尼尔森实验室|最近完成的项目

巴基斯坦农村弱势群体的儿童早期认知刺激和成功过渡到学前教育*波士顿儿童医院/哈佛大学和阿加汗大学据估计，全世界有8800万幼儿在完成小学学业之前辍学。欧宝彩票平台在巴基斯坦和许多其他发展中国家，这对经济增长构成了重大问题。高辍学率与一系列因素有关，如认知刺激不良、养育不足和早年营养不良。在这项研究中，我们将跟踪一组儿童，作为巴基斯坦早期儿童发展扩大(PEDS)试验的一部分，他们在生命的前两年接受了认知刺激和响应性育儿干预。目的是评估这些孩子在4岁时是否能更成功地从家庭过渡到幼儿园。实施PEDS试验是为了确定早期认知刺激和响应性育儿干预(单独或与营养干预结合)是否可以改善生命头2年的发育和生长结果。育儿干预措施是根据儿童基金会和世卫组织的“关爱儿童发展”模块在当地进行的调整。女性卫生工作者通过每月一次的社区小组会议提供干预措施，为主要照顾者提供关于改善早期营养和/或儿童发展的建议，并允许他们进行不同的游戏活动，促进幼儿的认知刺激。随后进行了家访，以检查护理人员如何实施干预建议。我们将在4岁从家庭到学前班的过渡期间跟踪PEDS试验队列，以确定这一干预措施对生活在巴基斯坦信德省农村的弱势儿童入学准备的影响。 This study will provide evidence on how early cognitive stimulation influences children’s executive functioning skills, brain development, and school readiness as well as family commitment to helping children achieve future potential. A multidisciplinary approach will be used and we will capitalize on the original cluster RCT design by collecting data in order to understand processes at the child, caregiver, and community levels. At the level of the child, we will measure executive functions, school readiness skills, brain development, stress reactivity, health and nutrition status, and child/caregiver interactions. At the level of the primary caregiver, we will measure emotional wellbeing, cognitive abilities, care-giving practices and home environment in order to capture factors that may affect child outcomes. At the community level, we will assess whether participation in the ECD interventions influenced expectations for education of children in the community. We will also assess current preschool and school enrollment rates in the intervention and control communities. By learning more about these factors, we aim to shed light on ways to better support children who need to successfully regulate their behavior and attention in order to adapt to the preschool environment. We also hope to provide valuable evidence to policy makers who have the power to allocate public funding to early childhood interventions.

这项研究的目的是了解更多关于婴儿在他们生命的前1.5年是如何处理熟悉的物体和单词声音的图片的。为了研究年龄如何影响婴儿的感知，我们将测量6-9个月和12-15个月大的婴儿在观看熟悉物体的图片和/或听到熟悉单词时的大脑活动。

雷特综合征(RTT)是一种由x染色体上的单一突变引起的遗传疾病。RTT的特征是幼儿时期运动和语言里程碑的退化，以及刻板印象的出现，呼吸异常和胃肠道并发症。目前，测量患有雷特综合征的女孩神经功能的方法尚不存在，但迫切需要这些方法，以便研究人员能够更多地了解如何治疗这种神经发育障碍。评估神经功能的一个潜在途径是通过视觉系统。我们对这个系统在大脑中的功能有很多了解，因此可以根据视觉系统的表现对其他神经网络得出结论。这已经在之前在RTT小鼠模型中所做的工作中得到了证明，该模型使用视觉系统的评估来获得相关神经网络功能水平的信息。研究人员还发现了一种药物，可以帮助RTT小鼠发育成正常的大脑功能。这种药物目前正在波士顿儿童医院进行人体临床试验，我们的目标是在小鼠模型研究的基础上，以确定药物在人类使用中的效果。欧宝彩票平台我们将使用脑电图来测量神经功能对视觉刺激的反应，治疗前后都是如此。除了评估这种新药的有效性，我们的目标是确定一种可靠的生物标志物，可用于早期识别和改进临床干预措施的评估。

目前的研究是自闭症卓越中心(ACE网络)的一部分，该网络包括来自耶鲁大学、加州大学洛杉矶分校、华盛顿大学和波士顿儿童医院的研究人员。欧宝彩票平台这项研究的目的是确定患有自闭症谱系障碍(ASD)的儿童和青少年在大脑结构、功能、连通性和遗传方面的性别差异。目前，自闭症谱系障碍影响的男性多于女性。研究表明，男性被诊断为ASD的可能性是女性的5倍。通过更多地了解这些性别差异，我们的目标是改进诊断和干预技术。为了彻底调查我们提出的问题，我们将使用各种方法:神经心理测试，脑电图，功能磁共振成像和遗传学部分。在这项研究中，我们将招募三组儿童:被诊断为ASD的儿童，被诊断为ASD的儿童的兄弟姐妹，以及没有患有ASD的兄弟姐妹的正常发育儿童。

结节性硬化症(TSC)是一种由TSC1或TSC2基因突变引起的遗传疾病。TSC的特征是在包括大脑在内的多个器官系统中广泛生长良性肿瘤样结节，称为错构瘤。它与认知障碍、行为障碍和自闭症谱系障碍(ASD)密切相关，这些神经发育障碍可导致从婴儿期早期到成年期的严重残疾。据报道，44-80%的TSC患者存在认知障碍，范围从学习障碍到更严重的智力障碍。我们正在使用行为测试以及大脑对面部的电反应的测量来表征患有和没有TSC的儿童的发展，并评估他们患自闭症的风险。我们将跟踪从3个月大到3岁的婴儿，届时他们将被评估是否患有自闭症。然后我们将确定行为和面部处理的任何早期异常是否可以预测这些婴儿的自闭症。

分娩和分娩过程中的并发症可能导致婴儿获得的氧气低于正常大脑功能所需的氧气。大脑的某些区域，包括那些对学习和记忆至关重要的区域，受到缺氧的打击尤其严重，而早期缺氧的儿童通常会对大脑的这些区域造成损伤。许多儿童在很小的时候学习和记忆系统就受到了损害，在一段时间后，他们在记忆信息、在新环境中导航和回忆日常事件方面都有困难。然而，这些缺陷往往直到孩子上学时才被注意到。在目前的项目中，我们的目标是使用行为记忆任务、大脑活动测量和眼球跟踪来识别可能存在日后学习问题风险的儿童，比目前可能的时间要早得多。此外，我们的目标是确定某些脑损伤模式是否比其他模式更容易导致学习和记忆问题。

在本研究中，我们假设糖尿病妊娠常见的不良胎儿事件(即缺铁、低氧血症和低血糖)将对海马体产生有害和特定的影响。这应该会导致外显记忆的选择性损伤，因为这种结构对这些代谢紊乱已经建立了脆弱性。从电生理数据(事件相关电位)和行为数据(诱导模仿)推断，到目前为止，我们的结果已经建立了从出生到两岁的识别记忆缺陷的一致模式。该方案的目标是继续研究我们的儿童队列，因为他们进入小学。我们将通过对当前idm和比较儿童样本进行详细的电生理学(erp)、代谢(fMRI)、解剖学(MRI)和行为(神经心理学)研究来做到这一点。鉴于大约10%的孕妇患有孕产妇糖尿病，目前的项目对公共卫生具有重要意义。

感知和识别面部情绪的能力对于维持成功的社会互动至关重要，对于自闭症谱系障碍患者来说，这通常是一个困难的领域。尽管许多研究人员已经探索了“典型”面部表情(即非常极端的情绪例子)的行为和大脑反应，但我们对日常互动中更微妙的表情的反应以及随着年龄增长这种能力的变化程度知之甚少。这项研究旨在了解儿童和成人的大脑如何对不同强度的不同情绪的表达做出反应，以及我们对这些表达的行为反应是否与大脑的反应一致。例如，即使我们认为自己没有看到面部表情，我们的大脑是否也能探测到面部表情。最后，我们很想知道我们看脸的地方(例如，眼睛或嘴巴)是否在我们对情绪脸的反应中起作用。这项研究将包括正常发育的个体和自闭症谱系障碍患者，我们希望这些发现将阐明自闭症谱系障碍患者的优势和困难的具体领域。通过更好地了解情绪面部处理的复杂性，我们可能有助于更好地理解这种疾病，并设计更有效的干预方案和治疗方法。

据估计，全世界有8800万儿童在完成小学学业前辍学。在巴基斯坦和许多其他发展中国家，这对经济增长构成了重大问题。高辍学率与一系列因素有关，如认知刺激不良、养育不足和早年营养不良。在这项研究中，我们将跟踪一组儿童，作为巴基斯坦早期儿童发展扩大(PEDS)试验的一部分，他们在生命的前两年接受了认知刺激和响应性育儿干预。目的是评估这些孩子在4岁时是否能更成功地从家庭过渡到幼儿园。实施PEDS试验是为了确定早期认知刺激和响应性育儿干预(单独或与营养干预结合)是否可以改善生命头2年的发育和生长结果。育儿干预措施是根据儿童基金会和世卫组织的“关爱儿童发展”模块在当地进行的调整。女性卫生工作者通过每月社区小组会议提供干预措施，为主要照顾者提供关于改善早期营养和/或儿童发展的建议，并允许她们进行不同的游戏活动，促进幼儿的认知刺激。随后进行了家访，以检查护理人员如何实施干预建议。我们将在4岁从家庭到学前班的过渡期间跟踪PEDS试验队列，以确定这一干预措施对生活在巴基斯坦信德省农村的弱势儿童入学准备的影响。 This study will provide evidence on how early cognitive stimulation influences children’s executive functioning skills, brain development, and school readiness as well as family commitment to helping children achieve future potential. A multidisciplinary approach will be used and we will capitalize on the original cluster RCT design by collecting data in order to understand processes at the child, caregiver, and community levels. At the level of the child, we will measure executive functions, school readiness skills, brain development, stress reactivity, health and nutrition status, and child/caregiver interactions. At the level of the primary caregiver, we will measure emotional wellbeing, cognitive abilities, care-giving practices and home environment in order to capture factors that may affect child outcomes. At the community level, we will assess whether participation in the ECD interventions influenced expectations for education of children in the community. We will also assess current preschool and school enrollment rates in the intervention and control communities. By learning more about these factors, we aim to shed light on ways to better support children who need to successfully regulate their behavior and attention in order to adapt to the preschool environment. We also hope to provide valuable evidence to policy makers who have the power to allocate public funding to early childhood interventions.

本研究的主要目标是检验经验如何有助于面部处理的发展和神经基础。最重要的假设是，对面孔的体验会招募特定的神经回路，这些神经回路变得专门用于处理面孔。我们正在探索一个具体的模型，关于经验如何影响面部处理的发展，也被称为知觉缩小。nimh资助的一个更大的项目概述了一系列研究，该项目研究了不同类型经验的时间、数量和持续时间如何影响面部处理的发展和神经基础。这项研究的目的是进一步了解识别不同年龄的面孔的能力如何受到观看这些面孔的经验的影响。这项研究以及更大的项目的前提是，观察面孔的知觉窗口在出生时广泛调整，并随着经验而缩小。这项研究同时采用了电生理学(事件相关电位)和行为(眼球追踪)测量。我们正在测试6个月大的婴儿，3- 4岁的儿童和成人。有不同程度观察新生儿面孔经验的儿童和成年人被特别邀请参与:有或没有弟弟妹妹的儿童，有丰富观察新生儿面孔经验的成年人(在新生儿托儿所工作的护士，日托人员，有一岁以下孩子的父母)，以及没有深入观察婴儿面孔经验的成年人。我们将测试一个假设，即识别新生儿和成年人面孔的能力是由一个人对这些类型的面孔积累的经验所调节的。

当婴儿出生时，他们有一个非常宽的感知窗口，通过这个窗口他们能够处理各种不同的刺激。随着他们的成长和发育，他们的大脑开始关注世界上那些功能最重要的物体。换句话说，他们变得更擅长处理在他们的环境中最常见的物体，比如脸。这个过程被称为知觉缩小。在一岁的过程中，婴儿迅速发展出一套特定的大脑网络来帮助他们理解面部，面部是一类特殊的物体，携带着重要的社会线索，如身份和情感。作为这一过程的一部分，婴儿已经开始“专门研究”他们最常看到的面孔类型。事实上，之前的研究已经表明，成年人是“面孔专家”，他们最擅长识别和记住自己种族、性别、年龄和物种的面孔。在当前的研究中，我们将考察婴儿对男性和女性面孔的歧视，同时考虑到婴儿对不同性别面孔的经验历史。我们的目标是招募具有不同程度的男性和女性看护经验的参与者。在课程开始时进行的深入调查问卷将帮助我们为每个孩子建立一个大致的男女“照顾比例”。 Using our Tobii Eye Tracking system, we will be able to track each participant’s eye movements as they are presented with photographs of male and female faces in a simple discrimination task. In a separate task, we will record the infant’s brain activity (or EEG) as he or she looks at a series of male and female faces. In this part of the session, repeated stimuli will help us to determine how differential experience with either males or females can affect an infant’s ability to recognize and remember the two different categories of faces. The results of this study will not only further our understanding of the typical development of facial recognition strategies but will also provide an important baseline against which we can measure the behavior and looking patterns of children who show differences in facial recognition, such as children diagnosed with Autism Spectrum Disorders.

在婴儿出生后的最初几年里，他们正在学习爬行和走路，他们对周围空间的理解越来越复杂。以前的研究表明，学习空间表征有两种不同的策略，这些策略在发展过程中出现在不同的时间。第一种是以自我为中心的空间记忆(对位置的记忆是与身体相关的)，这种记忆早在几个月大的时候就被观察到。第二种是在学龄前出现的异中心空间记忆(对位置的记忆是与周围环境相关的)。在这个项目中，我们的目标是研究这两种记忆能力的发展，并了解整个儿童早期的特定神经回路。考虑到一些神经发育障碍，如自闭症、精神分裂症和唐氏综合症，对记忆的行为和神经成分的影响，理解记忆的发展及其背后的神经回路是特别有意义的。

之前的研究表明，在5到7个月大的时候，婴儿识别和回应面部表情的能力会发生发育变化。7个月大的婴儿更喜欢看表达情绪的脸，比如恐惧，而5个月大的婴儿还没有表现出这种偏好。目前这项研究的目的是调查这种发育转变在大脑中发生的位置和方式。我们假设，在这一发育时期，大脑的某些区域达到功能成熟，特别是一个包括情感相关神经系统(如杏仁核)，以及视觉和注意力相关系统的网络。结果，到7个月大的时候，婴儿开始表现出对表情的偏好。感知和识别面部情绪的能力对于维持成功的社会互动至关重要。通过更多地了解这些大脑系统是如何发展的，我们的目标是深入了解情感和社会发展的典型模式。为了更好地理解这些典型的模式，我们也希望阐明这些模式在患有某些疾病的个体中是如何以及为什么不同的，包括焦虑和自闭症谱系障碍。我们也希望我们的工作将对未来研究情感处理的个体差异有所帮助。

*明尼苏达大学，双城-神经行为发展中心*密歇根大学，人类生长与发展中心*韦恩州立大学，密歇根州底特律*波士顿儿童医院-发展医学部，认知神经科学实验室这一多地点项目正在研究早期缺铁对人类婴儿，猴子和啮齿动物的发育影响，以及猴子和啮齿动物缺铁的长期后果。当乔治耶夫博士继续研究缺铁对啮齿动物的影响时，纳尔逊博士和韦斯特伦德女士正在与位于密歇根州底特律市韦恩州立大学(Wayne State University)的婴儿研究中心合作。婴儿在9个月大时被确定为缺铁贫血、缺铁不贫血或无贫血对照。9个月时的评估包括视觉诱发电位、视力、空间工作记忆、运动发育、自发运动活动和识别记忆(视觉配对比较和erp)。所有婴儿都接受3个月的每日铁剂量治疗。然后在12个月时对大脑和行为进行重新评估。这项研究将有助于确定铁缺乏伴或不伴贫血是否会改变特定的中枢神经系统功能，以及帮助确定对铁疗法有反应的改变和没有反应的改变。

之前对婴儿的研究表明，6个月大的婴儿能够区分人脸和猴子的脸。换句话说，如果你把两张猴子的脸或两张人的脸放在一个6个月大的婴儿面前，她就能把它们区分开来。然而，到了9个月大的时候，婴儿就失去了区分猴子(其他物种)面孔的能力。这种现象被广泛称为知觉狭窄，是当前研究的重点。我们知道，随着婴儿的发育，他们开始专注于解读他们在周围环境中最常看到的面孔，而失去了解读他们不太经常看到的面孔类型的能力，比如猴子的脸。这一发展轨迹是解释为什么成年人更善于处理自己种族、性别和物种的面孔的潜在假设。通过使用Tobii眼球追踪系统来记录扫描和注视模式，我们希望能够深入了解为什么年幼的婴儿能够区分两张猴子脸，而年龄较大的婴儿则不能。如果6个月大的婴儿使用更基本的面部模式，而9个月大的婴儿使用更复杂的、类似成年人的面部扫描模式，这将在眼球追踪数据中反映出来。这项研究的结果不仅将进一步加深我们对面部识别策略的典型发展的理解，而且还将提供一个重要的基线，根据这个基线，我们可以测量在面部识别方面表现出差异的儿童的行为和外观模式，例如被诊断为自闭症谱系障碍的儿童。我们怎么知道婴儿是否能区分两张脸呢? Infants consistently show a novelty preference, which means that they will look longer at something that is new, rather than something they have seen before. To test whether or not infants can discriminate between two faces, we familiarize them with a single face and then present them with that same face next to a new one of the same type (monkey or human). We can infer that infants who look longer at the new picture are not only remembering the first face, but they are successfully discriminating between the two (one is new and exciting, the other is old and boring). Conversely, if they look equally at the old and the new face, we can infer that they cannot discriminate between the two.

处理和记忆面孔的能力对社会交往至关重要。然而，对成年人的研究表明，并不是所有的面孔在感知和记忆方面都是一样的。例如，成年人更擅长处理同种族、同性别、同年龄的面孔，而不是处理不同种族、不同性别、不同年龄的面孔。这种效应被称为“自身群体偏见”。孩子们什么时候开始表现出自己的群体偏见，经验在他们的发展中起着什么作用?在这项研究中，我们感兴趣的是婴儿是否以及如何根据关于种族和民族的视觉信息对面孔进行分类，以及经验和环境在这种社会类别知觉的发展中可能发挥什么作用。在这项研究中，婴儿观看白人和非洲裔美国人的照片，我们测量他们在观看这些照片时的大脑活动。研究人员对婴儿对这些面孔的反应方式特别感兴趣，因为婴儿还没有经历过许多影响儿童和成人基于种族的看法和偏见的社会影响。

第二阶段是一项双盲、安慰剂对照交叉研究，旨在测试IGF-1治疗Rett综合征的疗效。尼尔森实验室同时使用脑电图和认知发展评估来评估整个治疗过程中皮层功能的变化。对于脑电图，我们通过评估大脑中两个特征良好的系统(听觉系统和视觉系统)来做到这一点。我们使用传统的ERP范式以及听觉和视觉刺激的稳态呈现和功率谱分析来评估V1和听觉皮层的功能。此外，尼尔森实验室还改编了马伦早期学习量表，用于患有Rett综合征的儿童。

先前关于情绪面部处理发展的研究表明，到7个月大时，婴儿至少有能力对快乐和惊讶的表情进行分类(即识别不同模型对同一类别的相同表情)，而对负面情绪(如恐惧和愤怒)的识别似乎不太发达。然而，到了同样的年龄，婴儿会对恐惧的面孔表现出注意力偏好，而不是快乐的面孔。这体现在观察时间和电生理测量上。这种注意偏好可以被认为反映了7个月大婴儿对恐惧面孔的社会意义的基本理解。在本研究中，我们将更详细地检验这一假设。我们将跟踪婴儿的眼球运动，同时给他们一个任务，旨在评估视觉注意力从不同的面部表情中分离出来。这项研究对于强调情感和注意力过程的共同发展，以及进一步确定7个月大的婴儿是否能够识别恐惧面孔所传达的社会意义，将是重要的。

对于一个成功的成年人来说，记忆事物和推理日常问题的能力是至关重要的。研究表明，这些能力在童年和青春期有一个很长的发展轨迹。这一漫长的发展轨迹不同于儿童在相对年轻时就固化的其他能力，比如视力。由于这一漫长的轨迹，我们相信这些能力可能更多地受到孩子的经历以及他们对这些经历的反应的影响。孩子的哪些经历或反应会导致他们计划、组织和记忆能力的差异?他们对轻度压力经历的反应会影响他们的大脑发育吗?在这项研究中，我们感兴趣的是压力对儿童计划和记忆能力的发展以及相关的大脑区域的影响。在这项研究中，孩子们首先从一个高的数字开始倒数，同时测量他们的心率，这一经历会略微提高他们的心率，这是衡量孩子对压力敏感性的一种方法(第1阶段)。接下来，他们看一些他们试图记住的人和房子的图片，同时我们记录他们的脑电波(第2阶段)。此外，在这一阶段，我们让他们和他们的父母/监护人做一些拼图和词汇游戏。最后，我们邀请他们来到CHB Waltham，在那里他们一边玩更多的记忆和计划游戏，一边对他们的大脑进行核磁共振检查。研究人员对儿童执行这些任务的方式特别感兴趣，因为儿童的大脑仍处于发育和变化的过程中。 Using these tasks we can tell if a child’s sensitivity to stress is related to their brain function when they are doing memory and planning games. A child’s performance on memory and planning games predicts success in school and may be related to health in adulthood. By learning how stress sensitivity is related to these brain functions we can find ways to insure that all children have the kind of environment in which they can flourish.

处理面部和声音中的情感信息的能力对日常社会互动至关重要。患有自闭症的儿童很难理解他人的情绪，研究表明，他们的大脑对情绪表达中的面部表情也有非典型的反应，这可能导致他们在社交方面的困难。在这项研究中，我们有兴趣了解更多关于自闭症儿童如何处理面部和声音中的情感信息，以及他们如何使用这些信息来形成对接下来可能出现的信息的预期。

尽管人们对人脸识别能力的兴趣广泛且长期存在，而且有充分的证据表明，人脸构成了一类“特殊”刺激，但对于人脸处理为何或如何变得专业化，人们仍然不清楚。经验证据表明，当刺激倒置时，成年人的面部处理能力会受损，这使得一些研究人员认为，对直立脸的丰富经验导致了这种功能的专业化。此外，de Haan及其同事(2002)先前的研究表明，皮层面部处理回路的专业化在生命的第一年逐渐发展，这可能是由于对面孔的经验不断增加。本研究的目的是研究在生命的前六个月里，对特定面孔的丰富经验如何影响作为面部识别基础的神经活动的发展，希望确定面孔识别是通过经验依赖机制还是经验期待机制获得的专家系统。具体来说，我们使用EGI系统从头皮上的64个位置，记录6个月大的人类婴儿在垂直和反向观看母亲面部照片时的事件相关电位(ERPs)。此外，另一组6个月大的婴儿观看他们父亲的照片和一个陌生男性的照片。初步结果支持了人脸加工专业化受经验影响的观点。

长期以来，婴儿的外表行为一直被用作他们记忆的指标。优先观察任务，如视觉配对比较(VPC)过程，通常涉及一个熟悉阶段，在此阶段，婴儿会看到一对相同的刺激，直到累积固定的观察时间。在一段时间延迟后，给婴儿看另一组图片;这一次一个和熟悉刺激是一样的另一个是新的。如果婴儿表现出对新奇事物的偏好，也就是说，在测试阶段超过50%的时间都在注视着新奇事物，那么视觉行为就会被记录下来，记忆也会被推断出来。虽然在偏爱的外观范式测试中，婴儿通常表现出新奇的偏好，但有时我们选择的新奇物体与熟悉物体之间的相似性会影响婴儿的视觉偏好。在本研究中，我们旨在了解刺激差异对VPC性能的影响。为了做到这一点，我们测量了视觉行为和erp对熟悉的、不一致的和新刺激的反应。这个项目是独特的，因为它旨在研究记忆的电生理和行为指标之间的关系。

人脸识别是一项极其困难的任务，成年人通常几乎毫不费力就能完成。然而，成年人通常发现属于“外群体”的面孔比属于“内群体”的面孔更难区分。在谈到种族和民族类别时，这通常被称为“其他种族效应”。在这项研究中，我们感兴趣的是了解什么样的视觉信息使一张脸看起来像是属于一个种族或另一个种族，同时也研究大脑如何对这些视觉线索做出反应。在实验中，参与者将观察白种人和非洲人的面孔，同时我们测量他们的大脑活动。我们使用计算机生成的人脸来研究脸型和面部色素是如何使一张脸看起来像“其他种族”的。特别是，有些人改变了肤色，保留了原来的形状，但看起来却像属于相反的类别。在这项研究中，测量大脑的反应有助于我们理解识别我们熟悉的面孔和我们不太经常看到的面孔之间的区别。通过将这些信息与我们对同一主题的婴儿研究结果结合起来，我们希望阐明这一发展过程的完整轨迹。

处理面部和声音中的情感信息的能力对日常社会互动至关重要。患有自闭症的儿童很难理解他人的情绪，研究表明，他们的大脑对情绪表达中的面部表情也有非典型的反应，这可能导致他们在社交方面的困难。在这项研究中，我们有兴趣了解更多关于自闭症儿童如何处理面部和声音中的情感信息，以及他们如何使用这些信息来形成对接下来可能出现的信息的预期。

在婴儿早期，婴儿能够从广泛的类别中识别面孔，包括不同物种、性别和种族的面孔。然而，随着年龄的增长，婴儿开始表现出所谓的“其他种族效应”。这意味着婴儿很少看到的种族群体的面孔变得更难区分。在这项研究中，我们感兴趣的是确定婴儿如何利用他们对不同类型的脸的经验来确定在识别和分类一张脸时应该寻找什么。在实验中，婴儿观看白种人和非洲人的面孔，同时我们测量他们的大脑活动。我们使用计算机生成的人脸来研究脸型和面部色素是如何使一张脸看起来像“其他种族”的。面部感知是社会发展的一个关键部分。从很小的时候起，婴儿就建立了脸的类别，但我们还不知道他们是根据脸型、色素沉着还是其他标准来定义这些类别的。在这项研究中，通过测量婴儿的大脑反应，我们希望确定这些因素是如何影响视觉学习的。

婴儿的记忆是非常具体的。然而，随着婴儿年龄的增长，他们对上下文线索的依赖程度降低，即使在新环境中进行测试，他们也能表现出记忆能力(Hayne, 2004)。尽管在行为方面有很好的记录，但对于大脑发育与婴儿灵活使用记忆的能力之间的关系，我们知之甚少。这项研究将调查大脑反应的变化是如何在生命的第一年与年龄相关的记忆灵活性变化的。婴儿将使用Hayne及其同事开发的延迟模仿范式进行测试(Barr, Dowden， & Hayne, 1996;Hayne Boniface， & Barr, 2000)在第一节课中，将向婴儿展示一系列可以使用动物手偶表演的动作。24小时后，婴儿将接受erp测试和传统的模仿测试。在测试中，婴儿将被随机分配到情境改变组或情境相同组。对于处于相同环境条件下的婴儿，测试将在演示阶段发生的同一实验室进行。 For infants in the context-change condition, testing will occur in a different laboratory room. Previous research using this deferred imitation task has shown that while 12-month-old infants will imitate the actions even when they are tested in a new context, 6-month-old infants will only imitate if they are tested in the same context in which the demonstration occurred (Hayne, Boniface, & Barr, 2000). In this study, we aim to investigate the neural basis of this age-related change in memory flexibility by looking at how ERP components that are sensitive to novelty and familiarity are affected by changes in context in 6- and 12-month-old infants.

最近的几项研究表明，婴儿在看母亲的脸和看陌生人的脸时表现出不同的行为和大脑反应(巴雷拉和毛雷尔，1981;de Haan & Nelson, 1999)。然而，发生这种情况的原因仍然未知。这些差异可能是由于婴儿与母亲的广泛互动导致的，与陌生人相比，母亲的情感突出。相比之下，这些行为和大脑活动的差异可能是由于母亲相对陌生——大多数婴儿看到母亲的脸比看到其他任何脸的次数都要多。为了区分这两种可能性，婴儿被分为两组。“体验组”的父母从孩子两个月大时开始，就可以在家里放置一个逼真的女性面部3D模型。3D模型具有中性的面部表情，不动，因此情绪突出可能不是他们的原因。在体验3D模型一个月后，婴儿被带到我们的实验室，当他们看到熟悉的面孔和不熟悉的面孔的照片时，记录下事件相关电位(erp)。“无经验”组的父母在婴儿3个月大后将他们带到我们的实验室，并在短时间内熟悉其中一个3D模型。 We then record ERPs while they view pictures of the familiar face and an unfamiliar face, similar to the "experience" group. The overall goal of this study is to determine how these different kinds of experiences affect infants' processing of familiar and unfamiliar faces. Therefore, we will examine how ERP components that are sensitive to novelty and familiarity differ across the two groups of infants.

*波士顿儿童医院-发展医学系，认知神经科学实验室*米兰大学-比柯卡，意大利许多行为研究表明，新生儿的视觉注意力会自发地被面部类视觉配置所吸引，这提高了一种可能性，即出生时存在一种专门用于面部处理的经验独立机制。最近的研究对这一结论提出了质疑，认为新生儿对面孔的明显偏好反映了非特定的基本视觉偏好，而不是由内容决定的偏好。例如，图拉蒂等人(2002)最近证明，在决定新生儿的面部偏好方面至关重要的一般结构特征之一是形状内元素分布的上下不对称，更高密度的元素出现在上视野。这一证据表明，在成人知觉和神经系统中假设的面部处理特异性可能是由经验期待发展过程诱导的(Nelson, 2001)，通过该过程，发育中的皮层通路中涉及视觉识别的回路逐渐变得专门用于面部处理。我们的假设是，对面部特定几何形状的选择性可能是在出生后的前2到3个月里习得的，这源于对上半身比下半身特征更多的图案的非特异性注意偏向。在当前的研究中，我们预测，在生命的前3个月里，对特定几何形状的选择性可能会出现，这是由经验输入导致的知觉缩小的产物，导致构建了第一个广义的面部类别，将面部与其他视觉对象隔离开来，这些视觉对象可能与面部共享一个或多个视觉属性。在目前的研究中，我们检查了3个月时面部和非面部刺激之间是否存在电生理差异。在三个独立的实验中，记录了62个头皮电极的事件相关电位(erp):1)婴儿观看与自然面孔相匹配的人脸图片和打乱的人脸图片，这些图片与配置的上部出现的元素数量相匹配;2)婴儿观看的人脸图片和几何图案中，除了头重脑轻的属性外，所有与人脸共同的特征都被删除了;3)婴儿观看的人脸图片以及与人脸没有特定属性的玩具。实验1的ERP结果显示了面部和打乱刺激之间的区别，但仅针对N700成分。 No differentiation was found for earlier components that are thought to reflect the adult-like structural encoding stage of face processing in infants (N290 and P400). Results from Experiment 2 also revealed no differentiation between faces and top-heavy geometric stimuli for early ERP components (N290, P400). Experiment 3 revealed differentiation between faces and toys for the P400. All categories of non-face stimuli were differentiated from faces at later attentional components. These findings suggest that the top-heavy property still plays a role in triggering brain responses to faces at 3 months, but by this time faces have been salient enough to recruit differential attentional responses. This may reflect the high degree of familiarity and/or the social value faces have gained over the infants' first 3 months of life. Implications of this work: There are a number of childhood disorders that result in facial processing deficits. This project was designed to more closely examine aspects that drive infants' basic visual preferences for faces early in life. By better understanding how a specific face template develops during the first 2-3 months of life, we may be better able to identify infants at risk for developing difficulties with facial processing. Early identification of such individuals would allow us to develop more effective and time-sensitive interventions.

回避社会互动是自闭症谱系障碍(ASDs)的特征之一。这项研究的目的是看看自闭症儿童是否对社会刺激(例如，显示不同情绪的面孔)感到厌恶。这项研究将着眼于自闭症患者将这些类型的图片/互动视为厌恶的可能性，而不是认为它们不重要或无趣。这可能意味着自闭症患者会将避免社交作为减少焦虑的一种方式。社交回避的本质被认为是发现社交互动令人厌恶的结果，尤其是与不熟悉的人。在这个协议中，我们将使用眼球跟踪设备，记录看的时间数据和眼睛注视数据，以及瞳孔大小作为看到图片的反应。我们将使用这些数据以及头皮脑电图和电生理学测量来观察自闭症儿童和非自闭症儿童在看到不同面部/情绪图片时的反应。

自闭症儿童经常有重复的动作和其他运动障碍，这可能反映了大脑中被称为纹状体的特定部分的功能障碍。纹状体负责基于模式的学习(也称为内隐学习或内隐记忆)、奖励处理和运动控制。它也是利培酮等药物的目标，利培酮用于治疗自闭症儿童的易怒和攻击性。为什么有些孩子对利培酮的反应如此之好，而另一些孩子则不然，这可能反映了大脑回路的差异。我们的研究旨在研究纹状体功能，并描述自闭症儿童的重复运动、运动功能和基于模式的学习。基于模式的学习将通过使用眼球跟踪和高密度脑电图的一系列反应时间任务进行调查。我们假设我们将能够定义纹状体功能障碍的儿童亚组，他们的运动障碍可能预测特定的认知缺陷。我们的研究代表了在自闭症谱系中定义一个更统一的亚组的尝试。只有这样，我们才能为受这种疾病影响的儿童创造有针对性的、基于大脑的治疗方法。