卜令章?劉洪廣

摘 要 目前國內對于事件相關電位測謊技術的研究主要側重于方法設計和應用探索方面，而從原理上來看，事件相關電位測謊技術主要涉及記憶的再認和欺騙反應兩個認知加工過程。本研究對記憶的再認和欺騙反應這兩個過程進行了分析，并總結論述了個體在這兩個認知加工過程中所產生的相關腦電效應及成分（Dm效應，P300等）和相關研究，深層次闡釋了事件相關電位測謊技術的原理，為進一步提高事件相關電位測謊技術的效率提供了理論支持。

關鍵詞 事件相關電位；測謊；記憶再認；欺騙反應

分類號 D917.2

事件相關電位（ERP）這一概念是1969年由Herb在“誘發(fā)電位”的基礎上提出，它是指外加一種特定的刺激，作用于感覺系統(tǒng)或腦的某一部位，再給予或撤銷刺激時，或當某種心理因素出現時，在腦區(qū)所產生的電位變化。

20 世紀80 年代，Rosenfeld，Nasman和whalen（1987）率先對利用ERP進行測謊的范式進行了研究，開啟了利用ERP技術測謊的先河。之后Donchin和Farwell（1991）也都發(fā)表了他們利用ERP 技術來鑒別與犯罪信息相關的特定腦電成分的研究成果，進一步證明了ERP技術用于測謊的可行性。

ERP技術在測謊中的應用通常是給被測人呈現一些與案件相關的刺激（比如與案件有關的文字、聲音、圖片等），讓被測人識別是否“認識”這些刺激，并做“是”或“否”的反應，并同步記錄被測人的腦電數據。若被測人“認識”這些刺激（選擇“是”）或者做出隱瞞其“認識”的反應（選擇“否”），則就會產生與案件無關的刺激所產生的不同的事件相關電位，通過分析這些特異性腦電位來辨別被測人是否與案件有關?？梢钥闯?，利用ERP技術進行測謊的原理主要是基于對記憶的再認和欺騙反應這兩個認知過程中所產生的腦電特征的分析比對。

1 記憶的再認

關于人腦中的知識如何作用于當前的認知活動，Neisser在1967年提出的“知覺循環(huán)圈”理論對此進行了闡釋。在他的知覺循環(huán)理論中，核心的概念是“圖式”。圖式指人腦中對事件，情景或實物的已經組織好了的知識單位。人在進行知覺活動時要從環(huán)境中進行信息取樣并分析，這種對信息的搜索受到內部期望的指導。在搜索信息過程中如果得不到合于原先期望的信息，則期望得到修正，修正的期望再次指導進一步搜索，并又得到附加的信息......如此下去直到知覺得以實現。并且，Neisser認為被激活的圖式是產生期望的基礎。

這個理論說明了人的原有認知是如何在當前的認知活動中發(fā)揮作用的。而人腦中的圖式被激活或者當搜索到的信息合于圖式所產生的期望，大腦的某些特定區(qū)域就會被激活，產生相應的腦電位。同樣的原理，記憶的再認過程中人腦已經存在的記憶就是各種“圖式”的合集，當人再次看到記憶過的內容則會激活大腦中先前存在的“圖式合集”，從而也會產生相應的腦電位，這種腦電位就可以稱作事件相關電位。如果這種腦電位成分能被正確識別分離出來，則可以根據這些電位成分來辨別人腦中是否含有對某個特定內容的記憶。在測謊過程中如果被測人參與了作案，則其大腦內存有對于案件相關信息的記憶，根據上述原理可以起分析他是否含有特定腦電成分特征來識別他是否了解案件信息，從而識別他是否與案件有關。ERP在記憶研究領域是使用非常普遍的一項技術，以往有關記憶的研究也對ERP技術應用于測謊提供了理論支持。

1.1 與記憶有關的ERP效應

1.1.1 記憶差效應

利用學習—再認范式，在學習編碼階段，將正確記憶和未正確記憶的刺激物誘發(fā)的ERP分布疊加平均，能夠正確記憶的ERP相對于未正確記憶ERP產生更大的正慢電位，這種電位差異被稱為相繼記憶效應。Paller等將這種效應稱為記憶差（difference due to memory），簡稱Dm效應。在ERP測謊研究過程中，可以通過分析被測者在案件相關刺激項目上是否出現Dm效應來辨別被測者是否有對案件信息的正確記憶。

1.1.2 新舊效應

在學習—再認實驗范式中，給被試呈現一組項目（一半是先前學習過的舊項目，另一半是未學習過的新項目），要求被試對學習過的項目進行按鍵。結果顯示，正確識別的舊詞相對于正確判斷的新詞產生更大的晚期正成分，即新舊效應。該效應一般出現于刺激后300～500ms，持續(xù)300～600ms。新舊效應在再認記憶、內隱記憶和外顯記憶、錯誤記憶的相關研究中具有重要意義，在事件相關電位測謊的操作中分析刺激項目的新舊效應，可以辨別被測者是否認識相關刺激，從而篩選出案件相關信息的知情者。

1.1.3 FN400效應

FN400效應也是新舊效應的一種，主要指額區(qū)新舊效應。Curran（1999）使用“真詞”和“偽詞”作為實驗材料，進行再認測驗和詞匯判斷測驗。結果發(fā)現，“真詞”比“偽詞” 400～700ms的頂區(qū)ERP 新舊效應更大，而300～500ms的額區(qū)新舊效應則相似。他首次將此類300～500ms的額區(qū)新舊效應稱為FN400 效應。后來，Curran通過實驗證明了FN400效應指示熟悉性的觀點。在事件相關電位測謊中可以根據被測人對案件相關信息與在陌生的同類信息在FN400成分上的差異來判斷被測對這兩種信息的熟悉性，從而識別被測人是否對案件信息更熟悉以確定其與案件的相關性。

1.2 再認記憶

再認記憶研究的是對刺激事件是否在先前經驗中出現過的判斷力。有關再認記憶的研究，受到廣泛支持的是再認記憶雙加工模型。雙加工模型理論指出再認記憶有兩個可分離的記憶過程：回想記憶過程和熟悉性記憶過程。 研究發(fā)現熟悉性記憶與額中部的300～500ms時間段內負走向的事件相關電位有關，通常稱為額區(qū)新舊效應，也稱FN400新舊效應；回想記憶與頂區(qū)的500～800ms時間段內正走向的事件相關電位關，通常稱為頂區(qū)新舊效應。

喬艷陽和張慶林（2014）研究了情緒對熟悉性再認的影響，他們在被試記憶中性詞語后分別呈現正、中、負三類不同效價的情緒圖片，并在間隔一天后對詞語進行再認測試，同時記錄其腦電活動。 ERP結果顯示額葉前部發(fā)現明顯的新舊效應，且正負情緒條件比中性條件誘發(fā)出更大的FN400新舊效應，但正負條件間無差異，與行為結果一致。有關面孔再認的研究也發(fā)現，與陌生面孔相比，熟悉面孔也會引起明顯的N250r。孟迎芳（2014）在內隱面孔記憶的編碼機制研究中報告：在頂區(qū)相繼記住與忘記只在500～600ms存在著差異，表現為相繼記住誘發(fā)的ERP 要比相繼忘記更為正走向；在200～300ms的左前額區(qū)以及400～500ms的右額區(qū)，記住誘發(fā)的ERP 要比忘記更為負走向 。孫天義和郭春彥（2013）在研究面孔識別工作記憶的腦電位特征時發(fā)現 ，兩種分心物都誘發(fā)P300 成分并在腦區(qū)后部的振幅最大，熟悉分心物比新分心物更為正走向。

根據以上研究的分析可以看出當記憶過的內容被再次識別時會產生各種特征的事件相關電位成分，而這些這些成分就是我們用來檢測被測人腦中是否擁有案件相關記憶的關鍵。也有研究者將這些特征稱為“編碼與記憶相關的犯罪行為多參數腦電”，它具體是指當人的大腦當辨認出重要信息時，如嫌疑人所看見或聽見的刺激與存儲在他大腦中的犯罪細節(jié)相吻合時，就會產生與案件相關的無法偽裝和隱藏的腦電位的波幅、波的正負極性、潛伏期等參數變化。只有嫌疑人參與到這個案件當中，他才知道這些關于犯罪案件過程的特定細節(jié)，如果被測人沒有出現相應的腦電位變化，則可以證明他是清白的。

腦電位檢測的優(yōu)勢就是腦電位所檢測的信息存儲于大腦，無論被試說假話或真話，所檢測的結果都是一樣的。而為了誘發(fā)更加明顯的事件相關電位特征，從而更準確高效的識別犯罪嫌疑人，提高檢出率，在測試過程中通常是讓被測者對呈現的刺激做是否知道的反應，從而將欺騙引入到被測者的決策過程中，以求得到更加顯著的事件相關電位特征。

2 欺騙反應

Abe（2009）將欺騙定義為一種心理過程，通過這一心理過程，個體在明知道某一事件或信念是錯誤或虛假的情況下，有意試圖說服他人相信這一事件或信念，以獲得某些好處或避免損失。Vrij（2000）認為欺騙是在沒有預先警告的情況下，某種成功或不成功的、給他人制造某種自己明知是虛假的信念的有意意圖。無論哪個定義都可以看出欺騙是一個有意識的心理加工過程。目前認知神經科學比較一致的結果是說謊涉及抑制誠實反應和執(zhí)行欺騙反應，即面臨反應沖突，因而涉及很多與抑制沖突相關的腦區(qū)，如PFC 和Aα等。

在個體做出欺騙反應之前頭腦中會出現兩種相互沖突的反應傾向：誠實反應傾向和欺騙反應傾向。相對誠實反應而言，實施欺騙反應需一個額外的加工過程——欺騙反應的執(zhí)行加工過程，其作用在于控制和協調兩種反應傾向之間的沖突，在二者之間進行權衡、選擇，然后執(zhí)行欺騙反應以使行為符合初始的計劃和目標。鐵海霞，劉洪廣和孫志剛（2012）在研究不同提示條件下欺騙反應的案件相關腦電位時發(fā)現，與誠實反應相比，對兩類刺激實施欺騙反應的反應時更長，正確率更低，通過對結果的分析驗證了個體在做出欺騙反應之前大腦中會出現兩種反應沖突的傾向的理論。而在解決反應沖突的過程中，中樞神經系統(tǒng)和自主神經系統(tǒng)會發(fā)生相應的特異性變化，而這些變化就是各種測謊技術所要檢測的內容。事件相關電位測謊就是通腦電采集儀器收集、分析被測人腦電位變化的特異性，從而辨別被測人是否進行了欺騙。

2.1 與欺騙反應相關的腦電位成分

2.1.1 P300

P300與受試者對刺激信號的信息意義進行信息加工等過程有關，反映了大腦的高級思維活動，是了解人類大腦認知功能或心理活動的客觀指標。1987年，Rosenfeld等首次運用事件相關電位，在對模擬盜竊物品進行檢查過程中誘發(fā)了正向的p300，獲得了測謊實驗成功。之后，Rosenfeld（1999）采用自傳式實驗范式，以被試的電話號碼和其他的無關號碼作為刺激，發(fā)現被試的電話號碼誘發(fā)顯著的 P300。Johnson和Rosenfeld（1992）向被試依次呈現8個反社會行為詞語，被試根據自己是否有過相關的反社會行為進行按鍵反應，同時，要求被試盡量不要讓ERP檢測到其曾有任何反社會行為。實驗完后，對被試做一簡單調查，要求他們如實反映過去是否有相關的反社會行為。對測試結果和調查結果比較發(fā)現：“欺騙組”和“誠實組”的P300差異顯著。這些實驗初步說明了在測謊中P300的特異性可以用來區(qū)分誠實反應和欺騙反應。P300腦電反應被廣泛地研究了三十多年，已經獲得了神經科學和心理生理學界的普遍認可，使得通過P300測試獲得的結果更為準確。張磊（2008）將與案件有關的情況（作案現場、犯罪工具、被害人等）拍成照片，作為“靶刺激”，再選擇一些與案情無關的照片作為“陪襯刺激”，通過視覺刺激呈現給被測者，同步記錄其事件相關電位。如果被測者參與作案，不管其是否承認曾經歷和體驗過該事件，靶刺激都會誘發(fā)出明顯的P300 成分，且欺騙組比誠實組的P300波幅更大，而陪襯刺激卻沒有這樣的情況出現。孫志剛（2008）通過比較分析在對不同學習記憶水平的物品圖片刺激進行再認時，進行誠實反應和欺騙反應的心理過程以及相應的腦電生理變化等方面的差異，結果顯示，欺騙反應比誠實反應誘發(fā)的P300更大。牟諏靜（2010）通過將經歷與未經歷的不同認知屬性的記憶內容以短句的形式呈現，進行欺騙的案件相關腦電位研究，并結合一例民事經濟糾紛案件實案研究，發(fā)現了左側頂區(qū)的P300反應能區(qū)分欺騙反應和誠實反應，誠實反應比欺騙反應誘發(fā)更大的波幅。

2.1.2 N400

1980 年美國學者Kutas和Sillvanl在一項利用事件相關電位作為實驗于段的語句閱讀任務中，發(fā)現由語義不匹配的結尾詞引出了一個負性電位，因其潛替伏期在400 左右，遂稱之為N400。

N400能應用于測謊，其關鍵點在于它與被試者所閱讀句子的真實與否有關。Fischler（1983）等發(fā)現N400是由一個錯誤陳述句而不是真實陳述句所誘發(fā)的，他們隨后又證實，N400可以由被試者在實驗室里學習的特定信息的錯誤句子所誘發(fā)。而且在另外的研究中，Fischler等（1985）發(fā)現誘發(fā)N400的效果則與語義關系和句子的真實程度有關。Hillary（2004）等采用N400進行模擬犯罪測謊的實驗也證實了較好的測謊準確率。Boaz（1991）等認為N400能用于測謊研究的主要原理是，呈現同樣錯誤的句子或詞語（包含該項犯罪知識）對“有罪”被試來說，是錯誤的，而無辜被試由于沒有該項犯罪知識，不能識別其中的錯誤，只當成正常的句子來理解。因此這類研究更類似于P300的研究，實際是對犯罪知識的探測，被試做誠實或欺騙反應對結果沒有影響。Martin，Conway，Christopher和Pleydell-Pearceb（2003）對親身經歷和想象的情景進行的比較，研究表明，想象的情景比起親身經歷來說，引出更負向的N400?？傊?，目前基本的共識是欺騙比誠實的N400更為負向。欺騙與誠實之間在潛伏期、頭皮電位分布上沒有檢測出顯著差異。

2.1.3 MFN

內側額葉負波（medial frontal negativities，MFN）反映了前扣帶回（anterior cingulate cortex）的活動，這部分大腦區(qū)域涉及活動監(jiān)控、解決相互沖突的反應傾向等功能。Johnson，Barnhardt和Zhu（2004）要求被試對新、舊刺激實施一致性誠實反應（consistent truthful responses）、一致性欺騙反應（consistent deceptive responses）、隨機欺騙反應（random deceptive responses）三種反應，在隨機欺騙反應條件下，要求被試盡力將欺騙反應的比例控制在50%左右。結果顯示，相對于一致性誠實反應，一致性欺騙反應的準確率更低、速度更慢、反應變化更多且MFN 更為顯著。這提示MFN可以作為事件相關電位測謊的指標使用來檢測欺騙。

2.1.4 CVN

關聯性負波（contigent negative variation，CNV）是英國神經生理學家Walter等人于1964年首次報道的慢電位成分，是人腦對實踐和刺激的覺醒、注意、定向、期待、動作準備等多種心理因素綜合構成的心理負荷加重所產生。Fang，Liu和Zheng（2003）通過向被試呈現欺騙成功與否的反饋信息，增加反應風險。這樣相對誠實反應，被試實施欺騙反應時面臨更大的心理負荷。研究發(fā)現：要求被試進行欺騙反應的目標面孔引起的 CNV 比要求進行誠實反應的熟悉面孔和陌生面孔存在更大的負偏向（negative shifts），但在陌生面孔和熟悉面孔沒有顯著差異。這一結果證明在測謊中可以把CNV作為一項重要的指標進行

參考。

由此看來，在事件相關電位測謊研究中分析欺騙反應若依據不同的研究范式或者刺激材料等有針對性的選擇相應的一種或幾種成分或綜合各種腦電成分進行評估，將會提高對欺騙的檢測出率，從而更有利于提升測謊的效率。如：P300 和CNV，研究發(fā)現二者存在一個關鍵性的區(qū)別：CNV依賴于被試的反應的特性（誠實或欺騙），P300則是依賴于刺激特征和被試的信息加工過程。在欺騙行為的檢測過程中，P300 和CNV是互補的特異性成分，分別反應不同的認知過程。在實際的運用中，將二者合起來比較分析比單一的以P300或CNV作為判斷指標可靠。

3 總結

綜上所述，人的大腦在對記憶的再認和對事件作欺騙反應過的程中都會導致大腦在特定區(qū)域產生相關電位，大量研究已經發(fā)現了一些事件相關電位成分在這兩個過程所表現出的特殊性。在事件相關電位測謊過程中，就是要綜合分析、評估被測人在對案件相關信息的再認和進行欺騙反應兩個認知過程中所產生的腦電成分特征，來確認其是否與案件有關。如果能用相關技術方法使這種成分顯現、剝離，從而能讓測試者僅僅根據這種成分是否出現就能確定被測人是否對相關信息有記憶或者是否有欺騙行為，那必將給測謊研究帶來巨大的飛躍。這也是事件相關電位測謊研究以后重點關注的方向，有待于研究者們做出更多的努力去繼續(xù)探索和發(fā)現。

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