心理所研究揭示成人與兒童對疼痛感知的自發瞳孔反應及種族與自閉特質的影響

感知與理解他人的疼痛，對于人類的生存、進化以及社會交往都具有重要意義。疼痛相關的視覺線索，如疼痛面孔表情或受傷的身體部位等，能夠警示潛在威脅、吸引注意、促進親社會行為，因而在社會與生物層面均具有顯著性。共情，即理解與分享他人心理狀態的能力，在以往研究中被認為是利他行為的關鍵機制，并且在個體的生命早期就已經顯現。然而，關于疼痛共情在生理層面的自發反應，以及其如何受到社會群體關系（如種族）與個體特質（如自閉傾向）的影響依然有待探究。

瞳孔反應不僅對光線敏感，還能反映個體內在認知加工過程與情緒狀態變化。同時，得益于其測量方法便捷、無創，且普遍適用于成人與兒童群體，瞳孔反應已成為探究社會認知加工過程的重要生理指標。因此，中國科學院心理研究所蔣毅研究組開展了一項研究，通過呈現亞裔與白人面孔的疼痛以及中性表情圖片，同時結合眼動記錄技術（圖1），系統考察成人和兒童對他人疼痛共情的自發反應，及其是否表現出內群體偏向，并進一步探索這種自發性共情喚醒與個體自閉特質的關系。

圖1. 實驗刺激及流程示意圖

實驗1a結果顯示，相較于中性表情的面孔圖片，觀看疼痛面孔會誘發成人被試的瞳孔擴張效應（650 ms – 2150 ms），并表現出顯著的種族內群體偏向（圖2），即僅對同種族（亞裔）的疼痛面孔存在瞳孔擴張效應（600 ms – 3000 ms），而對異種族（白人）未觀察到此效應。同時，結果還顯示了被試的自閉特質分數（AQ）與該瞳孔擴張效應程度呈顯著負相關（圖3），進一步組間比較發現，僅在低自閉傾向個體中表現出對內群體他人疼痛共情的自發性生理喚醒，提示了高自閉傾向個體可能存在對他人心理狀態及社會群體關系的感知異常。為了排除低水平物理特征差異的干擾，研究還設置了面孔圖片倒置的控制實驗（實驗1b），結果并未發現上述效應。

圖2. 疼痛表情誘發的瞳孔擴張效應及種族內群體偏向（成人被試）

圖3. 瞳孔擴張效應與自閉特質分數的相關

值得注意的是，在兒童被試中（實驗2）也復現了與成人被試中的類似結果，即對他人疼痛面孔表現出顯著的瞳孔擴張效應（300 ms – 2250 ms）與種族的內群體偏向（300 ms – 3000 ms），以及該效應與個體自閉傾向的顯著負相關（圖4），提示了這種疼痛共情喚醒相關的自發性反應及其社會群體關系的調節作用在發育早期已有相對穩定的表現。

圖4. 兒童被試（實驗二）結果

總體而言，該研究結合了成人與兒童群體，通過瞳孔反應這一客觀生理指標揭示了對他人疼痛共情的自發反應及穩定的種族內群體偏向。同時，該效應在高自閉特質群體中的受損表現，提示了其疼痛共情與社交障礙之間的潛在關聯。因此，該研究不僅為深入理解正常發育群體的共情機制提供了實驗證據，也為探索自閉癥等社會認知情感障礙群體的早期評估與篩查指標提供了新視角。

該研究獲得國家科技創新2030-“腦科學與類腦研究”重大項目與中國博士后科學基金的支持。

研究成果近期在線發表于Cognition。心理所博士后張婷（已出站）為論文第一作者，蔣毅研究員為通訊作者，心理所在讀博士生張姝佳為論文共同作者。

論文信息：Zhang, T., Zhang, S., & Jiang, Y. (2026). Automatic pupillary responses to pain perception in adults and children: The influence of race and autistic traits. Cognition, 268, 106384. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2025.106384