腦磁場變化在測謊技術中的應用

摘 要 本文通過分析傳統(tǒng)測謊技術的應用現狀，以及在腦指紋技術上探索的失敗，介紹了可以適用于測謊的腦磁圖技術的基本原理和研究進展。

關鍵詞 傳統(tǒng)測謊技術 腦指紋技術 fMRI技術

基金項目：中國刑事警察學院大學生創(chuàng)新訓練計劃項目資助。

作者簡介：楊國明，中國刑事警察學院刑事犯罪偵查系2014級本科生，研究方向：測謊技術。

中圖分類號：D918 文獻標識碼：A DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2017.05.273

一、傳統(tǒng)測謊技術的應用現狀和前景

測謊技術是通過一定物理技術的輔助，將多種學科融為一體，對個人內心的真實狀態(tài)和掩藏意圖進行探測的一門科學。

其實，“測謊”并不是所謂的對謊言本身進行檢測，而是對個人欲掩蓋的真實情況所引起的生理指標的變化。因此，“測謊”即對個人的“心理測試”。傳統(tǒng)的多導測謊技術，就是通過多種生理自主反應指標的測量（通常為皮膚電反應、血壓、心率、呼吸節(jié)律），以此推斷被測者說謊與否的心理測試技術。其基本情況就是在說謊時，被測者會出現一些不尋常的生理反應，例如突然的心跳加快、血壓升高，或者看似奇怪的行為反應。

目前，準繩問題測試法、犯罪情節(jié)測試法和緊張峰測試法這三種測謊方法被普遍采用。測謊結果的效度和信度與測謊實驗的方法和操作有著緊密的聯系。由于測謊實驗的方法和程序都是人為設計和操作的，測謊過程及結果受人為因素的干擾較大，這樣就出現了不同的人員組織測試可能會有不一樣或者相互矛盾的結論。在這方面上，傳統(tǒng)的測謊方式很大程度上取決于測謊問題的設置、測謊程序的實施和工作人員的專業(yè)性；與此同時，被測者因為緊張和不安也會導致測試結果的偏差甚至錯誤，這兩者都嚴重影響了傳統(tǒng)測謊技術的標準化、效度和信度。

對于傳統(tǒng)的多導測謊技術來說，還有一個相當重要的影響因素，即被測者的反測謊，這是指被測人通過有意識的手段干擾測試從而造成測試結果是自己所傾向的一類行為。被測者一般都對測謊有了一定的了解和認識，在測試過程中，在畏懼心理驅使下，為了隱瞞真實情況進而做出許多小動作，如咬舌、壓腳；有時還會通過藥物、催眠、生物反饋改變自己的認知狀態(tài)。有的被測者還會想象另外一個場景來進行回答，使之自主反應變得無效。對于一些有過被測試經歷或心理波動較為小的人，他們的反測謊能力則更加出色。在實踐過程中，反測謊對于測試結果的影響非常有效。

目前，盡管傳統(tǒng)的測謊技術仍然作為軍事、刑偵、司法等領域的重要測謊手段，但也出現了許多缺陷，很多問題有待進一步研究。在當今的測謊形勢下，我們認為今后的測謊研究，可以在促進標準化、提高信度、著重效度、努力加強和識別控制反測謊這幾個方面進行嘗試，爭取有所突破。

二、在腦電圖技術上的探索

在大腦之中尋找一個特殊的大腦電信號，這便是大腦指紋測試的核心。而這個電信號中的一種被稱為“P300”的內源性成分目前為止被廣泛認同與應用。“P300”信號會在某人接收到有關物體的語言或視覺暗示，以及其他一些特定信息時表現得特別強烈。

就像電腦硬盤一樣，人的大腦能將一個人的經歷儲存下來。當與作案現場有關的錄像或錄音在犯罪嫌疑人面前播放時，如果這些畫面或聲音有與嫌疑人記憶中相吻合的情況，那么一些微弱信號會從他們的大腦發(fā)出，這些信號通過腦電波掃描會被辦案人員所掌握，并進行分析其無意識的大腦活動，從而判斷他們是否有罪。

雖然目前在美國一些地方破案中利用了大腦指紋技術，測試結果的可靠性也被世界各地的警察機構所相信，但將其作為證據使用的也僅僅是在印度的法院。

也許和傳統(tǒng)的測謊一樣，很多權威神經學家擔憂大腦指紋測試結果的獲得同樣過于依賴測謊實施的方式。扎拉·伯格斯特龍表示，這些技術應當確保實施者不對受測者進行操縱，同時這些技術需要得到國際認可的準則。“你可以選擇如何提示，以此得到你想要的結果”，她說道。扎拉·伯格斯特龍和她的同事希望知道，受測者是否可以有意地抑制P300信號的反應來欺騙測試。在研究初期，受測者被要求觀看一些電腦屏幕上犯罪的圖片，然后想象自己進行這場犯罪；并讓受測者在之后的大腦指紋測試中有意忘掉這場犯罪。研究結果表明，多數受測者居然都能輕易做到這點。研究的第二個階段是模擬犯罪。讓人們進行一些真實行為，結果是否一樣？初步結果顯示，他們同樣做到了。“我們發(fā)現，有些人控制大腦活動的能力極強，即便是親身經歷的回憶也能夠抑制”，伯格斯特龍說道。當然，模擬犯罪也許并不能與現場參與的犯罪相提并論。一些心理學家認為，為了了解罪犯能否故意欺騙測試，可以讓實驗在虛擬現實的環(huán)境中進行。

2008年，針對大腦指紋技術的有效性太過局限，印度的5位神經學家起草了一份報告，以國家委員會的名義強烈要求司法系統(tǒng)停止使用這項技術。雖然大腦指紋技術能夠對案件破獲起到一定的幫助作用，但其可用性程度仍不為所知。而且腦電圖易受過多因素的干擾，顱骨對其也有一定影響。相比之下，腦磁圖則不受顱骨的影響，在測試結果的準確性上比腦電圖要高出許多。

三、腦磁圖檢測的穩(wěn)定性及方法

腦磁圖是近年來新興的檢測腦功能的重要方法，在臨床和科研活動中起著越來越重要的作用。在特別敏感的超冷電磁測定器中，將受檢者的頭部置于其中通過特殊的儀器檢測出極微弱的磁波并用裝置記錄下來，便形成了一種被稱作腦磁圖的圖形。

神經磁學就是在生物神經學的基礎上發(fā)展來的，而它的優(yōu)勢在于研究心理測量不會受到頭蓋骨的影響。腦磁場本身極其微弱，加之容易受外界磁場和其他因素的磁干擾，其測量的精確度和可靠性受到挑戰(zhàn)。隨著高溫超導技術的發(fā)展，使用超導量子干涉磁場裝置和磁場梯度裝置技術，可以測量腦磁場和不同刺激在腦部感生的磁場分布，這大大降低了外界磁場和其他因素對腦磁場測量的影響，如何解決精確測量微弱磁場是目前主要的研究問題。

腦磁場根據時間的發(fā)展關系用圖示顯示出來后，便形成了腦磁圖，它反映的是從頭表面記錄到的交變磁場。研究腦磁場的穩(wěn)定性應該從腦磁場的發(fā)生機制開始。大腦內有大量的神經細胞，占大部分的錐體細胞規(guī)則地排列在大腦皮層，而位于皮層表面的少部分胞體細胞，胞體延伸的樹突伸向皮層表面。腦磁場的電流由細胞內電流形成，細胞外電流在細胞外寬闊的區(qū)域流動。對比于細胞內電流，細胞外電流密度很低，它的磁場相對微弱，而腦磁圖檢測到的磁場主要是細胞內電流，所以細胞外電流幾乎不影響腦磁場的檢測。

除了細胞外電流對細胞內電流的影響外，檢測裝置的穩(wěn)定性也是影響腦磁圖的穩(wěn)定性的因素之一。腦磁場的檢測裝置原理主要是SQUID，被檢測的磁場發(fā)生在接近線圈的部分，磁場強度隨著距離增大而減小，穿過兩個線圈的磁力線不等，其中兩個線圈檢測到的磁場強度相差于三個數量級，最后的兩個磁場強度被準確地記載下來。以上利用超導線圈的超導原理構成的超導量子干涉儀把微弱的腦磁場記錄下來便是腦磁圖記錄磁場的方法。

四、fMRI測謊技術的基本原理

腦磁圖的原理其實是腦磁共振功能成像（fMRI），它有無創(chuàng)傷性、無放射性、擁有較高的時間和空間分辨率、可多次重復操作等優(yōu)點。腦部神經活動需要血液來操作，血液動力學反應與腦神經活動聯系密切，當激活腦組織時，會伴隨一系列的局部腦血流、腦血容量、氧攝取和局部葡萄糖利用的動力學改變。人們可以利用這些改變進行fMRI測謊。

人在說謊時由于腦部突然的需要，會在腦部某些區(qū)域引起變化。Josh Clark曾提出過，騎自行車時，倘若你要左轉，這時fMRI影像會呈現出多個區(qū)域，不同區(qū)域分工不同，它們會分別告訴你怎么進行肌肉與骨骼之間平衡的轉換、注意周圍可能來往的車輛、以及如何維持你的動作的運動。這些影像被神經學家研究后，就能清晰地知道你準備向左走的全過程，fMRI可能預測真?zhèn)尉褪窃谶@些區(qū)域以及每一個區(qū)域有什么功能被具體評估之后。fMRI技術顯示人們進行特定心理活動時含氧血紅蛋白在不同腦部區(qū)域的變化，而且測出大腦中直徑4mm區(qū)域內的新陳代謝活動分辨率較高。在人們說實話時，大腦被激活的區(qū)域會顯示在fMRI中；當人們撒謊時，fMRI會顯示大腦特定功能區(qū)含氧血紅蛋白含量發(fā)生變化的區(qū)域。因此，對比了這這種影像的情形就可以推斷人們在說話的真?zhèn)巍?/p>

五、fMRI測謊技術的研究進展

賓夕法尼亞大學醫(yī)學院的Daniel教授和同事首先改編了犯罪知識測試，利用fMRI技術對模擬測謊進行研究。問題類型有四種：一是正確回答的問題，二是撒謊的問題，三是控制問題，四是沒有目標的問題。每位被試首先拿著一個“裝有梅花5和20美元”信封，要求被試記住信封內的梅花5并在電腦屏幕前答題。當屏幕出現梅花5時，要“撒謊”予以否認。如果說謊成功，20美元便作為獎勵。當屏幕呈現其他牌，倘若被試也撒謊說沒有，則得不到獎勵。實驗結果發(fā)現，說謊和說真話時的大腦影像對比，說謊時在腦部的兩個區(qū)域會比說實話時表現地更活躍。Daniel表示，說實話是大腦的正常反應，是比較簡單的系統(tǒng)反應，而說謊與抑制反應有關，需要抑制正確的思想。

天普大學麥迪遜分校最新發(fā)表的一份研究指出：未來fMRI在信度、效度上會優(yōu)于傳統(tǒng)的“測謊儀”。他們招募并檢測了10名身體健康的志愿者。在模擬的環(huán)境中，其中6名被試者用裝有假子彈的玩具手槍射擊后被要求說未曾開過槍。剩下的4人則說實話。在此次實驗中，研究者同時對被試進行了fMRI檢測和傳統(tǒng)的測謊技術測試，并且測謊儀和fMRI都準確地把真實狀態(tài)從謊言中分辨出來。

六、討論

最新fMRI技術可以克服傳統(tǒng)測謊的缺陷，通過測量人在撒謊時所引起的一些腦部變化來推斷真實狀態(tài)，在測謊領域中的應用將有效地改善傳統(tǒng)測謊儀的不足。目前國外腦磁共振功能成像技術在測謊方面已經有了一定進展，而我國fMRI技術還主要局限在醫(yī)學領域。它在“測謊”上的天賦還沒有被廣為重視，因此我們要借鑒國外fMRI測謊的經驗，重視該技術在測謊領域的應用和拓展，改變我國測謊領域一直依賴傳統(tǒng)多導儀的現狀。當然，將fFRI技術運用于犯罪偵查和安全調查中還存在許多問題，需要有嚴格的判定標準。同時現在的fMRI儀器相當昂貴，能不能發(fā)明出成本和耗資都比較小的小型fMRI測謊儀？如何設計出能與該儀器匹配且更貼近真實狀態(tài)的謊言來進行實驗？總之，fMRI測謊是一個相當復雜的問題，在實際的應用中與實驗室的模擬情況有著很大的不同，fMRI測謊還有許多有待解決的問題，我們的研究還有很長一段路要走。

參考文獻：

[1]鄭紅麗.測謊技術教程.中國政法大學出版社.2015.

[2]魯芳.FBI識人術與測謊術.中國法制出版社.2014.

[3]楊文俊.事件相關電位.科學出版社.2015.