Face and Gaze Processing in Children with Autism

Toisen henkilön kasvot, erityisesti silmät välittävät sosiaalisessa vuorovaikutuksessa paljon merkittävää tietoa. Tässä tutkimuksessa tutkittiin autistisesti käyttäytyvien lasten kasvojen ja katseen suunnan havaitsemista. Autismi on neurobiologinen kehityshäiriö, jossa esiintyy merkittäviä vaikeuksia sosiaalisessa vuorovaikutuksessa, vastavuoroisessa viestinnässä ja oman toiminnan sujuvassa ohjaamisessa. Varhaisimpana merkkinä sosiaalisen kehityksen häiriöistä autismissa on, ettei autistisesti käyttäytyvä pikkulapsi katso spontaanisti yhtä paljon toista henkilöä kasvoihin ja erityisesti silmiin kuin tavanomaisesti kehittynyt lapsi. Lisäksi autistisesti käyttäytyvillä pikkulapsilla jaetun tarkkaavaisuuden kehitys on viivästynyt mikä ilmenee siten, että lapsi ei yleensä seuraa toisen henkilön katsetta jakaakseen yhteisen kiinnostuksen kohteen. On mahdollista, että autismissa esiintyvät vaikeudet toisen henkilön katseen suunnan seuraamisessa liittyvät tarkkaavaisuuden suuntaamisen vaikeuksiin. Tämän kokeellisen tutkimuksen tulokset osoittivat, että samoin kuin vertailuryhmän lapsilla toisen henkilön sivulle suunnattu katse siirtää autistisesti käyttäytyvien lasten oman tarkkaavaisuuden automaattisesti samaan suuntaan. Viivästynyt kehitys jaetussa tarkkaavaisuudessa ei siis näytä selittyvän sillä, että autistisesti käyttäytyvillä lapsilla olisi vaikeuksia tarkkaavaisuuden suuntaamisessa toisen henkilön katseen suunnan perusteella. Autistisesti käyttäytyvät lapset pystyivät myös erottelemaan toisen henkilön katseen suunnan lyhyesti esitetystä kasvokuvasta. Voi kuitenkin olla, että autistisesti käyttäytyvät lapset käyttävät vaihtoehtoisia kognitiivisia havainnointitapoja ja hermostollisia mekanismeja saavuttaakseen vertailuryhmän kanssa samalta näyttäviä tuloksia sosiaalista havaitsemista mittaavissa tehtävissä. Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat myös, että katsekontakti toisen henkilön kanssa aiheuttaa autistisesti käyttäytyville lapsille voimakkaamman autonomisen hermoston aktivoitumisen kuin sivulle suunnattu katse. Vertailuryhmän lapsilla ei ollut havaittavissa eroa autonomisen hermoston aktivaatiossa toisen henkilön suoran ja sivulle suunnatun katseen välillä. On mahdollista, että voimakkaampi virittyminen katsekontaktiin autistisesti käyttäytyvillä lapsilla tuntuu heistä epämiellyttävältä ja on näin osaltaan selittämässä katsekontaktin välttämistä autismissa. Aivojen sähkömagneettista toimintaa mittaamalla tutkittiin, onko kasvojen ja katseen suunnan havaitsemisesta vastaavissa hermostollisissa mekanismeissa eroja autistisesti käyttäytyvien ja tavanomaisesti kehittyneiden lasten välillä. Aikaisemmissa tutkimuksissa on näytetty, ettei kasvojen havaitseminen aktivoi autistisesti käyttäytyvillä aikuisilla ja vertailuryhmän aikuisilla aivan samoja aivoalueita. Tämän tutkimuksen tulosten mukaan autistisesti käyttäytyvien ja vertailuryhmän lasten kasvojen hahmottamisen hermostolliset mekanismit eivät eronneet niin merkittävästi toisistaan kuin vastaavilla aikuisryhmillä. Sen sijaan aivoista mitatut katsesuuntaan liittyvät vasteet erosivat näiden lapsiryhmien välillä. Erityisesti aivojen aktivaatio toisen henkilön suoraan katseeseen oli tavanomaisesta poikkeavaa autistisesti käyttäytyvillä lapsilla. Tämän tutkimuksen tulosten mukaan näyttää siltä, että erityisesti toisen henkilön suoraan katseeseen (katsekontaktiin) liittyvät pulmat voivat olla selittämässä yleisemminkin vähäistä kiinnostusta toisen henkilön kasvoja kohtaan autistisesti käyttäytyvillä lapsilla. Tämä voi puolestaan johtaa siihen, etteivät autistisesti käyttäytyvät lapset saa riittävästi kokemusta kasvojen välittämistä sosiaalisesti merkittävistä viesteistä. Lapsen sosiaalisen motivaation herättäminen toisen henkilön kasvoja kohtaan tulee olla yksi tärkeimmistä tavoitteista autismin varhaiskuntoutuksessa.Autism is a neurodevelopmental disorder characterised by serious disturbances in social interaction and communication, and restricted, repetitive behaviours. Abnormalities in face and gaze perception in children with autism are common clinical observations. The precise nature and underlying causes of these abnormalities are currently unclear. The present series of studies investigated face and gaze processing in high-functioning, school-aged children with autism. Study I showed that another person's gaze direction automatically shifted the observer s visual attention, both in children with autism and typically developing children. Both groups of children were also able to overtly discriminate the direction of gaze from brief presented face stimuli. Thus, the orientation of attention according to another person s gaze direction and the discrimination of gaze direction seem to be preserved domains of social cognition in autism. It is possible, however, that children with autism use atypical cognitive and neural processing strategies to achieve seemingly similar behavioural outcomes. Study II demonstrated that skin conductance responses to straight gaze were stronger than responses to averted gaze in children with autism, whereas the responses of typically developing children did not differentiate between these gaze conditions. The increased psychophysiological arousal to straight gaze might have been experienced as uncomfortable by the children with autism, a finding which could be associated with the frequently observed tendency of individuals with autism to avoid eye contact. In Studies III and IV, the neural mechanisms underlying face and gaze processing were measured using magnetoencephalography in typically developing children and adults (Study III) and children with autism (Study IV). The findings of Study III suggested that the neural mechanisms underlying face processing are only partially developed in typically developing 8- to 11-year-old children. In Study IV, the electromagnetic activity elicited by the presentation of face stimuli was somewhat similar in children with autism and typically developing children. Gaze sensitive electromagnetic activity, particularly in response to straight gaze, most clearly differentiated these two groups of children. It is speculated that the demonstrated gaze processing abnormalities might contribute to the lack of social motivation towards faces in autism. This, in turn, could lead to reduced exposure to faces during the development of children with autism and, consequently, to more general face processing difficulties