顧紅梅

(北京警察學(xué)院， 北京 102202)

事件相關(guān)電位(ERP)在偵查實(shí)踐中的應(yīng)用初探

顧紅梅

(北京警察學(xué)院， 北京 102202)

事件相關(guān)電位(ERP)的研究屬于生理心理學(xué)范疇，它是以人的心理因素為自變量，以生理指標(biāo)的變化為因變量，在嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)程序下，測試和提取生理指標(biāo)數(shù)據(jù)，對其加以統(tǒng)計(jì)和分析，是目前研究人類腦的高級功能重要途徑之一。在偵查實(shí)踐中，運(yùn)用科學(xué)的方法研究犯罪人的行為特征、心理現(xiàn)象或者心理過程，無疑對打擊和預(yù)防犯罪提供了更加科學(xué)的依據(jù)，也為心理學(xué)的實(shí)證研究提供了有效途徑。相對傳統(tǒng)心理測試技術(shù)而言，事件相關(guān)電位(ERP)對于個(gè)體的測試的結(jié)果分析更具有客觀性和科學(xué)性。因此，利用ERP的P300波進(jìn)行謊言研究是實(shí)驗(yàn)心理學(xué)和行為科學(xué)研究質(zhì)的突破。由于受心理學(xué)基礎(chǔ)研究成果、犯罪個(gè)體的特殊性等因素的制約，ERP在偵查實(shí)踐中的應(yīng)用具有一定的局限性。

事件相關(guān)電位(ERP)； 偵查實(shí)踐； 謊言研究； 行為科學(xué)

0 引言

現(xiàn)代心理學(xué)研究表明：研究人的行為特征、心理現(xiàn)象或者心理過程，研究者使用科學(xué)的方法和保持客觀的立場是保證研究成果價(jià)值至關(guān)重要的因素。犯罪是一種社會現(xiàn)象，伴隨著人類社會對犯罪打擊和預(yù)防的研究，越來越多的高科技研究成果被應(yīng)用到案件中，案件偵破的方法和對罪犯的各種犯罪因素剖析手段途徑日益豐富。在偵查實(shí)踐中，運(yùn)用科學(xué)的方法研究犯罪人的行為特征、心理現(xiàn)象或者心理過程，無疑對打擊和預(yù)防犯罪提供了更加客觀的途徑。從1921年美國身為心理學(xué)家的警官拉森使用生理心理檢測設(shè)備*此處生理心理檢測設(shè)備是統(tǒng)稱，一些資料稱作“心理測試儀”、“測謊儀”、“多通道生理心理記錄儀”等。成功破獲加利福尼亞州伯克利市警察局一宗案件，到目前各種生理心理檢測設(shè)備被世界各地警方廣泛應(yīng)用于偵查實(shí)踐中，中國也不例外，這是運(yùn)用高科技手段到偵查中很好的例證。

隨著研究的不斷深入，對人類大腦的工作原理研究，尤其是高級功能例如思維等的研究，一直受到實(shí)驗(yàn)途徑、科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展的制約，使得受大腦支配的心理現(xiàn)象和心理過程的研究難以有大的突破，這種現(xiàn)象一直到EEG(腦電圖)的出現(xiàn)。為了獲得心理性腦電波，國內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn)性探索研究，直到20世紀(jì)50年代后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用以及神經(jīng)電生理技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)用于復(fù)雜的腦電成分的分析后，發(fā)現(xiàn)了腦電波不單純是物理性成分，既有物理性也有心理性成分，因此，ERP的出現(xiàn)為研究人類大腦認(rèn)知活動過程提供了新的研究途徑。研究者很快發(fā)現(xiàn)了人類ERP中的特定波群與謊言之間有一定的關(guān)聯(lián)，這對于研究犯罪行為提供了新的嘗試。

1 ERP在偵查實(shí)踐中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

Vaughau于1969年首次提出此概念。ERP(Event-Related Brain Potentials)，中文譯作事件相關(guān)電位，是從EEG(腦電圖)中經(jīng)過計(jì)算機(jī)技術(shù)提取獲得的認(rèn)知腦電位，為一個(gè)與實(shí)際刺激或者預(yù)期刺激有固定時(shí)間關(guān)系的腦反應(yīng)變化。它間接反映了人在認(rèn)知過程中大腦的神經(jīng)電生理變化，又被稱為認(rèn)知電位，也就是指當(dāng)人們對特定刺激進(jìn)行認(rèn)知加工時(shí)，從頭顱表面記錄到的腦電位，可以反映認(rèn)知過程中大腦的神經(jīng)電生理變化,也被稱認(rèn)知電位。

1.1 ERP與EP的關(guān)系

ERP是一種特殊的誘發(fā)腦電位。誘發(fā)電位(Evoked Potentials，EPs)，也稱誘發(fā)反應(yīng)(Evoked Response)，是指給予神經(jīng)系統(tǒng)(從感受器到大腦皮層)特定的刺激，或使大腦對刺激(正性或負(fù)性)的信息進(jìn)行加工，在該系統(tǒng)和腦的相應(yīng)部位產(chǎn)生的可以檢出的、與刺激有相對固定時(shí)間間隔(鎖時(shí)關(guān)系)和特定位相的生物電反應(yīng)。誘發(fā)電位應(yīng)具備的特征：①電位對應(yīng)大腦特定的部位；②有其特定的波形和電位分布；③誘發(fā)電位的潛伏期與刺激之間有較嚴(yán)格的鎖時(shí)關(guān)系，在給予刺激時(shí)幾乎立即或在一定時(shí)間內(nèi)瞬時(shí)出現(xiàn)。ERP與普通誘發(fā)電位不同的是：①要求測試對象一般是清醒狀態(tài)下的*在犯罪心理測試技術(shù)中，清醒的測試對象對任何一種心理測試技術(shù)都是基本要求，也是保證測試對象測試結(jié)果客觀的最基本條件，從另一個(gè)角度而言，說明ERP的實(shí)驗(yàn)要求更為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)和客觀。；②靶刺激不是單一的重復(fù)的閃光和短聲刺激，而至少有兩種或兩種以上的刺激編成刺激序列，可以是視、聽、數(shù)字、語言、圖像等刺激信號*傳統(tǒng)犯罪心理測試的刺激源主要是依據(jù)案發(fā)現(xiàn)場編制的測試題目，主要是語言刺激，對測試對象而言，具有一定局限性。；③成分包括易受刺激物理特性影響的外源性成分外和不受物理特性影響的內(nèi)源性成分；④內(nèi)源性成分和認(rèn)知過程密切相關(guān)。因此，依據(jù)案發(fā)現(xiàn)場獲取的案件信息資料可以以語言、圖片或者視聽資料作為刺激信號呈現(xiàn)給被測試對象，誘發(fā)其產(chǎn)生特定的生物電反應(yīng)，與刺激信號呈現(xiàn)特定關(guān)聯(lián)心理生理關(guān)聯(lián)。

1.2 ERP主要成分波

主要成分包括P1、N1、P2、N2、P3(見圖示)。其中前3種稱為外源性(生理性)成分，受到刺激物理特性影響；而后兩種稱為內(nèi)源性(心理性)成分，與認(rèn)知功能(心理性)有關(guān)，其他還有CNV、BSP、MMN等成分。這幾種成分的主要特點(diǎn)：首先不僅僅是大腦某一單純生理活動的體現(xiàn)，而且個(gè)體反映了心理活動的某些方面；其次，各種波的引出必須要有嚴(yán)格的刺激安排，而且是兩個(gè)以上的刺激或者是刺激的變化。

圖1 ERP波形

與偵查實(shí)踐中的“謊言”檢測密切相關(guān)的是P300波，就是圖中的P3波。

1.3 ERP在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)領(lǐng)域的研究應(yīng)用

ERP大量的研究主要和醫(yī)學(xué)有關(guān)，主要用于測試認(rèn)知功能損害的病人或者評估病人高級腦功能。ERP還有一個(gè)重要的研究領(lǐng)域是航天腦科學(xué)的研究，主要研究包括：航天飛行過程中，失重狀態(tài)下航天員的感知覺變化和由于執(zhí)行特殊任務(wù)的心理狀態(tài)的變化，一般是在實(shí)驗(yàn)室采取模擬失重的方法研究人的腦功能特點(diǎn)，研究主要是為了更好地選拔適合太空飛行的特殊人才，使得高度發(fā)達(dá)的大腦和先進(jìn)的航天技術(shù)更匹配，在航天特殊環(huán)境中充分發(fā)揮作用。

1.4 ERP成分中與謊言研究密切相關(guān)的P300波的發(fā)現(xiàn)

事件相關(guān)電位(ERP)作為可以反映大腦高級思維活動的一種客觀方法在研究認(rèn)知功能中得到廣泛的應(yīng)用,而作為其內(nèi)源形成分的P300是ERP中最典型、最常用的成分和認(rèn)知過程密切相關(guān)，被視為“窺視”心理活動的一個(gè)窗口，并認(rèn)為它是腦研究的一種新型手段。P300波是晚成分中的第三個(gè)波系，含有多個(gè)子成分，是在指人的大腦在受到外界刺激后300 ms左右出現(xiàn)的正波，所以被稱作P300波系，是Sutton等1965年發(fā)現(xiàn)，是一個(gè)與心理因素相關(guān)的內(nèi)源性成分。P300成分成為反映認(rèn)知功能的重要指針,能夠反映大腦在注意、記憶等方面的認(rèn)知功能。目前,P300波最具應(yīng)用價(jià)值,已經(jīng)形成了獨(dú)特的技術(shù)和理論體系,而且P300波的潛伏期對大腦編碼、分類、識別刺激事件的速度有提示作用，其還有一個(gè)最重要的特點(diǎn)也是優(yōu)勢：即只有在測試對象識別目標(biāo)刺激并且主動狀態(tài)下才能產(chǎn)生此波*事實(shí)上，在傳統(tǒng)的利用皮膚電、呼吸等傳感器測試案件中，部分測試對象的部分顯著性差異的圖譜與測試題目并沒有關(guān)系，是由于摻雜了其他復(fù)雜的因素導(dǎo)致的圖譜的改變，在這一點(diǎn)上，ERP的數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢明顯。，P300波系的廣泛應(yīng)用研究前景于人類謊言的研究有著直接的關(guān)系。國內(nèi)外學(xué)者通過大量的實(shí)驗(yàn)證明，被測試者所觀察到的刺激物與被試自身的利害以及被試看到刺激物的情緒反應(yīng)在關(guān)系P300波上有所反映，并且實(shí)驗(yàn)證明，這些反映變化，被測試對象是無法控制的，在傳統(tǒng)多通道傳感測試系統(tǒng)中，會出現(xiàn)測試圖譜假陽性，甚至有一部分被測試對象的測試圖譜是測試者控制測試后的結(jié)果，導(dǎo)致測試結(jié)論的準(zhǔn)確性受到質(zhì)疑，因此說，利用ERP的P300波進(jìn)行謊言研究是一實(shí)驗(yàn)心理學(xué)研究質(zhì)的突破。

2 證據(jù)視野下的ERP在偵查實(shí)踐中測試程序

2.1 測試程序即ERP在偵查實(shí)踐運(yùn)用中的信度問題

無論作為一種案件審查判斷的手段，還是作為判斷測試對象與案件是否存在認(rèn)知關(guān)聯(lián)，為了保證實(shí)驗(yàn)的信度和效度，ERP在測試程序上必須符合實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究要求。ERP在偵查實(shí)踐中測試程序，主要包括的環(huán)節(jié)：一是關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)語，ERP在實(shí)驗(yàn)室條件下，設(shè)計(jì)的作業(yè)水平必須符合測試對象的認(rèn)知水平，否則很難評價(jià)ERP波成分與靶刺激的關(guān)系，在偵查實(shí)踐中，案件和測試對象是固定的，這需要實(shí)驗(yàn)者評估測試條件和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。二是關(guān)于測試對象。ERP對測試對象的要求相比傳統(tǒng)心理測試技術(shù)中的被測者要更為苛刻，包括年齡、性別、身心狀態(tài)、智力水平等，因此在實(shí)踐中，很多嫌疑人不符合測試條件。三是刺激程序，包括刺激分類、刺激序列和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降倪x擇，Oddball模式是較為常用的模式之一。四是關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇。五是對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，包括各種數(shù)值和波形，是結(jié)果的討論。六是結(jié)論。只有建立在數(shù)據(jù)的可靠采集、測試結(jié)果的客觀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)論才具有研究價(jià)值，才具有說服力。

2.2 測試結(jié)果即ERP在偵查實(shí)踐運(yùn)用中的效度問題

在司法實(shí)踐中，研究者關(guān)注的是ERP的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，辦案人員關(guān)注的是測試對象是否是涉案者，如果測試對象與案件信息高度相關(guān)，辦案人員會關(guān)注是否可以作為證據(jù)開展下一步的偵查工作。事實(shí)上，心理實(shí)驗(yàn)的測試結(jié)果是否可以作為訴訟證據(jù)使用問題，法學(xué)界一直存在爭議，本文認(rèn)同中國政法大學(xué)卞建林教授的觀點(diǎn)。卞建林教授在接受央視采訪時(shí)說：“心理測試不是直接證明案件事實(shí)，它是屬于對案件審查判斷的手段，不是定罪的證據(jù)”。從多年的實(shí)戰(zhàn)看，犯罪心理測試技術(shù)還有許多亟需解決的理論問題，不能因?yàn)樗谝恍┌讣习l(fā)揮的巨大作用而夸大其價(jià)值。從編制的測試題目看，心理測試技術(shù)是在判斷題目信息與測試對象之間的關(guān)聯(lián)性，盡管題目信息包含有大量的證據(jù)信息。

3 ERP在偵查實(shí)踐中應(yīng)用的局限性

大量與偵查實(shí)踐相關(guān)的行為科學(xué)研究成果表明：無論使用何種實(shí)驗(yàn)檢測被測試個(gè)體*主要包括嫌疑對象和犯罪嫌疑人。與案事件的關(guān)聯(lián)度，被測試個(gè)體的身心狀態(tài)和水平對測試結(jié)果都有一定的影響，個(gè)別影響具有顯著性差異的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此在偵查實(shí)踐應(yīng)用中，自變量的控制是至關(guān)重要的，相對于其他測試手段，ERP在偵查實(shí)踐中使用條件更為嚴(yán)格。

3.1 參與者的狀態(tài)對實(shí)驗(yàn)的影響

《心理學(xué)大辭典》(林崇德等主編，2003)對心理狀態(tài)的描述是心理現(xiàn)象的一種。人在某一特定時(shí)期內(nèi)，心理活動形成的比較穩(wěn)定的特點(diǎn)。介于心理過程與心理特征之間，是兩者的統(tǒng)一。一般表現(xiàn)為心境、激情、注意力集中等。心理活動都是在一定的心理狀態(tài)中進(jìn)行。諸如個(gè)體在特定時(shí)間里心理活動是主動積極的還是消極被動的，是反應(yīng)靈敏的還是遲鈍的，等等。由于個(gè)體心理過程都是在一定心理狀態(tài)的背景中進(jìn)行，個(gè)體心理狀態(tài)的不同，可能使其心理活動表現(xiàn)出很大的差異性，如在心理測試中被測試對象表現(xiàn)出的情緒興奮或者低落、注意力極度集中或者很渙散、言語滔滔不絕或者沉默寡言等。事件相關(guān)電位檢測過程中一般要求被試者主動參與，因而被試者的覺醒狀態(tài)、注意力是否集中皆可影響結(jié)果。

研究表明心理過程始終在不斷發(fā)生變化，個(gè)性心理特征相對比較穩(wěn)定，心理狀態(tài)則既有暫時(shí)性、又有穩(wěn)固性的特點(diǎn)，是心理過程與個(gè)性心理特征統(tǒng)一的表現(xiàn)。學(xué)界研究普遍認(rèn)為個(gè)體心理狀態(tài)是個(gè)體獨(dú)有心理過程的結(jié)合、統(tǒng)一，是其綜合的心理現(xiàn)象之一，但同時(shí)又表現(xiàn)出其個(gè)性特征，反映出個(gè)體的個(gè)性心理特征，這在心理測試中可以得到印證。

從個(gè)體心理狀態(tài)的研究視角看，偵查實(shí)踐中的測試對象與實(shí)驗(yàn)室的測試對象其心理活動顯然有著本質(zhì)的差異，前者由于涉及到案件的關(guān)聯(lián)程度，其心理活動應(yīng)該是更為高度復(fù)雜，測試對象潛在的認(rèn)知策略和心理狀態(tài)或許會成為變量，對實(shí)驗(yàn)造成一定的影響。

3.2 實(shí)驗(yàn)對象年齡的影響

人的心理發(fā)展變化存在著很大的個(gè)體差異，不同的人心理功能的發(fā)展速度，達(dá)到最高水平以及開始衰退的年齡都有所不同，年齡差異是指心理功能隨年齡變化的總體趨勢。心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，個(gè)體的年齡對反應(yīng)時(shí)間的影響有不少研究，都得到相似的結(jié)果。因此，在各類心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，被測試對象的年齡都是嚴(yán)格控制的一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件。同時(shí)大量的實(shí)驗(yàn)證明，年齡和個(gè)體差異還有交互作用。在對諸多的案件進(jìn)行犯罪心理測試中，已經(jīng)非常明確能夠證實(shí)，年齡對刺激反應(yīng)的差異性。對老年人測試，同樣60歲的知識分子和較低文化者其對測試題目(刺激變量)反應(yīng)時(shí)存在著明顯差異，由于缺乏更多的研究數(shù)據(jù)，因此，無法界定可以接受心理測試的被測試者合適的年齡范圍，通?？紤]人的身心發(fā)展規(guī)律和測試的效度問題，大多測試對象界定在18～65歲之間，對于不考慮測試年齡的主測人員，本文的觀點(diǎn)是持謹(jǐn)慎態(tài)度*司法實(shí)踐中，有一部分的主測試人員，認(rèn)為測試對象只要能夠聽清楚測試題目，就可以對其進(jìn)行測試，不用考慮測試者的年齡，本文的作者不認(rèn)同該觀點(diǎn)。。考慮到年齡的影響，在課題《事件相關(guān)電位(ERP)在模擬盜竊案件測試中的實(shí)驗(yàn)室效度研究》中，所選擇的測試對象的年齡控制在21～22歲。ERP實(shí)驗(yàn)室研究與偵查實(shí)踐的運(yùn)用區(qū)別之一是實(shí)驗(yàn)室研究可以控制實(shí)驗(yàn)條件，可以選擇刺激目標(biāo)，偵查實(shí)戰(zhàn)的案例中，測試對象是不特定的，案件的內(nèi)容是不特定的，刺激目標(biāo)也因案件不同而必然不同。實(shí)驗(yàn)室研究證實(shí)，P300具有顯著的年齡相關(guān)變化。

3.3 事件相關(guān)電位的高時(shí)間分辨率

事件相關(guān)電位具有高時(shí)間分辨率的特點(diǎn)，使其在揭示認(rèn)知的時(shí)間過程方面極具優(yōu)勢，能夠較為精準(zhǔn)反映個(gè)體認(rèn)知的動態(tài)過程。該方法目前已經(jīng)成為研究腦認(rèn)知活動的重要手段，但是在逐漸深入研究的過程中，由于實(shí)驗(yàn)條件和方法的改進(jìn)，以及不斷取得的成果，各種結(jié)論也在被研究者的新發(fā)現(xiàn)不斷修正完善。學(xué)界公認(rèn)P300是較早發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性事件相關(guān)電位成分，主要與人在從事某一任務(wù)時(shí)的認(rèn)知活動如注意、識別、及工作記憶有關(guān)。P300可能代表期待的感覺信息得到確認(rèn)和知覺任務(wù)的結(jié)束，但是，也有觀點(diǎn)認(rèn)為P300反映的是測試個(gè)體對刺激目標(biāo)的評價(jià)和分類所需要的時(shí)間，有的實(shí)驗(yàn)證實(shí)P300可以長達(dá)700ms；并且研究證實(shí)P300的腦內(nèi)源不止一個(gè)，而是與多種認(rèn)知加工有關(guān)。因此，研究者在探索個(gè)體認(rèn)知的過程中，P300波系的潛伏期長短是實(shí)驗(yàn)個(gè)體對對刺激物評價(jià)或歸類所需要的時(shí)間，隨刺激作業(yè)難度的增加而延長，而波幅反映了心理負(fù)荷的量，即被試投入到任務(wù)中的腦力資源的多少，作業(yè)難度加大的結(jié)果是波幅降低，潛伏期延長。事實(shí)上，還是無法確定個(gè)體哪一種或哪幾種心理因素參與了認(rèn)知評價(jià)或者歸類。在偵查實(shí)踐中，依據(jù)案件確定了刺激物，通過簡單的測試題目或者測試圖片使測試誘發(fā)個(gè)體產(chǎn)生P300波，但在實(shí)施過程中，刺激變量對單獨(dú)個(gè)體而言，主測者是無法針對個(gè)體確定作業(yè)難度，尤其是同一案件的不同實(shí)驗(yàn)對象，傳統(tǒng)的心理測試系統(tǒng)采集的大量實(shí)測案件的數(shù)據(jù)已經(jīng)表明這個(gè)結(jié)果*此處的傳統(tǒng)測試儀器主要指傳感器為皮膚電、呼吸、脈搏等為主的測試設(shè)備。為了保證測試題目的公正性，對同一個(gè)案件，無論多少測試對象，為保障客觀公正測試題目基本保持一致。，因此，評判刺激物與個(gè)體的關(guān)聯(lián)度也還是有一定的局限性。

還有其他一些因素，諸如個(gè)別應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的藥物也對ERP的一些成分有影響，這些影響的不確定性對偵查實(shí)踐中的測試結(jié)果也會產(chǎn)生不確定性。另外，由于被試者只有識別靶刺激并作出反應(yīng)才能誘發(fā)出ERP成分，因此，作業(yè)難度對測試結(jié)果也有影響。從偵查實(shí)踐案件測試的角度看，一個(gè)案件的所有被測試對象，靶刺激是一致的，無法因?yàn)閭€(gè)體而改變難易程度，這也是一個(gè)局限性。

4 結(jié)語

綜上所述，在ERP基礎(chǔ)研究成果上，進(jìn)一步在偵查實(shí)戰(zhàn)中有效開展應(yīng)用研究，不僅提升警務(wù)實(shí)戰(zhàn)的科學(xué)化水平，為獲取案件的真實(shí)信息提供了科學(xué)依據(jù)，也從實(shí)踐應(yīng)用的角度豐富了ERP實(shí)驗(yàn)室研究成果。

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(責(zé)任編輯 陳小明)

北京警察學(xué)院院級重點(diǎn)科研課題(2016KZD04)“事件相關(guān)電位(ERP)在模擬盜竊案件測試中的實(shí)驗(yàn)室效度研究”的階段性成果。

顧紅梅(1972—)，女，安徽亳州人，偵查系副主任，副教授。研究方向?yàn)閭刹橛崋柡头缸镄睦頊y試技術(shù)。

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