機器人治療自閉癥，竟勝在“眼神與微笑”！132名孩子給出答案

在嚴格控制的實驗室里，一組數據揭示了一個現實：面對機器人治療師時，自閉癥兒童的眼神注視時間比面對人類治療師時平均多出數秒，自發微笑的頻率接近翻倍。

自社交機器人被提出用于自閉癥譜系障礙（ASD）治療以來，相關研究已超過20年，但高質量臨床證據一直有限，難以進入主流療法。近日，一項發表在權威期刊《Science Robotics》名為DREAM（自閉癥譜系障礙兒童機器人輔助治療開發）的大型研究提供了迄今最扎實的臨床證據。

研究團隊通過兩項精心設計的隨機對照試驗，證明了機器人輔助療法在提升核心社交技能方面與傳統療法效果相當，并更進一步的揭示出其在激發患兒參與度和維持治療興趣方面的獨特優勢。

▍臨床困境：當傳統療法遭遇興趣瓶頸

自閉癥譜系障礙的核心挑戰在于社交互動與溝通困難。傳統的行為療法，如應用行為分析，雖有效但強度高、重復性強。對許多孩子而言，進行多次訓練后容易感到枯燥，注意力渙散、配合度下降，出現制約療效提升的興趣瓶頸。

機器人因其行為的高度可預測性、無限的重復耐心以及科技產品具備的天然吸引力，被視為一個潛在的理想治療師。然而，過去二十多年的探索大多停留在小規模概念驗證階段，不僅臨床證據等級不足，一個核心爭議也始終存在：觀察到的兒童參與度提升，究竟源于機器人獨特的、可持續的交互價值，還是僅僅是一種短暫的新奇效應？這也成為從實驗室邁向真實臨床的關鍵障礙。

▍研究設計：從療效到效果的雙重驗證

為了給出嚴謹答案，研究團隊采用了醫學研究中最嚴格的范式，即分別進行療效試驗與效果試驗。

這絕非簡單重復。療效回答的是“這種方法在理想條件下是否有效？”，效果則探究的是“它在混亂的真實世界中是否依然可行？”。這種雙重驗證，是評估任何新療法能否從實驗室走向診所的最高標準之一。

• 療效試驗：在標準診所環境中的“期末考試”

研究在專業的診所環境中進行。團隊為此開發了專用的臨床試驗平臺，一個配備了多個攝像頭的傳感器桌，機器人置于其上。這個平臺能精確捕捉孩子的姿態、動作和面部表情，使機器人能實現半自主決策。具體來說，就是系統根據孩子的實時反應自動選擇下一步行動，而人類治療師則在旁監督，確保一切順利進行。

69名（12名為女性）平均年齡4.4歲（2.5-7歲）的自閉癥兒童被隨機分為兩組。一組接受由上述半自主機器人引導的治療（RAT），另一組則接受由資深人類治療師執行的標準療法（SHT）。為確保公平比較，兩種療法都精準瞄準相同的三個核心技能：模仿能力、共同注意力和輪流發言，療程結構、時長和強度（共12次）也完全匹配。

• 效果試驗：在真實學校環境中的“實戰演練”

為了驗證方法能否走出實驗室，第二項試驗將場景移至羅馬尼亞克盧日-納波卡市孩子們日常學習和接受服務的特殊教育學校。團隊這次開發了簡化版的教育平臺，移除了笨重的傳感器桌，只通過一臺平板電腦來控制機器人。這個平臺更便攜、更經濟，主要目的是模擬未來在學校或家庭中可能的應用場景。

63名年齡范圍更廣（3-12歲）的自閉癥兒童參與了此項研究，一組在常規課程外增加機器人輔助訓練，另一組僅接受常規治療。這次干預劑量更輕，總共只有5次課程，旨在檢測機器人實際融入日常教育時的可行性。

▍核心發現：機器人不只是玩具

兩項試驗的結果相互印證，給出了多層次的重要結論。

• 技能：功力相當，達到主要目標

在最重要的核心社交技能（模仿能力、共同注意力和輪流發言）提升上，機器人輔助療法與傳統人類療法取得了統計學上等效的效果。這意味著，就教學這些基礎能力而言，機器人可以達到合格治療師的水平。

使用臨床試驗平臺評估RAT的療效——臨床結果（ADOS和SCQ）

• 參與度：機器人更具魅力

這是機器人展現獨特優勢的領域。數據清晰地顯示，在與機器人互動時，孩子們表現出更多的眼神交流與更頻繁的積極情緒。例如，在模仿任務中，機器人組平均眼神交流次數為8.01，顯著高于人類組的5.54。同樣是模仿任務，機器人組兒童微笑次數平均達7.72，而人類組為3.80。

這種更高的參與度，直接回應了傳統療法中孩子容易因重復訓練而失去興趣的痛點。研究表明，機器人能更好地維持孩子的注意力與互動動機。

使用臨床試驗平臺評估RAT的療效——主要結果（社交技能、臨床結果、滿意度和感知有效性）和次要結果（眼神交流和微笑，即參與度）

• 現實可行性：簡裝版依然有效，潛力可觀

效果試驗帶來了鼓舞人心的發現。即便使用簡化便攜的平臺，且僅增加5次課程，機器人組在模仿技能上的提升，仍顯著優于僅接受常規治療的對照組。這證明了機器人療法并非實驗室盆景，其簡化版本在真實教育場景中同樣能產生積極影響，為其作為一種可推廣的補充工具提供了關鍵證據。

RAT使用教育平臺的有效性——在模仿、共同注意、輪流和情緒識別方面的表現

使用教育平臺的RAT的有效性——家長和教師評估的社交互動表現

▍深遠意義：不止于證明機器人的有用

這項研究的意義，遠不止于為機器人正名。

首先，它提供了一套標準化、可復現的機器人輔助干預協議，改變了該領域過去零散探索的局面。研究中使用的軟件平臺也已開源，可供全球同行使用和優化。

其次，機器人帶來的高參與度，為解決傳統療法中的動機消退難題提供了新思路。它能將枯燥的重復練習轉化為更吸引孩子的互動游戲。

更重要的是，機器人的特性為未來極致個性化的干預鋪平了道路。它可以不知疲倦地執行完全一致的互動，并精確記錄孩子每一次的微反應，這些數據可以幫助治療師更精細地調整方案。

當然，研究也指出了當前局限。比如，干預周期仍較短；在提升技能向日常生活的泛化方面，仍需更多證據；如何為千差萬別的自閉癥兒童定制最適合的機器人交互？

團隊展望，未來將探索融合更豐富的傳感器，使機器人能實時感知孩子的情緒狀態；結合人工智能，讓交互變得更加動態和個性化；開發成本更低廉的系統，讓這項技術能惠及全球更多家庭。

論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adl2266