吳永喜，劉洪廣

(中國人民公安大學(xué)，北京 100038)

心理測(cè)試技術(shù)即俗稱的測(cè)謊，是指在控制條件下，讓被試對(duì)一系列預(yù)先編好的問題進(jìn)行反應(yīng)，通過心理測(cè)試儀記錄被試的生理指標(biāo)，分析其心理信息，進(jìn)而推斷其與事(案)件的關(guān)系的一種技術(shù)*National Research Council. The polygraph and lie detection.Washington, DC: National Academies Press, 2003.。以皮電、呼吸及脈搏等外周神經(jīng)生理變化為指標(biāo)的多導(dǎo)生理儀(polygraph)測(cè)謊是目前研究最多的、應(yīng)用最廣泛的心理測(cè)試技術(shù)。由于多導(dǎo)生理儀存在原理基礎(chǔ)不強(qiáng)、易受反測(cè)試影響、假陽性高諸多局限，受到眾多學(xué)者的批判，因此人們一直在尋找新型的測(cè)謊技術(shù)*Bashore TR, Rapp PE. Are there alternatives to traditional polygraph procedure? .Psychological Bulletin, 1993, 113(1):3-22.。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，以及對(duì)大腦生理學(xué)的深入研究，更有效的事件相關(guān)電位(event-related potential，ERP)測(cè)謊出現(xiàn)在世人面前。事件相關(guān)電位測(cè)謊是借助于從ERP中提取的與認(rèn)知、記憶思維活動(dòng)有關(guān)的認(rèn)知電位，即對(duì)案件相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)知加工時(shí)，所記錄的頭皮表面腦電位，通過記錄、對(duì)比被測(cè)人的腦電波來分析探查被測(cè)人與案件之間的關(guān)系。目前ERP測(cè)謊技術(shù)最常見的鑒別指標(biāo)是P300波，因此也稱之為P300測(cè)謊技術(shù)。根據(jù)“背景更新理論模型”，作為內(nèi)源性成分的P300被認(rèn)為和記憶的背景更新相關(guān)*Mertens R，Polish J. P300 from a single-stimulus paradigm：passive versus active tasks and stimulus modality.electroencephalogr Clinical Neurophysiology，1997，(104)：488-497.。

P300測(cè)謊的理論基礎(chǔ)和操作方法上都有所提升，測(cè)謊正確率甚至達(dá)到了85-95%*浦曉黎.P300測(cè)謊的實(shí)驗(yàn)研究.碩士學(xué)位論文，杭州：浙江師范大學(xué)心理學(xué)系，2006.。但P300也受很多認(rèn)知與“非認(rèn)知”因素的影響，有研究報(bào)道P300測(cè)謊正確率只維持在隨機(jī)猜測(cè)的水平*Rosenfeld J.P.,Soskins,M.,Bosh,G.and Ryan, A. Simple effective countermeasures to P300-based tests of detection of concealed information .Psychophysiology 41 (2004)，205-219.。鑒于此狀況 ，本文將在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，總結(jié)P300測(cè)謊影響因素，為今后的研究提供參考。

一、P300測(cè)謊原理

內(nèi)源性成分的P300是ERP測(cè)謊中常用的鑒別指標(biāo)，是由小概率的新異刺激引發(fā)出來的，其波幅由分配到的注意資源的多少?zèng)Q定，反映了工作記憶中背景更新(context updating)的程度*Donchin E，F(xiàn)abiani M. The use of Event-related brain potentials in the study of memory: Is P300 a measure of event distinctiveness? Handbook of cognitive psychophysiology: Central and automatic nervous system approaches，1986: 471-510.。一般認(rèn)為，P300主要與注意、情景記憶及工作記憶等心理因素相關(guān)。

Oddball 模式是誘發(fā)P300波的經(jīng)典范式*Rosenfeld JP，Cantwell B，Nasman VT，et al.A modified event-related brain potential-based guilty knowledge test .International Journal of Neuroscience，1988，24: 157-161.。Oddball模式中呈現(xiàn)小概率的靶刺激與大概率的非靶刺激兩種刺激。被試對(duì)靶刺激與非靶刺激進(jìn)行不同的反應(yīng)，而靶刺激會(huì)誘發(fā)更為正向的P300波。傳統(tǒng)的犯罪心理測(cè)試中的犯罪情節(jié)測(cè)試技術(shù)(Guilty Knowledge Test ，GKT)是根據(jù)被試在案件相關(guān)問題與案件無關(guān)問題上的皮膚電、呼吸、心率和血壓等生理變化的差異來判斷其是否對(duì)存在案件特定情節(jié)的記憶，進(jìn)而達(dá)到區(qū)分作案者與無辜者的目的*劉猜.犯罪心理測(cè)試.中國人民公安大學(xué)出版社，2011.4.1:111。在ERP測(cè)謊中把Oddball模式與GKT技術(shù)結(jié)合形成了P300-GKT范式。

P300-GKT范式常使用三刺激模式，在Oddball模式的基礎(chǔ)上增加小概率的探測(cè)刺激。P300-GKT范式原理是：向被試呈現(xiàn)具有不同心理意義的刺激，有的刺激是被試親身經(jīng)歷的、有深刻記憶的，有的刺激是被試沒有見過的，由于被試對(duì)不同類型刺激的認(rèn)知加工不同，這種差異會(huì)導(dǎo)致不同的腦電變化*劉洪廣.案件相關(guān)信息的腦認(rèn)知遞進(jìn)推進(jìn)過程分析.中國人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)，2010(3)：47-52.。然后通過比較探測(cè)刺激與無關(guān)刺激的波幅差異來判斷被試對(duì)犯罪過程的知情情況*胡曉晴，傅跟躍.測(cè)謊的 ERP 研究進(jìn)展與趨勢(shì).中國臨床心理學(xué)雜志，2009，( 2) : 194 -196.。

在犯罪測(cè)試情境中，探測(cè)刺激是與案件相關(guān)的信息，對(duì)作案者具有特殊意義，記憶深刻。作案者接受此類刺激時(shí)，大腦會(huì)誘發(fā)出更顯著的P300波；無關(guān)刺激是與案件無關(guān)的信息，對(duì)作案者與無辜者來說沒有任何意義；靶刺激是用來保證被試在測(cè)試中注意力的無關(guān)刺激，檢驗(yàn)測(cè)試有效性的一指標(biāo)*Farwell LA，Donchin E. The truth will out:Interrogative polygraph( “l(fā)ie detection ”) with event-related brain potentials.Psychophysiology，1991，28( 5) : 531-547.。測(cè)試中要求被試對(duì)探測(cè)刺激與無關(guān)刺激完成同樣的任務(wù)，而對(duì)靶刺激執(zhí)行與之相反的反應(yīng)。探測(cè)刺激是具有特殊意義的案件相關(guān)信息，作案者進(jìn)行再認(rèn)時(shí)，與大腦中的犯罪記憶完成了匹配過程，與無關(guān)刺激相比，能誘發(fā)出的P300波更為正向；而無辜者記憶中沒有此類信息，探測(cè)刺激也是一種無關(guān)刺激，不具有任何特殊意義，都難以誘發(fā)顯著的P300波。由于靶刺激執(zhí)行一個(gè)外顯的特異反應(yīng)，因此將出現(xiàn)典型的P300波。

二、P300測(cè)謊影響因素

(一)刺激范式

常用的Oddball范式可分為雙刺激范式與三刺激范式。雙刺激范式中刺激分為小概率的靶刺激與大概率的非靶刺激，通過比較兩類刺激誘發(fā)的腦電波幅差異來判斷被試與案件的關(guān)系。在雙刺激范式的基礎(chǔ)上添加一類小概率的探測(cè)刺激即成了三刺激范式，被試對(duì)探測(cè)刺激與無關(guān)刺激完成相同的任務(wù)而對(duì)靶刺激執(zhí)行特異反應(yīng)。被試對(duì)案件相關(guān)信息的知情情況是通過比較刺激與無關(guān)刺激的波幅差異來確定的。有研究認(rèn)為三刺激范式有不同的案件任務(wù)反應(yīng)，而按鍵過程會(huì)增加額外的工作負(fù)荷，影響了P300波的純度。雙刺激范式只包含種類型的刺激，只對(duì)探測(cè)刺激進(jìn)行按鍵，不存在按鍵選擇的任務(wù)要求，故有更高的實(shí)施效率，因此雙刺激范式是更為有效的測(cè)謊范式*Rosenfeld，J.P.，Biroschak，J.R.，F(xiàn)uredy J.J.，R. P300-based detection Of concealed autobiographical versus incidentally acquired information in target and non-target Paradigms.International Journal Of psychophysiology，2006，60(3)：251-259.。但也存在注意力難以保持的問題，可通過隨機(jī)附加的測(cè)試，如暫?；貞涀尡辉嚤３肿⒁饬?，但也可能使被試出現(xiàn)期待心理，影響了正常P300波幅。

(二)刺激概率

刺激呈現(xiàn)概率影響P300波幅，二者成反比關(guān)系：刺激呈現(xiàn)概率越小，P300的幅度越大，而且刺激出現(xiàn)的概率小于30%就能誘發(fā)出典型的P300。在應(yīng)用的過程可以通過增加靶刺激，即靶刺激與探測(cè)刺激同概率呈現(xiàn)的方法來消除概率因素的影響。也有研究者使用GO/NOGO實(shí)驗(yàn)范式來測(cè)謊，以消除概率因素的影響。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，主觀概率也影響其波幅。測(cè)謊過程中被試對(duì)某一刺激出現(xiàn)期待心理，從而分散注意力，影響到P300波幅。

(三)刺激內(nèi)容的個(gè)人意義

被試的注意力、期待影響P300波幅，與個(gè)人相關(guān)的或?qū)€(gè)人有重要意義的刺激內(nèi)容，將會(huì)誘發(fā)出更大的P300波幅。劉巖利用圖片對(duì)被試意義程度的不同做了研究，發(fā)現(xiàn)陌生人圖片、明日?qǐng)D片和自我圖片的P300波出現(xiàn)分離，且自我圖片的波幅最大*劉巖.對(duì)不同熟悉性刺激欺騙反應(yīng)的事件相關(guān)電位比較. 北京：中國人民公安大學(xué)，2007.。因此，在測(cè)謊實(shí)際應(yīng)用過程中，盡可能將犯罪過程的關(guān)鍵項(xiàng)目作為刺激內(nèi)容，以提高測(cè)試效果。

(四)刺激的強(qiáng)度

Polich研究了刺激的物理強(qiáng)度與P300的關(guān)系。結(jié)果表明：P300波幅隨著刺激強(qiáng)度增大而增大；反之，P300 波幅降低。由于需要重復(fù)呈現(xiàn)刺激進(jìn)行疊加才能得到滿意的ERP波形，刺激的強(qiáng)度過大容易使被試產(chǎn)生疲勞感，影響測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性。刺激的心理強(qiáng)度也是影響P300波幅的重要因素。Miyake比較了被試自己名字與陌生人名字的P300腦電，發(fā)現(xiàn)自己名字的波幅明顯大于陌生名字。因?yàn)樽约旱拿謱?duì)被試來說所含有的心理信息更為豐富，情感意義更大，是更具影響力的刺激。因此在測(cè)試的過程中，不僅需要把刺激設(shè)置為中等強(qiáng)度，也應(yīng)充分考慮刺激的心理強(qiáng)度，以提高測(cè)試準(zhǔn)確性。

(五)學(xué)習(xí)效應(yīng)

事件相關(guān)電位比自發(fā)腦電更弱，通常淹沒在自發(fā)電位中，所以必須使用疊加技術(shù)來獲得滿意的ERP波形，因此在實(shí)驗(yàn)過程中將重復(fù)呈現(xiàn)刺激。無關(guān)刺激與探測(cè)刺激的重復(fù)出現(xiàn)對(duì)被試來說也是個(gè)學(xué)習(xí)過程，產(chǎn)生學(xué)習(xí)效應(yīng)，無關(guān)刺激得到強(qiáng)化，提高了其記憶程度，增大了P300波幅，增大了與靶刺激的分辨難度。由于P300波受短時(shí)記憶的易化，周亮等用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了知情者的短時(shí)記憶是否會(huì)導(dǎo)致假陽性的產(chǎn)生。在實(shí)驗(yàn)中以知情者作為對(duì)照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模擬盜竊組相關(guān)照片的P300波幅、波面積顯著大于知情者的，而知情者與無辜者之間不存在顯著差異。由此得出結(jié)論認(rèn)為知情者的記憶不會(huì)導(dǎo)致假陽性結(jié)果，P300波能應(yīng)用于實(shí)際的測(cè)謊工作。并且隨著腦電分析技術(shù)的發(fā)展，可采用單掃描ERP提取進(jìn)行結(jié)果分析*Bartnik E. A.，et al. Single Evoked Potential Reconstruction by Means of Wavelet Transform. Biological Cybernetics，192,67:175.，將其應(yīng)用于測(cè)謊可避免重復(fù)刺激而產(chǎn)生的影響，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(六)反測(cè)謊措施

在應(yīng)用的過程中，測(cè)謊技術(shù)面臨著一個(gè)重要威脅就是反測(cè)試的實(shí)施，特別是針對(duì)P300測(cè)謊反測(cè)試進(jìn)行了越來越多的研究。反測(cè)試是指被試意圖擊敗測(cè)謊而使用的任何方法，常見的反測(cè)試措施主要有生理反測(cè)試、物理反測(cè)試和心理反測(cè)試三類。例如在P300測(cè)謊中被試頻繁地眨眼、搖頭或摳腳趾等，引起生理狀態(tài)的變化；在測(cè)試之前服用鎮(zhèn)靜劑或興奮劑等，影響神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)；或被試通過控制自己的情緒、注意力進(jìn)行聯(lián)想等方式來改變測(cè)試圖譜。反測(cè)試最后影響P300波形疊加平均效果進(jìn)而降低測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

反測(cè)謊基本策略是被試對(duì)無關(guān)刺激實(shí)施額外的特定任務(wù)，增加無關(guān)刺激任務(wù)難度并分散探測(cè)刺激的認(rèn)知資源，因此增強(qiáng)無關(guān)刺激的P300波幅而降低探測(cè)刺激的P300波幅，最后顯著降低P300測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確率。Rosenfeld研究了反測(cè)試對(duì)測(cè)謊的影響，實(shí)驗(yàn)中要求被試對(duì)無關(guān)刺激執(zhí)行隱秘任務(wù)(例如輕扭腳拇指、食指輕壓大腿以及想象別人扇了自己一個(gè)耳光等)來干擾實(shí)驗(yàn)，該研究表明使用該方式使得陽性率從82%降到18%，嚴(yán)重影響到測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(七)生理因素

生理因素包括藥物、睡眠、疲勞、覺醒水平、精神狀態(tài)及電生理干擾等。其中電生理干擾是實(shí)驗(yàn)中最常遇見的影響因素。在ERP實(shí)驗(yàn)中為不產(chǎn)生很大肌電干擾而影響了ERP的提取與疊加，要求被試身體不得隨意活動(dòng)，盡量放松以保持自然，也盡量不頻繁眨眼。Christian J.ochoa和Polich研究了實(shí)驗(yàn)中是否要求被試控制眨眼對(duì)P300的影響。結(jié)果表明當(dāng)沒有做任何說明及要求時(shí)能誘發(fā)典型的P300波；相比之下，實(shí)驗(yàn)過程中明確要求被試抑制眨眼時(shí)，靶刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激波幅出現(xiàn)了明顯的下降，并且潛伏期延長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)中頻繁眨眼與過分抑制眨眼都會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，因此可以再實(shí)驗(yàn)過程中額外增加一定的眨眼間隔，減少被試在刺激呈現(xiàn)前后眨眼次數(shù)以降低其產(chǎn)生的電生理干擾對(duì)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。

三、小結(jié)與展望

P300測(cè)謊以神經(jīng)電生理變化作為鑒別指標(biāo)，鎖時(shí)性較強(qiáng)，判斷測(cè)試結(jié)果先進(jìn)而精確，提高了結(jié)果準(zhǔn)確率與客觀性，較多導(dǎo)生理儀技術(shù)而言具有巨大的優(yōu)越性。但一些因素也制約了P300測(cè)謊的實(shí)際應(yīng)用，不僅大腦的認(rèn)知加工過程影響P300波，且諸多非認(rèn)知因素，例如刺激的意義、刺激的物理與心理強(qiáng)度、刺激呈現(xiàn)概率、實(shí)驗(yàn)范式、任務(wù)難度、被試實(shí)驗(yàn)過程中的學(xué)習(xí)效應(yīng)及采取的反測(cè)試措施等，也對(duì)P300波產(chǎn)生影響。在測(cè)試過程中，認(rèn)知與非認(rèn)知因素可能綜合作用于P300波幅，因此P300測(cè)謊結(jié)果的準(zhǔn)確性也將降低。

任何技術(shù)都存在產(chǎn)生與發(fā)展完善的過程，P300測(cè)謊技術(shù)作為是一項(xiàng)新型測(cè)試手段，具有其明顯優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)走出了實(shí)驗(yàn)室，在社會(huì)相關(guān)部門的應(yīng)用中已取得了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2000年Farwell憑借MERMER(memory and encoding related multifaceted electroencephalographic response，記憶編碼相關(guān)腦電反應(yīng))測(cè)謊技術(shù)在西雅圖開辦大腦指紋實(shí)驗(yàn)室(Brain Fingerprinting Laboratories)公司，實(shí)現(xiàn)了將ERP測(cè)謊商業(yè)化目標(biāo)。 P300作為一種有希望的測(cè)謊技術(shù)，未來將會(huì)有更為廣闊的應(yīng)用空間。ERP測(cè)謊繼續(xù)走測(cè)試指標(biāo)多元化的道路，將P300和CNV、MFN、MMN等特意成分結(jié)合起來適用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，或結(jié)合 fMRI、PET等神經(jīng)影像技術(shù)對(duì)欺騙行為進(jìn)行研究，以提高測(cè)謊準(zhǔn)確率，奠定法庭科學(xué)證據(jù)基礎(chǔ)。