Scientific American Nov 2006 Issue

Broken Mirrors: a Theory of Autism

By Vilayaur S. Ramachandran and Lindsay M. Oberman

VILAYANUR S. RAMACHANDRAN and LINDSAY M. OBERMAN have investigated the links between autism and the mirror neuron system at the Center for Brain and Cognition at the University of California, San Diego. Ramachandran, director of the center, earned his Ph.D. in neuroscience from the University of Cambridge. A renowned expert on brain abnormalities, he has also studied the phenomena of phantom limbs and synesthesia, for which he won the 2005 Henry Dale Prize and a lifetime fellowship from the Royal Institution of Great Britain. Oberman is a graduate student in Ramachandran's laboratory at U.C.S.D., joining the group in 2002.


自閉症的症狀

1. no eye contact (跟人講話的時候,眼睛不會看對方)
2. rock the body to and fro (不停的擺動身體)
3. lack empathy for other people and be oblivious to subtle social cues (不會顧慮他人的感受)
4. social isolation
5. poor language capacity, unable to interpret metaphor (不能了解話語中的隱喻)
6. eccentric preoccupation with trifles but ignore important aspects of their environment (過於注意奇怪的細節,卻忽略其他重要的地方)
7. an extremely aversion to certain sounds that, for no obvious reason, set off alarm bells in their minds (沒特別理由的對某些聲音特別反感)

◆ to and fro: back and forth

◆ empathy: identification with and understanding of another's situation, feelings, and motives. (移情)

◆ oblivious: lacking conscious awareness; unmindful.

◆ eccentric:古怪的、異常的

◆ preoccupation:出神,全神貫注

set off alarm bells in their minds

在《我腳下之路》中可以看見大竹輝明跟人講話的時候眼睛不會看對方,不安的時候會不停擺動身體並反覆背誦越野車冠軍得主的名字,不會顧慮他人的感受(第一集中午吃雞肉咖哩的時候),切蘋果一定要拿尺量。

自閉症的發現

在1940年代的時候,美國的精神病學家(psychiatrist) Leo Kanner 和奧地利的小兒科醫生(pediatrician) Hans Asperger 分別發現此疾病,他們不知道彼此的研究,但是卻神奇的為這個症狀取了相同的名字:Autism,是從希臘文 autos 衍生而來的,為自己(self)的意思。這個名字取的貼切,是因為自閉症最顯著的徵狀是無法與社會有互動,而近幾年醫生們把自閉症的名稱改為 autism spectrum disorder,意指這個病症有在輕重的程度上範圍很廣,但是都有幾個共同的徵狀。

◆ uncanny:神奇的,不可思議的

an uncanny coincidence

◆ conspicuous:顯著的,明顯的

conspicuous feature of the disorder

自從自閉症被確認以後,學者就努力的想找出病因,即使他們知道這是遺傳的,但是環境因素似乎也扮演著重要的腳色。在 1990 年代晚期,作者在 UCSD 的實驗室開始想找出自閉症和一種叫 mirror neuron 的神經細胞的關連,因為mirror neuron 關係到是否可以察覺到他人感受的能力,所以如果 mirror neuron 功能失常的話,是很可能造成某些自閉症的徵狀的。

Perhaps the most ingenious of the psychological theories is that of Uta Frith of University College London and Simon Baron-Cohen of the University of Cambridge, who posit that the main abnormality in autism is a deficit in the ability to construct a "theory of other minds." Frith and Baron-Cohen argue that specialized neural circuitry in the brain allow us to create sophisticated hypotheses, in turn, enable us to make useful predictions about others' behavior.

抱歉,上面那兩句不知道怎麼翻,總之大概是說:大腦裡面有專門的神經系統能夠讓我們感受到他人想法和預測他人的行為,但是自閉症的人缺少了這個能力,所以無法顧慮他人的感受,也不能猜測他人的行為模式,以致於無法和他人相處。不過,這樣假設即使合理,但是還是缺少有力的科學(腦部神經學)上的證據。

◆ ingenious:巧妙的;靈活的,聰明的

◆ posit: to assume the existence of; postulate (假定)

1990 年代時,義大利 University of Parma 的 Giacomo Rizzolatti 和他的同事在猴子腦部的研究提供了一個線索,他們發現當猴子有目的的行動的時候(如伸手取花生)時會啟動神經細胞,但是當牠們看其他同伴做同樣事情的時候,某部份的神經細胞也會啟動,這些神經細胞就是 mirror neuron,這些細胞可以使人類和猴子知道其他人的意圖。科學家們也發現,當人們看見其他人感到痛楚的時候,某些對痛覺有反應的神經細胞也會啟動,我想這就是讓我們能夠對他人的處境有「感同身受」的能力吧。另外 mirror neuron 也可能參與模仿的能力,例如小嬰兒看見母親伸舌頭也會跟著伸舌頭,或者學父母親講話。

Lastly, mirror neurons may enable humans to themselves as others see them, which may be an essential ability for self-awareness and introspection.

上面這句不知道怎麼翻,不過應該是說 mirror neurons 可以幫助人們從其他人身上看到自己,進而能夠自覺和自省。

除了這些之外,還有一些腦波上的證據,像是用 EEG (mu wave) 和 MRI 測量出來的結果,這裡就不敘述了,有興趣的可以看原文。

Taken together, these finding provide compelling evidence that people with autism have dysfunction mirror neuron systems.

這些都是證明自閉症患者的 mirror neuron system 失去功能強而有力的證據。

Mirror neuron 的缺陷也可以造成一些自閉症較罕為人知的徵狀,像是他們無法了解一些諺語(proverb)或隱喻(metaphor)的辭句,例如:get a grip on yourself. (有振作起來,拉自己一把的意思。) 他們無法了解弦內之意,只能直接解釋字面上的意思,所以會抓自己的身體。

◆ get a grip on (idiom): also, have a grip on. Obtain mastery or control over something or someone.

另外有一個叫做 bouba/kiki 的實驗也可以用來證明自閉症患者有解釋隱喻用詞的困難,這是由一個德裔美國心理學家 Wolfgang Kohler 在六十年前所發現的一個實驗。當科學家拿兩個不同形狀的物體,一個是有V型有缺口狀的,一個是彎曲狀的,問聽眾哪個是 kiki,哪個 bouba?不管聽眾是說哪國語言,有98%的人都會說缺口狀的是 kiki,彎曲狀的是 bouba。這是一個有關暗喻的實驗,測試把聲音的感覺化成實體的能力,kiki 聽起來讓人有鋸齒狀的感覺,bouba 則有圓滑彎曲的感覺,但是自閉症患者卻無法把聲音和實體連結起來。

自閉症的治療

Timely intervention is critical.

Mirror neuron deficiencies 的發現為診斷及治療自閉症患者上開啟一條新路,利用腦波測試可在孩童時期及早診斷出來,行為治療(behavioral therapy)也可以早點開始,因為當自閉症的徵狀出現(約在兩到四歲)後才開始治療的效果沒那麼好。 另外可能的治療方式還有 biofeedback (EEG),這是種腦波訓練治療,在之前的文章中有介紹過,那篇講的是以訓練 beta wave 治療過動兒,而在自閉症上是用 mu wave。第三種治療方式是藥物治療,目前正再研究中的藥物有一個是 MDMA,它的另一個名字較廣為人知 -- ecstasy (快樂丸),它可以被用來研發成較安全、有效的治療,至少可以減緩自閉症的症狀。

不過,以上的治療都只能部份的減緩症狀,因為其他的徵狀像是反覆的前後擺動身體,沒有 eye contact,或是對某種聲音反感,都是無法用 mirror neuron hypothesis 來解釋的。作者為了要了解這些徵狀是怎麼引起的,他們提出了一個假設,叫 salience landscape theory。當人們看外面的世界時,他們會接受到各樣的訊息:視覺、聽覺和嗅覺…等等,當這些訊息在腦部處理的時候,杏仁核(amygdala)會決定要做什麼樣的情緒反應,如恐懼、生氣等等。這些訊息再來會傳到自主神經系統(autonomic nervous system),然後身體開始準備動作上的反應,這些反應會再傳回腦部,擴大情緒上的反應,然後杏仁核就會依過去的經驗製造出一個 salience landscape (不知道中文翻譯是什麼)。

◆ salience:特徵、要點

作者的研究團隊決定要看看是否自閉症兒童的 salience landscape 是扭曲的(distorted),所以任和微小的事件都會在兒童的心裡造成巨大的情緒反應,以至於他們避免和人們有視線上的接觸,因為會讓他們不安。這個假設也許也可以解釋為什麼自閉症兒童會專注於一些瑣碎事物,像是公車時刻表,而對正常孩童覺得有趣的事物表現出沒有興趣的樣子。他們的實驗結果證明他們的假設,但是為什麼呢?他們發現三分之一的自閉症孩童在幼兒時期有癲癇症,而這會造成強烈的情緒波動。

以上兩個假設(mirror neuron & salience landscape)並不衝突,但是還需要更多的實驗來測試。

其實這篇講了很多,不過太細節的話可能會讓人較難理解,所以只把一些易懂的寫出來。這樣看一看似乎《我腳下之路》裡有把一些自閉症的細節都演出來,不過草剪剛的演技到底傳不傳神,其實我也不知道,畢竟我沒碰過真正的自閉症患者。 



延伸閱讀

本文作者Lindsay Oberman 的網站
本文於Sci Am 的原文(pdf file)





citation from The American Heritage® Dictionary of Idioms. Houghton Mifflin Company, 1992. Answers.com 03 Dec. 2006. (按圖可連結到引用頁面)






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