近日，我校教育與心理科學(xué)學(xué)院李開(kāi)云教授團(tuán)隊(duì)與信息科學(xué)與工程學(xué)院陳月輝教授團(tuán)隊(duì)跨學(xué)科合作，在孤獨(dú)癥兒童腦間神經(jīng)同步研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。相關(guān)研究論文以 The intentional and spontaneous social motor synchrony of pre-school autistic children: Evidence from fNIRS hyperscanning and machine learning為題，成功發(fā)表于 SCI和SSCI同時(shí)收錄的一區(qū) TOP 期刊《Journal of Child Psychology and Psychiatry》，為孤獨(dú)癥群體研究注入跨學(xué)科創(chuàng)新活力。該期刊是世界心理學(xué)發(fā)育領(lǐng)域的旗艦期刊，在91種心理學(xué)發(fā)育期刊中排名第6，是醫(yī)學(xué)大類(lèi)TOP期刊，在277種精神病理學(xué)期刊中排名第13。李開(kāi)云教授與陳月輝教授為論文的共同通訊作者，李開(kāi)云教授、研究生鄭彩艷、楊?lèi)倱?dān)任共同第一作者，教育與心理科學(xué)學(xué)院教師宿淑華教授、賈凡路副教授、信息科學(xué)與工程學(xué)院趙亞歐博士共同參與此項(xiàng)研究。
社會(huì)性運(yùn)動(dòng)同步作為兒童社交互動(dòng)的核心基礎(chǔ)與早期發(fā)展關(guān)鍵指標(biāo)，其在孤獨(dú)癥群體中研究結(jié)果一直存在爭(zhēng)議。傳統(tǒng)研究多局限于單一學(xué)科視角，聚焦行為性同步或個(gè)體單腦區(qū)激活分析，卻忽視了社交互動(dòng)中互動(dòng)雙方相互作用的腦間神經(jīng)同步機(jī)制。此次研究突破單一學(xué)科壁壘，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用前沿神經(jīng)科學(xué)技術(shù)近紅外腦功能成像超掃描技術(shù)（fNIRS hyperscaning）與人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)方法相結(jié)合，從腦間神經(jīng)同步這一全新視角，精準(zhǔn)區(qū)分孤獨(dú)癥兒童在有意識(shí)與自發(fā)性維度的社會(huì)性運(yùn)動(dòng)同步特征，明確了腦間神經(jīng)同步性指標(biāo)可作為區(qū)分孤獨(dú)癥群體的有效神經(jīng)標(biāo)記物；并在國(guó)內(nèi)外首次將機(jī)器學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于腦間神經(jīng)同步指標(biāo)分類(lèi)，為孤獨(dú)癥等神經(jīng)發(fā)育障礙群體的腦間神經(jīng)機(jī)制研究提供了跨學(xué)科的新穎方法。研究成果為孤獨(dú)癥早期篩查、精準(zhǔn)診斷提供了新的神經(jīng)標(biāo)記物，也為后續(xù)針對(duì)性干預(yù)方案的制定奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，彰顯了“心理學(xué)+神經(jīng)科學(xué)+信息科學(xué)”交叉融合的實(shí)踐價(jià)值。
圖1 實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)流程圖、腦區(qū)通道位置及及兒童腦區(qū)激活樣例結(jié)果
圖2 實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)流程圖及兒童腦區(qū)激活樣例結(jié)果
圖3 實(shí)驗(yàn)1中孤獨(dú)癥兒童和非孤獨(dú)癥組兒童的有意識(shí)社會(huì)性運(yùn)動(dòng)同步結(jié)果
圖4 實(shí)驗(yàn)2中自發(fā)社交性運(yùn)動(dòng)同步的孤獨(dú)癥兒童與非孤獨(dú)癥兒童結(jié)果
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目基金和山東省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃基金項(xiàng)目的聯(lián)合資助。近幾年，李開(kāi)云教授團(tuán)隊(duì)采用近紅外超掃描技術(shù)開(kāi)展孤獨(dú)癥群體腦神經(jīng)機(jī)制的探索，并進(jìn)一步借助神經(jīng)調(diào)控技術(shù)開(kāi)展對(duì)該群體的干預(yù)康復(fù)方案探究，取得多項(xiàng)頂級(jí)研究成果。研究團(tuán)隊(duì)未來(lái)將持續(xù)深化跨學(xué)科合作，進(jìn)一步推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)、人工智能、心理學(xué)與特殊教育領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新，加速科研成果轉(zhuǎn)化，為孤獨(dú)癥兒童的社交康復(fù)提供更具針對(duì)性的理論支持與實(shí)踐方案，讓跨學(xué)科力量為特殊群體賦能。
Doi: https://doi.org/10.1111/jcpp.70079
撰稿：李開(kāi)云 編輯：劉孟頔 編審：張偉
