更注重负向表情[3]，这可能是由于对于熟悉者期望能获得积极的反馈，而对陌生人存在担忧恐惧情绪，从而加大对消极表情的注意。各研究结果的差异性可能与研究者对象年龄、孤独症严重程度、测试材料的差异性等因素有关。
孤独症儿童对静态面部表情的持续兴趣较低，对正性表情进行加工时，其对嘴部的注意较多，高于眼部，面对负向表情时，其对眼部的注意高于嘴部，在一定程度上符合孤独症儿童对嘴部的关注多于眼部的局部加工特点[6]。对眼部进行遮蔽不影响孤独症儿童对表情的识别，但嘴部的遮蔽会导致其识别能力下降。伴随表情信息的削弱，孤独症儿童的视觉注视更多地偏向嘴部，在处理表情信息时，会受到表情特征的影响，改变注视偏向，不会对任何表情存在局部加工，如对于高兴和悲伤表情并未出现局部加工，但在恐惧、愤怒中验证了局部加工[7]。此外，孤独症儿童在面孔方向倒立时的首次进入时间明显快于正立面孔方向，这可能与孤独症儿童对于面部的加工多集中在特征信息如嘴部有关[4]。
孤独症儿童在有瞳孔映射（将被试者投射在虚拟图像眼中）下注视点数量明显多于无瞳孔映射[8]。当瞳孔映射存在时，孤独症儿童的注视点更多集中于眼部，而非嘴部，这可能是由于自身图像的存在，拥有更多的信息，导致眼部吸引力增加。孤独症儿童对真人的嘴部注视多于卡通，在卡通形象上，对眼部的回避较少，这可能由于卡通形象简化了眼睛形象，包含的社会信息较少，显得更为亲和，而对于真人更多的利用嘴部信息获取信息，避免与人的眼神接触。
面孔群的矩阵大小会影响孤独症儿童和正常儿童的表情视觉搜索，随着面孔群矩阵的增大，孤独症儿童和正常儿童结果相同，首次进入时间和正确反应时均增加，但注视次数和注视时间减少，在矩阵的大小变化时，孤独症儿童还表现出了对愤怒情绪的凸显[5]。
2.2、 词语理解和习得的眼动特点
王梅等[9]研究了孤独症儿童和正常儿童对目标名词和偏正名词（修饰词和中心词均为名词）的眼动特点，发现孤独症儿童对于词语理解能力以及正确图片的注视次数均显着低于正常儿童，其在理解偏正名词时，注视修饰名词的图片多于中心名词图片，存在语音加工优先现象，直观鲜明的图片更易造成孤独症儿童的视觉干扰。
在孤独症儿童习得词语过程中，相较于感知觉线索，社会性线索具有优势。线索条件的强弱和有无对词语的习得存在影响，强线索下更有利于孤独症儿童的视线追随[10]，但是其敏感性和视线追随次数仍会低于正常儿童，这可能是由于孤独症儿童难以理解视线的社会性意图，正常儿童多关注鼻部，而孤独症儿童对眼部、鼻部、嘴部的关注度相同，由于孤独症儿童需更多地关注眼部以获得视线方向，进行有意识的加工。孤独症儿童对于视线追踪的有意识加工行为在一定程度上说明其尚未有效掌握社会性信息加工方式，导致其在处理真实社会情境时出现障碍。
2.3、 社交定向的眼动特点
在社会情境中，孤独症儿童的社交定向能力显着低于正常儿童，对于任务目标外的区域关注较多，此外其存在正性的加工优势，特别是在室内社交环境下，但在室外社交情境下，负性加工优势凸显[11]，可能是由于室外环境较为陌生使得对负性信息的注意程度提高。
孤独症儿童定向到人物及其肢体的首次潜伏期明显增加，说明其社会定向能力存在缺陷，但其也能够搜索到社交意图，表明其并非完全丧失社交定向能力，只是存在一定障碍。当存在刺激意图时，孤独症儿童的搜索时间增加，表明意图的存在抑制了对人物和肢体的定向能力，增加了认知困难[12]。
相较于非社会性刺激，孤独症儿童在社交定向中表现出对社会性刺激的偏向，如在注视人和动物时时间较长，相比于正常儿童在处理远景（任务目标变小）时注视时间增加，孤独症儿童处理远近景的注视时间不存在明显差异[13]，说明孤独症儿童在一定程度上缺少信息整合能力，整体加工能力较弱，更多注重细节的局部处理。卡通的社会场景更能引起孤独症儿童的关注，虽然随着人数的增多，复杂性增大，其对核心区域外的注视点增加，但对于面部的关注能力仍明显好于真人[14]。
2.4、 其他眼动特点
兴趣狭窄是孤独症儿童的症状之一，存在限制性兴趣行为，对一定范围内的物品兴趣较大，奇亚菲等[15]研究孤独症儿童对不同类型刺激的眼动指标，发现孤独症儿童在面对限制性刺激时，在首次注视潜伏期、注视次数以及注视图片数量的眼动指标与正常儿童差异不显着，说明在限制性兴趣行为中，孤独症儿童与正常儿童相似。在面对社会性刺激时，孤独症儿童的首次注视潜伏期显着延长，注视次数和注视图片数量减少，说明其对社会性刺激的视觉注意存在缺陷。
孤独症儿童除了语言交流缺陷，其非语言交流也存在障碍，两者整合困难，表现为对身体、手势语等理解和使用存在缺陷。有研究者[16]通过测试孤独症儿童和正常儿童是否有语言伴随情况下对多个手势的理解和回应，发现孤独症儿童在不同手势下反应差异较大，对正性的夸奖反应最好，说明手势的正、负、中性可能存在影响，相比于正常儿童，其手势得分均显着降低，表明孤独症儿童存在手势语缺陷，另外研究两组儿童初始注视位置，发现相比于正常儿童，孤独症儿童较多地集中在除手势以外的其他位置。
卜凡帅等[17]对孤独症儿童研究发现学前孤独症儿童存在视觉搜索优势，表现在对任务目标的注视时间短，前注视的点个数更多，并且搜索任务目标后依旧有较好的注意投入。孤独症儿童存在颜色凸显现象[18]，有明显的加工偏向，随着矩阵的增大，其注视次数和注视时间减小。对于图片的理解，相比于真人，孤独症儿童更能理解卡通人物[19]。
2.5、 基于眼动技术研究下的康复指导
对于孤独症儿童来说，直观简洁的卡通图像刺激更易理解，在早期对孤独症儿童的康复训练中，可以适当加入简洁且与训练内容关联性较大的图片，以利于其理解[19]，但同时也要避免过多的视觉形象影响到抽象概念的习得[9]。
由于孤独症儿童对限制性兴趣存在更好的注意和认知，在制订干预方案时，要合理地利用限制性兴趣刺激引导孤独症儿童，并将训练逐步扩大到其他类型刺激[15]。在词语的习得过程中合理利用眼部线索促进孤独症儿童的注意加工。
孤独症儿童存在视觉凸显现象，正性表情和社交情境[11]更能获得孤独症儿童的注意偏向[4,5]，也存在对负性表情[5,6]和室外负性情境[11]的加工偏向，训练者在教育过程中，要遵循儿童的个性化原则，合理判断儿童的注意加工偏向，利用情绪的不同偏向特征进行个性化干预[5]。此外，应该综合利用孤独症儿童的感官路径，采取静态图片和动态视频的多种形式刺激，根据患儿的不同特点合理安排室内外的活动转化[11]，以达到更佳的康复效果。
3、 眼动技术在学习障碍中的应用
学习障碍（learning disabilities,LD）是指与理解、运用语言相关的一种或几种基本心理过程出现异常，使得儿童在听、说、读、写和运算等方面能力低下。学习障碍有很多小类，本文主要讨论阅读障碍。
3.1 、图片和拼音阅读眼动特点
学习障碍儿童观看图片时眼动的注视次数多，眼跳距离小，与正常儿童相比存在一定缺陷，效率和理解能力均落后于正常儿童[20]，难以从中凝练概括出重要信息，并判断逻辑关系。在阅读拼音[21]过程中，注视次数多，注视时间久，眼跳距离小，阅读能力存在不足，理解加工能力低下。学习障碍儿童在进行视觉搜索任务时也存在相似问题[22]。为了提高学障儿童的学习效果，在教育实践时应尽可能放慢语速，留给其思考的余地，增加思考时间，减少注意转移。
3.2、 汉语阅读的眼动特点
阅读障碍儿童在阅读词汇过程中，存在语素、语音和正字法缺陷，其注视时间、凝视时间、注视次数显着多于正常儿童[23]。语素、语音和正字法都与阅读能力存在相关性，三者出现缺陷必然对阅读能力产生影响。在学习新词过程中，学障儿童存在一定困难，其眼动模式也与正常儿童存在差异，表现在早期加工阶段，学障儿童的首次注视时间及凝视时间长于正常儿童，通过比较学障儿童与阅读能力匹配组及年龄匹配组儿童可以发现，三组眼动模式均不相似，说明学障儿童学习新词的异常并非由阅读能力的发育迟缓导致，而是因为其病理缺陷。有研究者从正常儿童的视觉词切分线索入手进行研究，发现词间空格通过缓解视觉拥挤现象，可以促进学障儿童注意目标文字，弥补词汇分割和识别加工的缺陷，从而促进其学习新词[24]。
阅读障碍儿童在阅读短文过程中，总注视时间、注视次数明显多于正常儿童，并且回视频率显着增高，这与阅读障碍儿童难以进行整体加工有关[25]。但阅读障碍儿童和能力匹配组的平均注视时间、总注视时间和平均眼跳距离并不存在明显区别[26]。该研究说明阅读障碍儿童只是在能力发展上存在落后现象。
3.3、 英语阅读的眼动特点
汉语阅读障碍会导致英语阅读也出现困难，无论难易程度，识别单词或是阅读短文，阅读障碍儿童成绩都低于正常儿童，眼动特点为注视时间长，次数多，阅读中丢失时间长，眼跳距离减小，回视增多[27]，说明阅读障碍儿童在阅读过程中，注视内容少，准确性低，记忆容量小，重复加工次数多，更多偏向于局部加工，文章的整体加工薄弱，在阅读过程中注意力易分散，从而丢失时间增长。提示在阅读障碍儿童学习英语过程中，要循序渐进，从发音逐步延伸到简单的单词、短句，学习障碍儿童更易掌握简单的单词，因此复杂的单词简化教学，同时教学过程中结合手势动作、游戏可提高阅读障碍儿童的兴趣和注意力，增加其课堂参与度。
3.4、 其他眼动特点
阅读障碍儿童的正向眼跳与正常儿童相比无显着差异，但其对反向眼跳的控制能力较弱，首次眼跳方向存在较高的错误概率，眼动控制能力较差，尤其是存在外源性线索时，首次正确眼跳潜伏期延长，外源性注意上存在缺陷[28]。学习障碍儿童的外源性注意转移不足，眼动注视时间、次数、反应时间均多于正常儿童。
记忆导向任务可以检测被试的空间工作记忆，有研究[29]通过比较阅读障碍儿童与正常儿童记忆导向任务时的眼动特点，发现阅读障碍的眼跳反应时间长于正常儿童，并且与正常儿童不同，其不随年龄的增大而减短，说明学习障碍儿童的空间工作记忆能力存在不足问题。
4、 眼动技术在听力障碍中的应用
听力障碍是指由于听觉系统的传声、感音以及对声音综合分析的各级神经中枢发生病变，从而造成不同程度的听力减退。听力的减退导致听障儿童运用听觉通道获取信息的能力减弱。因此，听障儿童大多依靠视觉辅助途径获取信息，眼动技术可以直观的表现出眼球的运动状态，进行可视化研究。
4.1、 篇章阅读的眼动特点
听障儿童在阅读篇章能力与健听儿童无显着差异，其注视次数、注视时间、注视频率都接近于健听儿童。由于听力障碍的存在，使得听障儿童的阅读多依靠视觉通道，听觉通道的缺乏也导致其阅读能力、语言理解能力落后，听障儿童与健听儿童两者眼动数据相似，可能是由于其研究实验并未设置任何干扰，从而不需要较高的阅读能力[30]。当阅读过程中存在干扰信息时，听障儿童的阅读缺陷就会暴露，听障儿童和健听儿童对阅读材料和干扰材料的注视次数、注视时间均增加，但听障儿童对干扰的抑制能力更弱，受其记忆容量和干扰材料的预测性影响[31]。高记忆容量听障儿童抗干扰能力高于低记忆能力者，不可预测的随机位置干扰材料对听障学生的阅读能力影响更大。与学习障碍儿童相同，词切分的存在使听障儿童的阅读能力有所提高，有研究[32]通过改变中文语篇的文本颜色，交替颜色进行词切分，可以有效提高阅读效率。
听障儿童在阅读理解监控过程中，眼动回视次数、回视时间均弱于健听儿童，不管矛盾信息的间隔是近或远，都弱于健听儿童[33]。虽然听障儿童的阅读理解监控能力薄弱，但他们也能觉察到阅读过程中的错误信息，听障儿童对阅读中的错误信息区域的注视时间存在延长，可能是由于错误信息对他们进行了误导，导致加工时间增加，说明听障儿童在阅读时存在理解监控[34]。
在篇章阅读上，阅读提示策略对听障儿童存在影响[30]，提纲策略和图示策略更利于听障儿童的阅读理解。存在高阅读策略的听障学生在阅读时对阅读材料的回视、注视次数、注视时间均少于低阅读策略的听障学生，说明高阅读策略学生能更好地理解文章，阅读效率更高。
4.2 、语篇推理的眼动特点
与健听儿童相比，听障儿童的主题推理能力较差，在阅读推理过程中，存在明显的回视眼动，注视时间长于健听儿童，听障学生的工作记忆广度直接影响推理成绩[35]，高工作记忆广度听障儿童阅读理解能力优于低工作记忆者。此外，相比于低阅读能力的听障学生，高阅读能力听障学生在阅读过程中的注视次数和注视时间更少[36]，对语篇的连接推理能力更强，能通过激活知识背景，提高推理效率。
4.3 、注意的眼动特点
听障学生进行视觉注意分配时，对边缘视觉注意增加，对词句边缘的注视和回视次数多于健听儿童，说明听障者能够从副中央凹处得到更大范围的信息，由于注意力的分配，导致中央凹处的视觉注意减少[37]。听障学生对副中央凹处的信息加工速度快于阅读能力匹配组学生，但在处理中央凹处信息时注视时间显着增长，加工效率减弱[38]。
通过比较听障儿童和健听儿童在插图影响下阅读的眼动轨迹图，发现听障儿童对文字的关注时间长于健听儿童，且带有明确的顺序性，存在强烈的有意注意，以达到完成阅读任务的目的[39]。与此同时，不适当的图文混和排列使听障儿童注意分配出现困难，其在阅读文字时，需要增加注视次数和时间对文字进行加工，从而降低阅读速度。因此，在听障儿童训练时，应该采用简洁的联系性强的辅助性内容，避免过度吸引听障儿童的视线，设计课件时要做到整体性、相关性和简洁性相统一。
4.4、 社交的眼动特点
听障儿童虽然能像普通儿童一样更多地关注社交情境中的人物，但其对人物的面孔注视时间明显延长，对肢体的注视时间较少，说明听障儿童较多的运用面孔获得社交信息[40]，难以综合利用肢体运动理解表达，因此，听障儿童康复训练过程中，要加入对肢体语言的理解和应用训练，提高综合分析能力，扩大信息来源。
5、 小结与展望
眼动技术的出现和发展增加了特殊儿童的客观诊断指标，在现有的文献中，可以发现眼动技术在孤独谱系障碍中的应用比重较大，其研究大多围绕面孔表情的加工、词语理解和社交定向等方面，表现出区别于正常儿童的眼动特征，说明孤独症儿童在社交能力方面存在一定缺陷。
虽然眼动技术在学习障碍和听力障碍中有一定应用，但研究相对较少。眼动在学习障碍中的研究多围绕阅读图片、词汇、文章、语篇的阅读研究，其他方向研究偏少，如社交能力的眼动研究，未能揭示其在交流能力方面与正常儿童的差异。目前也只能解释学障儿童的部分眼跳现象，难以发现复杂情境下的眼跳模式，对其眼跳实质了解存在缺陷[22]。眼动在听力障碍中的研究材料对比较少，在社交加工、篇章阅读、图片影响等方面，文献间的结论对比不足，在一定程度上存在偶然现象，应像孤独症谱系障碍一样进行大量的不同样本不同刺激条件下的对比研究。
从现有文献比较来看，即使在相同障碍的同一研究方向上，其结果也存在差异，研究者应根据测试儿童的年龄和障碍严重程度，选择适合的测试材料。王梅[9]研究中提到，对于特殊儿童，其眼动的取样也存在一定难度，眼动仪的校准显得较为重要。相信随着眼动技术的日益完善，取样、校准难度会下降。
此外，眼动技术在其他特殊儿童例如语言发育迟缓等中的应用研究尚不足，可以考虑结合其他类型特殊儿童的特点，针对性的对其社会交往、学习能力等方面进行研究，以取得区别于正常儿童的眼动指标，进一步促进其诊断和康复。
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