CN1314130A

CN1314130A - 事件相关电位测谎仪

Info

Publication number: CN1314130A
Application number: CN 01104240
Authority: CN
Inventors: 杨文俊
Original assignee: NO 1 AFFILIATED HOSPITAL NO 1
Current assignee: NO 1 AFFILIATED HOSPITAL NO 1; Southern Medical University
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2001-09-26
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: CN1166343C

Abstract

一种事件相关电位测谎仪涉及公安部门办案的仪器,适用于测试案发当事人供词诚实与否的测谎仪。其目的在于用照片,音像多媒体等视听强刺激,同时要求应试者用按键或口头应答,并实时采集其头部电极电位脑电图的测谎仪。测谎仪包括计算机主机,受试屏幕与音响的设备,应答按钮,应答麦克风,及脑波电极与前置放大器。其效果是:本发明用脑波电极采集受试人的反应,避开了心理干扰,测谎准确性可高达85－100%;操作方便。

Description

事件相关电位测谎仪

本发明涉及公安部门办案的仪器，适用于测试案发当事人供词诚实与否的测谎仪。

以往的测谎仪，例如，国内外流行的“poIygraph”测谎仪，受试者要接受心理医生预先设定与案情相关和无关的语言提问，文字提问及图片、照片、实物等物证的心理强刺激。与此同时，采用常规医学体检的仪器仪表，同步观察受试人的血压、呼吸、皮肤电阻等生理参数的变化。当涉及撤谎问题时，当事人心理不安，会导致生理参数的变化，例如血压与呼吸波动以及因出汗而皮肤电阻的急骤下降等。这些主要表现在植物神经系统的功能的异常；据此判定当事人供词有无谎情。

然而，受试者尤其老奸巨滑深于世故者，能够有意地控制自己的心理与生理过程，测谎结果可靠性令人置疑，假阳性率最高可达64％。针对上述缺陷，本发明给出了全新的测谎概念和技术。

本发明的目的在于用照片，音像多煤体等视听强刺激，同时要求应试者用按键或口头应答，并实时采集其头部与事件相关电极电位脑电图的测谎仪。

本发明是这样实现的：

一种事件相关电位测谎仪，包括计算机，其特征在于还包括受试屏幕与音响设备、应答按钮、应当麦克风及脑波电极与前置放大器；应答按钮、应答麦克风直接与计算机主机相连，脑波电极经过前置放大器再与计算机主机相连，计算机主机输出与受试屏幕与音响设备相连。

所述前置放大器包括顺序连接的放大器与模/数转换器；放大器的输入端连接受试者的脑波电极，模/数转换器输出端与计算机主机相连。

所述应答按钮就是延伸的健盘功能键，与计算机主机相连。

所述应答麦克风连接计算机主机的板载或插于槽口的声卡上。

所述受试屏幕与音响设备包括终端监视器和有源音响喇叭。

结合附图，进一步说明其发明结构和原理。

图1是本发明示意图；

图2是已有技术流程图；

图3是本发明流程图；

图4是脑波电极安置位图；

图5是本发明结构图。

图中：

1、受试者 2、受试屏幕与音响设备

3、计算机 4、监视与编排后台

5、麦克风 6、应答按钮

7、脑电图采集电极

图1是本发明示意图，心理医生在后台4通过监视器和键盘编排多煤体强刺激文件，同时用于监视受试者的应答等反应。受试者在屏幕2前受到物证和案发地点等照片和音像多煤体等强刺激，以点按钮6做按钮应答和在麦克风5前做口头应答，同时通过受试者头部电极7提取受试者脑电图数据。计算机3既处理强刺激多煤体节目程序的编排、制作及播放，又处理受试者应答的口头回答、按钮反馈信号及脑电图的数据，最后做出受试者诚实与否的判断得分。

多煤体强刺激文件内容，预先由调查人员赴案发现场，用数码相机，普通相机及数码摄相机采拍；使用数码相机、数码摄相机与计算机直接相连以输入采拍来的内容，普通相机拍摄的图片阴片或阳片，借助扫描仪扫描法向计算机输入。

心理医生在计算机后台4把采拍内容分为靶刺激文件(即相关刺激)和非靶刺激文件(无关刺激)，依据案情编排成强刺激文件。

在受试者头颅的特定部位，按放二种电极。一种是与事件相关正向电位反应的C_Z电极，一种是与事件相关负向电位反应的P_Z电极，左右可是参考电极，其23个电极位。前者C_Z采集事件相关的脑波正波幅波电位P300，后者P_Z采集靶刺激和启动语句义场匹配与否的靶电位N400(参见《大脑高级功能的神经电生理》，中国科学出版社，1998年出版，北京)。P300正向波幅波面结合N400负向波幅波面进行分析，可以判定谎情。本发明标注为P300/N400测谎仪，或简称ERP测谎仪。

测谎操作：

1)、向受试者提供指导词；

2)、给受试者按放脑电波电极；

3)、播放靶刺激和非靶刺激的多煤体视听文件，并令受试人用按钮和口头立即应答；

4)、计算机对实时采集的脑波数据进行处理。

5)、计算机给出谎情判定结果。

受试者受到多煤体强刺激后，大脑必然活动，表现脑电图的本能波动。这种波动几乎与心理控制无关。因此，本发明的测谎仪可信度大为改善。这也是对流行的原“PoIygragh测谎仪”的概念和技术的全新改进。

P300测谎是Sution于1965年发明的相关电位脑波测谎法。测谎电极安放在头颅部位，以记录受试人的脑波，参考电极夹在双耳上。强刺激至少由2个事件组成的刺激序列，要求受试者用计数或用按键方式等作业应答的刺激为靶刺激，不要求作业应答的为非靶刺激。

从事件刺激到有反应，脑波电极电位变化约在1000ms左右之后，这反映人对刺激信息的初步加工，不掺杂人为意识内容；人出现意识内容大约需要3秒左右之后。受到刺激后300ms之内出现的脑波电极电位是正波幅波面的为阳性。这种阳性判断测谎法，简称P300测谎。

N400测谎是用预先设定的语句作刺激的测谎法。语句内容要与案件相关，分为前序部分的启动刺激和实际内容关键词的靶刺激。前者出现语句义场，后者出现语义。当语义场与语义不匹配时，受试人脑波电极电位的导波幅波面的为阳性。例如“我上街去买·书。”变成“我上街去买·输”语句时看脑波的变化。黑点分隔号之前“我上街去买”为启动刺激，黑点分隔号之后的“书”或“输”为靶刺激。

启动刺激S1每个字显示200-300ms，并伴有红灯或笛声，随后有500-750ms间隔空白，接下来是靶刺激S2,S2之后的大停顿3-10秒为整个语句间隔。

前序刺激无变化，变换的只是靶刺激的关键字，它分为同声异义字，同声异形字，异声同义字及异形同义字等。

我们发明的P300/N400测谎仪(简称ERP测谎仪)，与Polygraph测谎仪不同，有着不同的测谎流程。图3为ERP测谎仪流程图。图2为Polygraph测谎仪流程图。

P300/N400测谎仪的脑波电极安放法简称10/20系流电极设置法，也称Jasper法。先把头颅从鼻根至枕后粗隆的顶中线分减10等分，而鼻根、外耳孔、枕后粗隆的环线按与顶中线的交点作起点而分成12等分；再以头颅上顶中心为圆心，以1/4顶中线长为半径画同心圆。这同心圆及顶中线与环线左右对称点的3对连线相交，而得出10个交点。8个交点，12个环线等分点、颅顶点及左右耳共得23个电极电位。这23个电极电位的变化组成脑电图，或简称脑图。参见图4

图5是本发明结构图。本发明包括计算机主机(见图1的3、4)，受试屏幕与音响的设备(见图1的2)，应答按钮(见图1的6)，应答麦克风(见图1的5)，及脑波电极与前置放大器(见图1的7)；

应答按钮、应答麦克风直接与计算机主机相连，脑波电极经过前置放大器与计算机主机相连，计算机主机的输出与受试屏幕与音响设备相连。

前置放大器包括顺序连接的放大器和模/数转换器(A/D)，放大器输入端连接受试者的脑波电极，一个放大器连接多个电极，和进行分时采集；A/D输出连接计算机主机。

前置放大器的规格为：

1)输入短路噪音：小于0.7μV峰峰值。

2)输入阻抗：200MΩ。

3)高通滤波器：0.01HZ,0.1HZ,0.3HZ,1HZ共四档可调。

4)低通滤波器：30,100,300,1000,10000HZ共五档。

5)50HZ陷波：-60dB(±0.5HZ)

6)增益：1000,2000,10000,50000共四档可调。

7)共模抑制比：不低于100dB。

8)采样率：最高2000次/秒。

9)复零电路：有。

10)电极选择：单极导联(左右耳相连，左右耳分开，左右耳交叉)。

11)基线调节：自动。

12)接触电阻检测：1kΩ-100kΩ。

13)其他要求：16通道，通道间串扰抑制100dB。

前置放大器把头颅的脑波电极提取的生物电信号，放大和进行模/数转换；转换出的数字信号，送给计算机主机。

应答按钮是键盘功能键的延伸，连接于计算机主机。

麦克风连接主机板的板载或插于主机板槽内上的声卡上。声音模拟信号在声卡内转换成数字信号再进入计算机。

受试屏幕与音响设备包括终端监视器(即屏幕)和有源音响喇叭，它们直接连到计算机的输出端。

计算机硬件系统包括个人计算机(PⅢ以上)、普通相机、数码相机、数码摄相机、扫描仪及打印机；计算机软件系统包括Windos98、photoshop、pouerpocivt、office97和自行设计与编程的“Scientific2000多煤体编辑与播放软件”和“P300/N400测谎分析软件”。

本发明的优点：

1)本发明用脑波电极采集受试人的反应，避开了心理干扰，测谎准确性可高达85-100％；

2)操作方便，设备数字化；

3)“Scientific2000多煤体编辑与播放”和“P300/N400测谎分析”等软件可以升级，而不增加用户投资。

本发明与传统PoIygraph测谎仪性能比较列表如下：

比较项目 ERP测谎仪 PoIygraph测谎仪

测试刺激照片显示有关内容口头询问有关内容

判定指标大脑的生物电位心理和生理改变

ERP:P300/N400) (血压、呼吸、皮肤电阻等)心理对指标影响无有受试者干扰实验极微较大阳性率 85-100％ 37-95％假阴性率 0-15％ 26-31％假阳性率 0％ 28-64％

事件相关电位测谎仪起名“ERP测谎仪”，其脑波电极采集的生物电位简称ERP:P300/N400大脑生物电位。

Claims

1、一种事件相关电位测谎仪，包括计算机，其特征在于还包括受试屏幕与音响设备、应答按钮、应当麦克风、脑波电极及前置放大器，其特征是：应答按钮、应答麦克风直接与计算机主机相连，脑波电极经过前置放大器再与计算机主机相连，受试屏幕与音响设备同计算机主机输出相连。

2、根据权利要求1所述的事件相关电位测谎仪，其特征是：所述前置放大器包括顺序连接的放大器与模/数转换器；放大器的输入端连接受试者的脑波电极，模/数转换器的输出端与计算机主机相连。

3、根据权利要求1所述的事件相关电位测谎仪，其特征是：所述应答按钮就是延伸的健盘功能键，与计算机主机相连。

4、根据权利要求1所述的事件相关电位测谎仪，其特征是：所述应答麦克风连接计算机主机的板载或插于槽口的声卡上。

5、根据权利要求1所述的事件相关电位测谎仪，其特征是：所述受试屏幕与音响设备包括终端监视器和有源音响喇叭。