JP4083115B2 - 嘘及び隠された認識、並びに情報に対する認知的／感情的反応を発見し評価するための機能的脳イメージング - Google Patents

Description

関連出願の参照
本出願は、ここにその全体が組み込まれた２００１年６月１５日出願の優先権を出張する。

本発明は、一般に、調査目的、例えば、個人が嘘をついているか又は真実を語っているか、個人がある顔又は対象について既知であるかどうか、並びに、メディア・メッセージに対する個人の認知的／感情的反応を発見及び評価する、ため機能的脳イメージングにより個人の脳活動の変化を測定してい利用する分野に関する。

背景技術
最近の医学的脳イメージング、計算及び神経科学の進歩は、特に実用的に重要な認知的活動の識別、すなわち、１）嘘及び隠された既知の知識の発見並びに２）目標の聴視者に関するオーディオビシュアル・メディアの影響の評価、を機能的脳イメージングによる脳活動測定の自動的分析に基づく正確で客観的な方法の生成を可能にする。

嘘は、法的、政治的及び商業的に大きな意味を持つ。従って、人が意図的に嘘をついている時を高信頼度で決定する客観的な方法に強い興味が一般的に存在する（ホルデン、サイエンス２９１：９６７（２００１））。伝統的な手法によると、他人による意図的な主観的真実の否定である（エック、嘘と真実の中、マックミラン、ニューヨーク（１９７０））。この概念は、真実の応答の改変が意図的な嘘の前提であることを示唆している。

多チャンネル生理学記録（ポリグラフ）が、現在、嘘発見のために最も広く使用されている技術である。ポリグラフ検査は、嘘が誘起すると期待される心配の末梢的表明（皮膚伝導率、心拍率及び呼吸）に依存している。この技術の正確性は、個人間及び同一人の異なる時点での嘘と心配の関連性の変動により制限される（ステインブルック、エヌ）。

頭皮記録事象関連電位（ＥＲＰ）も、実験的に嘘発見のために使用されている。ＥＲＰのＰ−３００（Ｐ−３）は、３００乃至１００ｍｓの潜伏期間をもってまれに意味の有る刺激に応答して出現する（ローゼンフェルド、ポリグラフ・ハンドブック中（クレイマー編）、ｐｐ．２６５−２８６、アカデミック・プレス、ニューヨーク、２００１）。感覚、運動又は認知的事象と関連した神経活動を反映するこれらの電圧振動の一連は、時間的な分解能を与えるが、これらの脳内の源を独特に場所を見つけることができない（ヒルヤード等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９５：７８１−７８７（１９９８））。この結果、ＥＲＰは時間的に高分解能だが空間的には低い分解能の皮質活動を反映する。実験室内ではＥＲＰのＰ３００波の振幅及び潜伏期間は嘘と関連しているが、この発見は信頼性を持つ嘘発見の技術への転換に成功していない（ローゼンフェルド、２００１）。従って、主観的でなく客観的な手段により、個人の嘘を発見するための一貫した、評判の良い、効率的な方法及びシステムの開発の必要性が当該技術には依然としてある。嘘が誘起する気分及び身体の状態は個人間で変化すると思われるため、心配又は罪の意識からは独立した嘘のマーカーの研究が正当化される。

医学的脳イメージング：全ての脳イメージング装置は、興味の有る場所を探索してグラフイックに表示できそして統計的に操作できるデジタル・イメージを生成するためにエネルギーを使用する。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）では、イメージを構築するために使用されるエネルギーのタイプは、無線周波数電磁波である。医学的脳イメージングは脳構造又は脳機能に集中している。構造的イメージングは、高い空間的分解能を強調し、脳卒中又は脳の退化的病気（例えば、アルツハイマー病）が発生した後に発生するような安定的な解剖学的変化を検出するために使用される。高い空間的分解能は時間的分解能を犠牲にして達成される。すなわち、認知的又は他の活動中の高速の脳変化の検出は構造的なイメージングでは不可能である。

機能的及び構造的イメージングは共に、組織密度（灰色物質、白色物質、流体、腫瘍等）又は脳活動（血流又は物質代謝の速度等）の測定を反映する脳のデジタル２又は３次元マップを生成する。機能的脳イメージングは、指を叩く、思い出す又は嘘をつくなどの認知、運動又は感覚的活動中に発生する脳内の可逆性変化を検出するために、構造的イメージングと同じイメージング装置により実行される。これは、構造的イメージングを使用して可能なよりもずっと高速な、秒のオーダー（脳全体）又は数十ミリ秒のオーダー（単一の脳断面）で個々の脳イメージを獲得する速度を必要とする。

機能的磁気共鳴イメージング（ｆＭＲＩ）は、ある運動、感覚又は認知的活動を実行するために脳細胞のグループの増加した物質代謝活動に関連した酸素ヘモグロビンの比率の変化又は局所的大脳血流の増加など、脳内の局所神経活動のパラメータの１つを反映する無線周波数信号の高速な獲得により特徴付けられたＭＲＩ方法のグループを含む。ｆＭＲＩがＥＥＧよりもまさる長所は、ＥＥＧでは確実性をもって確立できなかった信号源が、３ｍｍのオーダーの空間的分解能でもって変化する信号の源を局所化できるという点である。

血液酸素レベル依存性（ＢＯＬＤ）ＭＲＩは、脳神経のクラスターに供給する小さな血管中の酸素ヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとの間の比（Ｏｘｙ／Ｄｅｏｘｙ Ｈｇｂ）の変化に敏感なｆＭＲＩの変形である。しかし、ＢＯＬＤｆＭＲＩは、ＯＸｙ／Ｄｅｏｘｙ Ｈｇｂ比の変化のみを測定し、絶対ｒＣＢＦ自身を測定するものではない。ＢＯＬＤｆＭＲＩのこの特徴は、興味の有る状態中の脳活動が比較されるべきベースライン状態を各ＢＯＬＤｆＭＲＩ実験中に含まれなければならない。この比は物質代謝の神経的速度と密接に結合し、そして神経活動と高度に相関関係を有する（チェン、１９９９）。従って、Ｏｘｙ／Ｄｅｏｘｙ Ｈｇｂの変化は脳内の神経活動の指示子である。

現在のＢＯＬＤは、最も普通に使用されているｆＭＲＩ技術である。しかし、動脈スピン・エコー・ラベリング（ＡＳＬ）ｆＭＲＩなどの他のｆＭＲＩ技術が、ＢＯＬＤと交換的に使用できる（アギューレ等、ニューロイメージ１５：インプレス（２００２））。他のｆＭＲＩ技術では、ｒＣＢＦの絶対値測定を得ることができる。

計算速度と記憶の最近の進歩は、１００ミリ秒以下で脳の単一の４ｍｍスライスのイメージを獲得することを可能にする。２０個の４ｍｍスライスは脳皮質の大部分をカバーし、２秒毎に脳全体イメージの獲得を可能にする。Ｏｘｙ／Ｄｅｏｘｙ Ｈｇｂの変化のパターンはさまざまな認知及び感覚的タスクに同様であり、ヘモダイナミック応答機能（ＨＲＦ）と呼ばれる。脳全体イメージを数（１−６）秒毎に獲得すると、認知プロセス中の１つの刺激に応答するＨＲＦの監視とマッピングを可能にする。

ＥＲＰとは異なり、機能的磁気共鳴イメージング（ｆＭＲＩ）の空間的分解能はどんな他の脳イメージング技術よりも超えている。一方、時間的分解能は、グループ（ブロック）又は単一の認識事象（例えば、スクリーン上に突然表示される質問に対する反応）に応答して発生するｒＣＢＦ又はＯｘｙ／Ｄｅｏｘｙ Ｈｇｂを分解するのに十分である（チェン等、機能的ＭＲについて、ビー・ピー・ムーネン及びバンデテイニ編、ｐｐ．１０３−１１４、スプリンガー−バーラグ、ニューヨーク、１９９９）。

事象関連ｆＭＲＩタスクを含む刺激の周波数とオーダーは、試験の統計的パワーに影響する。最近まで、脳ヘモダイナミック応答機能の周波数（ＨＲＦ、約１５秒毎に１サイクル）は、刺激提供速度を１５秒毎に１つに制限していた。最近の研究は、フーリエ返還に基づいた方法が、も、内部刺激間隔が可変ならば、ＨＲＦ周波数よりも早い速度で提供される個別の刺激に対するＨＲＦ応答を求めることができることを示した。このようなパラダイムは、「高速ジッター化事象関連ｆＭＲＩ」と呼ばれる（ブロック等、ニューロレポート、９：３７３５−３７３９（１９９８））。この手法は、単位時間当たりに提供される刺激数の増加の強度オーダーを可能にし、統計的パワーを増加させる。１５秒間毎に１つの刺激提供速度で有効なパラダイムは、これらの技術により統計的パワーを最大化するために高速ジッター化事象関連ｆＭＲＩパラダイムに変換できる。

機能的ＭＲＩイメージングは、ベースライン又は比較条件から引き算しなければ意味を持たない「生」ＭＲＩ信号の２次元マップを生成する（フリストン等、１９９５ａ、１９９５ｂ）。例えば、光への反応を研究するため、光中の後頭骨皮質中の活動は暗闇中のその領域の活動から引き算される。システムの分解能は最小の３次元イメージング単位の寸法、「体素」を決定し、普通、３乃至４ｍｍ立方体である。ｆＭＲＩイメージ分析の重要ステップは、動き修正、２次元データの３次元再構成、マッピング座標システムを使用して各人の脳イメージを標準のテンプレートに「モーヒング」することである（タライラッハ、１９９８）。結果として得られた統計的イメージは、独特な局所化を可能とし、そして主題内又はそれを横断してベースラインと目標状態との間の比較を可能にする。比較は、脳全体を通じて行われるどんな２つの状態（例えば、親密な顔と知らない顔を見る際の活動）のＭＲＩ信号の体素毎の引き算である。差の意味は、ポリグラフイック変数、性別、左利き又は右利き、又は、本アプリケーションでは、母国語など、興味ある追加の非イメージングの共確率変数の存在に依存して、ＡＮＯＶＡ又はＭＡＮＯＶＡ、周知の２テールドｔ検定を使用して決定される。分析に共通して含まれる領域は、しばしば、複数比較の修正を必要とする２０−３０，０００体素の大きさのオーダーである。このプロセスの最終結果は、普通、ｔ又はＦ値として表現される２つの状態間の差の閾値上のマップである。

より高い認知的機能のｆＭＲＩ研究のさらなる発展は、親密な顔又は対象対新しい顔又は対象に反応する脳活動パターンを識別するｆＭＲＩの能力である（オブテイズ等、Ｃｅｒｅｂ．Ｃｏｒｔｅｘ９：３７９−３７１（１９９９）；セニオール等、認知的脳研究１０：１３３−１４４（２０００）；ワイザー等、ｊ．Ｃｏｇｎ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．１２：２５５−２６６（２０００））。研究は、この効果は自覚が無くとも生ずることを示している（ミルナー、Ｐｈｉｌｏｓ．Ｔｒａｎｓ．Ｒ．Ｓｏｃ．Ｌｏｎｄ．Ｂ．Ｂｉｏｌ．Ｓｃｉ．３５２（１３５８）：１２４９−１２５６（１９９７）；バーンズ等、サイエンス２７６：１２７２−１２７５（１９９７））。さらに、脳の異なる部分が異なる意味の範疇、例えば、顔対家具のオーディオビジュアル刺激（メディア）の露出に反応して活性化される（イシャイ等、Ｊ．Ｃｏｇｎ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．１２：３５−５１（２０００）；ハックスビー等、サイエンス２９３：２４２５−２４３０（２００１）；ハックスビー等、Ｂｉｏｌ．Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｙ５１：５９−６７（２００２））。

目標とする人口に関するオーディオビジュアル・メディアの影響の評価は、そのようなメディア（広告者、映画作成者）の作成者にとり興味が有る。現在、このような評価は、視聴者（ニールセンの格付け）及び経験的に続く、目標の人口の主観的な印象の大規模で費用のかかる調査により普通作成される。このような技術は、費用がかかり、反応を予測するそれらの能力には限界がある。さらに、これらは製作中に内容と形式を調整することを可能にするような、時間的評価によりメディア部分の完成前の客観的なテストを可能としない。最近、メディアに対する脳の反応を測定するためにＥＦＧ／ＥＲＰを使用する最初の試みがロシッターにより行われた（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｒｅｓ．４１（Ｍａｒ−Ａｐｒ２００１））。しかし、上述した方法のＥＥＧによる嘘発見の限界はメディアの影響の評価についてこの手法の使用を制限する。この結果、公衆又は公衆の部分についてメディア・メッセージの影響を予測するための信頼性の有る、簡潔で非侵略的な方法又はシステムに対する必要性が当該分野に存在する。

罪の意識のテスト（ＧＫＴ）：ＧＫＴは、犯罪に関与した容疑者のみが知っている犯罪の詳細な従前知識の精神生理学的発見を促進するポリグラフ質問の方法である（ライケン等、Ｉｎｔｅｇｒ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｂｅｈａｖ．Ｓｃｉ．２６：２１４−２２４（１９９１）；エラッド等、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｓｙｃｈｏｌ．７７：７５７−７６７（１９９２））。ＧＫＴは、精神生理学の嘘モデル（フォレデイ等、精神生理学２８：１６３−１７１（１９９１）；フォレデイ等、Ｉｎｔ．Ｊ．精神生理学１８：１３−２２（１９９４）；エラッド等、精神生理学３４：５８７−５９６（１９９７））及びＥＲＰ研究（ローゼンフェルド等、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．４２：１５７−１６１（１９９８）；ファーウェル等、精神生理学２８：５３１−５４７（１９９１）；アレン等、精神生理学２９：５０４−５２２（１９９２））に適用されている。典型的な実験室ＧＫＴでは、主体は質問又は声明の一続きに対して「ノー」と応えるよう指示される。いくつかの質問に対する応えは「イエス」であることが参加者と調査者の両方に知られている。しかし、参加者は調査者の知識を知らなくてよい。法廷と実験室のＧＫＴとの間の重要な差異は、後者においては、嘘が調査者により是認されていることである（フォレデイ等、１９９１）。

伝統的な嘘の定義には合致しているが、実験的な嘘をつくことは主体にとり不道徳な行為とは感じられず、法廷の場合と比べて罪の意識や心配を呼び起こす可能性が少ないであろう。従って、実験条件下での嘘に感受性を持つ方法は心配からは独立であり、従って、ポリグラフの限界を持たないであろう。

発明の開示
本発明の１つの目的は、特に最近のテロリストによる米国への攻撃の観点から、個人による嘘の客観的発見を可能にするシステム及び方法又はマーカーを提供し、従って、無実の人たちが嘘により害される前に、犯罪的意図及び陰謀の信頼性の有る発見を可能にする。テロ又は麻薬の取引の行為を冒すことを企てる個人又は個人のネットワークに関する情報は、彼等の活動に対して闘い防止して社会を守る際の最も重要なただ１つの要因である。民主主義の原理は、容疑者及び彼等の協力者を尋問するために捜査機関が利用できる手段を制限する。一方、意図的な嘘は得られたどんな情報の価値と信頼性を減少する。

現在、ポリグラフが普通に使用される唯一の客観的な質問装置である。しかし、前述したように、ポリグラフの結果の正確性と有効性はポリグラフが神経システムの末梢的な表明だけを監視しているため疑問がある。しかし、末梢神経システムとは違い、人間の脳は調査者が求める情報の最終的な場所である。さらに、ポリグラフ結果の有効性は意図的な嘘と感情的な喚起（罪の意識又は心配）との関連から発生する。偽りの肯定的結果は、炭疽菌攻撃捜査の関連して発生したように、大部分が無実の個人の多数をスクリーニングする設定での心配の主題に普通である。偽りの否定的結果は、ポリグラフへの対抗技術を訓練された容疑者及びストレスに対して異常な心配反応を持つ者に特に有り得る。常習的な犯罪者に共通な反社会的性格の異常を持つ個人は、尋問を含むさまざまな刺激に対する心配の反応レベルが減少しているだろう。

従って、本発明の主な目的は、ｆＭＲＩ又は脳内血流又は酸素の測定の他の方法により個人の脳活動を直接マッピングしてイメージングすることにより得られた脳活動の自動的又は半自動的分析に基づいた一般的嘘発見システム及び方法を提供することである。

本発明の１つの目的は、知識、例えば、顔の認識、に関する嘘に対してＭＲＩ嘘パラダイムで述べられた原理を適用した方法及びシステムを提供することである。特に、このシステム及び方法は、個人が真実又は嘘を述べているかを決定し、そして主体が特定の対象に詳しいか又は別の個人と前に知り合いであるかを決定する。

例１で表示されるテスト研究は、その後に修正を受け、そして表示された研究で確立された脳反応パターンについて人間の可変性（例えば、性別、母国語、利き手等）の関連タイプの影響を確立するために規範的な値が生成されるパラダイムが提供される。このように提供されたプロトタイプは、「現実の生きた」容疑者を試験するのに有用である。プロトタイプのテストの結果は、（ａ）嘘と真実の間の認知的差異が個人のｆＭＲＩで検知可能な神経的相関関係を持つ；（ｂ）真実の応答の改変が意図的な嘘の基本的な要素である；（ｃ）脳の前方帯及び前頭葉皮質が人間の嘘の差異に活性化される基礎的神経回路の要素である；及び（ｄ）ＭＲＩは、嘘の研究及び前に見た対象の認識等の嘘発見と関連した他の認知プロセスの効果的で有望なツールであることを示し、防衛及び犯罪司法システム及び嘘の発見に価値がある他の多くの領域での使用に重要な新しい道具を提供する。

例３で表示されるテスト研究は、その後に修正を受け、そして表示された研究で確立された脳反応パターンについて個人の可変性（例えば、性別、社会経済的地位、年齢等）の関連タイプの影響を確立するために規範的な値が生成されるパラダイムが提供される。このように提供されたプロトタイプは、現実のメデイアの一部をテストするために有用である。プロトタイプのテストの結果は、（ａ）異なる意味と感情的関連性の２つのメディア部分の間の認知的差異がｆＭＲＩで検知可能な神経的相関関係を持つ；（ｂ）ＭＲＩ信号はメディア部分により誘起された主観的な感情と相関関係がある；及び（ｃ）ＭＲＩは、望ましい反応と影響を最適にしそして望ましくない反応と影響を最小にすることを達成するためメディアの内容と形式を操作する際及び個人とグループのメディアに対する反応を研究する際の効果的で有望なツールであることを示す。

本発明の追加の目的、利点、及び新規な特徴は、一部が以下の説明と例と図面で説明される。そして、一部は以下の実験により当業者に明らかとなるであろう。

前述の発明の開示及び以下の本発明の説明は、添付図面を参照することにより良く理解される。本発明を説明する目的のため、現在好ましい、ある例が図面に示される。しかし、本発明は図示された正確な配置と装置に限定する意図はないことを理解すべきである。

本発明の好適な実施の形態の説明
嘘、特に、「意図的な嘘」は、嘘をつかれている個人の心の中に生成しようと意図した行動であり、嘘をつく本人には異なる現実の理解であり、そして、事実、客観的な現実からは異なる。本発明は、真実の応答の個人の禁止により引き出された嘘をついている個人の脳の局所の活動が意図的な嘘に対するマーカーを含むようなシステム及び方法を提供する。本発明は、少なくとも以下を認識する：（１）嘘をついている個人と真実を述べている同じ個人の脳活動の差異が、ｆＭＲＩにより局所化でき検出できる；（２）正常な大人の人間では、ＧＫＴなどの嘘をモデル化したパラダイムは、真実の応答を嘘の応答に改変することに関連する前頭葉皮質と帯の部分を活性化する。

パラダイムを形成するために使用されるテスト研究の詳細な開示が例１により表示されるが、簡単な概観が以下に続く。タスクが準備され、個人を質問するフォーマルな複数選択タイプ方法が提供され、ここで嘘は個人が真実と信じる事実の意図的な否定としてモデル化される。例えば、もし、犯罪容疑者に適用されるならば、事実の知識、従って、これら事実に関する嘘は、その犯罪への直接又は間接的関与（目撃を含む）を示す。結果が、事象関連ＧＫＴ及びそのＧＫＴを実行した人口の代表的なサンプルの嘘と真実の応答の際のＭＲＩ信号を比較するために４テスラ（４−Ｔ）ゼネラル・エレクトリックＭＲＩスキャナー上のＢＯＬＤｆＭＲＩを使用して生成された。データが統計的パラメトリック・マッピング（ＳＰＭ９９）により自動的に分析された。

要するに、手法は次の通りである。刺激表示の速度及び間隔と脳のｆＭＲＩイメージを獲得する速度（繰り返し時間（ＴＲ））は、視覚的刺激（例えば、写真又はカード）の表示を複数のＴＲの速度でトリガーする、各ＴＲ間隔の開始時にスキャナーにより発せられる電子パルスにより同期される。従って、個別の刺激とｆＭＲＩイメージとの間には直接の対応が存在する。隣接した刺激により引出される信号変化は線形的に加えられるという仮定（マコッタ等、２００１）の下、遅れた刺激の一続きの組に対する活性化の時間続きの複数回帰により、刺激依存性活動は個別の体素の各々について評価される。この技術は、「事情関連ｆＭＲＩ」と呼ばれる（アギューレ、機能的ＭＲＩにおいて（ムーネン及びバンデテニイ編）、ｐｐ．３６９−３８１、スプリンガー−ベラルグ、ニューヨーク、１９９９）。脳ｒＣＢＦ反応をより長い（２０−３０秒）接近して離間して繰返される刺激の列（ブロック）にマッピングすることも可能である。このようなパラダイムは「ブロック−デザインｆＭＲＩ」と呼ばれる。

ＭＲＩは、脳活動の非侵略的イメージングの最も確立された方法であるが、近赤外線スペクトロスコピー（ビルリンガー等、ＴｒｅｎｄｓＮｅｕｒｏｓｃｉ．２０：４３５−４４２（１９９７））などの局所的脳内血流及び酸素の追加の実験的方法も、一旦商業化されたならば、当業者によりｆＭＲＩと同様にして本発明に使用できる。しかし、ｆＭＲＩは現在の目的について最も関連の有る技術である。何故ならば、同一個人の繰り返し研究を可能とし、非侵略的であり（例えば、放射線露出又はＩＶ線を必要としない）、そして成熟した技術である。本発明のためのｆＭＲＩ研究は、従来の１．５Ｔスキャナーに対して改良された信号対雑音比（マルデジヤン等、１９９９）のために高磁場スキャナー（１．５Ｔではなく４Ｔ）を使用した。

一般的線形モデル内のパラメトリック統計（統計的パラメトリック・マッピング又はＳＰＭ９９’）を使用した標準的な手法は既に開発されていて、ｆＭＲＩイメージ分析のための統計的パッケージは商業的に入手可能である。ＭＲＩ実験中の統計的パワー分析は、認知的ＭＲＩ実験中でその効果が良く確立されていないため、集中的な研究の分野である。しかし、それは普通、２−５％の範囲である。

本発明は、嘘のモデルとして十分に有効であるが、以前は嘘発見のためにＭＲＩとは組合せられることがなかったＧＫＴの変形のＧＫＴのテスト版により例示される。どんな他のタイプの嘘のモデルも、嘘発見のためにＭＲＩと組合せられることがなかった。しかし、本発明において、ｆＭＲＩ分析が適用される時、帯状回の前方部（前方帯状束皮質又はＡＣＣと、さらに呼ばれる）、右上前頭回（ＳＦＧ）及び左側前頭葉から左頭頂皮質まで延びた隣接領域（左側前頭葉皮質又は左ＰＦＣと、さらに呼ばれる）における増加した活動が、嘘の応答と特に関連することが発見された。従って、結果は、（ａ）嘘と真実の間の認識差はｆＭＲＩイメージングにより検出可能な神経的相関関係を有する；及び（ｂ）ＡＣＣ、ＳＦＧ及びＰＦＣが嘘をついている個人の基本的神経回路の要素であることを確認する。

ＡＣＣと背側面前頭葉皮質（ＤＬＰＣ）の活動が、分割された注意の「非常に優勢な」（例えば、基本的）応答、又は、新規で開放端応答の禁止を含む実行機能タスク中に報告されている（カーター等、サイエンス、２８０：７４７−７４９（１９９８））。ストループ・タスク、禁止パラダイム応答、を操作する最近のｆＭＲＩ研究は、衝突する応答の傾向を監視するためのＡＣＣの役割を見つけ、そして右ＡＣＣの活動程度が応答衝突の程度に比例し、左ＤＬＰＣ活動とは逆に関連することを示した（カーター等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ９７：１９４４−１９４８（２０００）；マクドナルド等、サイエンス２８８：１８３５−１８３８（２０００））。「嘘」の応答中の右ＡＣＣの増加した活動は、非常に優勢な応答（真実）との衝突を示し、そしてその改変が発生していることを示す。

「嘘」の際の、脳の差動的な活動はまた、ＡＣＣと隣接する右ＳＦＧ（ＢＡ８）のアスペクトを含み、ＧＫＴ嘘中の機能的な連続性を示唆する（コシキ等、Ｅｘｐ．ＢｒａｉｎＲｅｓ．１３３：５５−６５（２０００））。霊長動物の研究は、以前は前足の運動で研究されたＢＡ８の禁止的役割及びＢＡ８とＡＣＣの間に豊かな投射を示す（オオイシ等、Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．Ｒｅｓ．８：２０２−２０９（１９９０）；ベーツ等、Ｊ．Ｃｏｍｐ．Ｎｅｕｒｏｌ．３３６：２１１−２２８（１９９３））。この結果、背面プレモーターと前頭葉皮質と前方頭頂皮質の接合部での増加した活動は、「嘘」ボタンを押す際の右親指に適当な応答ボタンを指示する運動制御のため増加した要求に関連しているであろう。この活動の増加は禁止された真実応答に「打ち勝つ」ために必要な追加の努力を反映していると見られる。

重要なことは、上述した脳領域が「真実」よりも「嘘」の際により活動的であるが、「嘘」よりも「真実」の際により活動的な脳領域は無いということが発見されたことである。これは、「真実」がベースライン認知状態であり、実際に嘘は真実について認知手順の実行を必要とし、上述したように「嘘」の際に「真実」の場合にはない余分の脳の活性を導く。

本発明においては、ＧＫＴは心配反応を最小にするように設計されたが、嘘をつくことは適度のほうび（この場合は、わずかの金銭的報酬）により動機付けが維持された。参加者は誰もＧＫＴスキャンの際又は後に主観的な心配のどんな症状についても報告しなかった。同様に、研究を実施した臨床医は、ポジティブな皮膚導電率反応、心配又は感情にしばしば関連した領域（眼窩前頭皮質、舌状及び茸状回、小脳、島、及び小脳扁桃）（グル等、Ｊ．Ｃｅｒｅｂ．ＢｌｏｏｄＦｌｏｗＭｅｔａｂ．７：１７３−１７７（１９８７）；チュア等、ＮｅｒｏＩｍａｇｅ９：５６３−５７１（１９９９）；クリッチレイ等、Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．（２０００））の活性を認めなかった。従って、ＡＣＣ活動は心配とは相関関係があるようには見えない。しかし、ＡＣＣの部分は感情的情報処理に関与しているため、本データのみでは明確に心配又は感情関連活動を排除することはできない（ウェラン等、Ｂｉｏｌ．Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｙ４４：１２１９−１２２８（１９９８））。

この結果、本テスト研究は、パラダイム設計及びＭＲＩ環境により課された制約から派生したある認識される限界を持ち、それに対する補償のための考慮が追加される。

第１に、「フィールド」条件下で、嘘は後に説明するテスト状態の場合よりは選択の要素及びより多くのリスクと心配の要素を含む。参加者がリスクを操作する選択を可能にするパラダイムでＧＫＴを補足する認識は、眼窩前頭皮質などのさらなる嘘特有活動領域を露呈できる（ベチャラ等、Ｃｅｒｅｂ．Ｃｏｒｔｅｘ１０：２９５−３０７（２０００））。さらに、人工物に対する感受性は眼窩前頭皮質のＢＯＬＤｆＭＲＩイメージングを制限するため、代替的なイメージング・シーケンスが利点を提供する。

第２に、事象関連テスト設計の１２秒の試験の間の間隔は、１つのセッションで表示できる刺激の数、従って、発見の統計的なパワーを制限する。この結果、嘘と真実の刺激の繰返しが事象関連ＢＯＬＤｆＭＲＩパラダイムの本質的に低いパワーを増幅するために必要であった（アギューレ、１９９９）。しかし、ポリグラフを使用しても、エラッドは反復的ＧＫＴ刺激による嘘発見の正確さは減少しないと報告した（エラッド、１９９７）。本テストＧＫＴは、分析（制御、嘘、真実）に含まれる全ての刺激の等しい繰り返しにより習熟と「変わり者」効果の両方について制御された。高速の刺激表示速度と可変の試験間の間隔（「ジッター」）により、修正事象関連パラダイムは沈黙刺激の繰返しのより大きい減少を可能にする（ブロック等、１９９８）。

第３に、真実と嘘のカード（図１）は、組と数の両方が異なる。形と色の差別化は頭頂及び眼窩とは関連するが、帯状束の活動とは関連せず、嘘と真実の間の図形的な差異はＡＣＣ活動を生ずることをしないだろう（ファラ等、ＴｒｅｎｄｓＣｏｎｇｎｉｔ．Ｓｃｉ．３：１７９−１８６（１９９９））。この問題を解答するための提案は、数のみが異なる又は単純な数のカードのプレイング・カードを用いたＧＫＴによる本発見の反復実験を含む。

最後に、本ＭＲＩデータは、ポリグラフの限定された信頼性のために（技術評価オフィス、１９９０）、ポリグラフ又はＥＲＰ記録と相関関係付けられていない。同時的ＥＲＰ及びＭＲＩ記録は、強磁場により妨げられ、そして現在の研究が集中している（ゴールドマン等、Ｃｌｉｎ．Ｎｅｕｒｏｐｈｙｓｉｏｌ．１１１：１９７４−１９８０（２０００））。

本発明のシステム及び方法が例により詳細に説明されるが、変化が特許請求の範囲に記載された発明を定義する一般的な原理を維持するかぎり、多くの変形により置換又は改変してよい。例えば、共犯容疑者又は物理的証拠のイメージを例で使用されるカードと置き換えることができる。例で使用されるものと同様の機能を有するならば、他のコンピュータ又はスキャナー・モデル又はブランドと置き換えてもよい。このような変更と置換は、平均的な臨床医又はこのような分析の実務家の能力の範囲内であり、そして本発明の範囲内である。

国防及び操作当局において、嘘発見又は隠された知識を検出するのに加えて、本技術の応用は、民法、商業的心理学及び精神医学を含む。例えば、以下に使用できる。
１）民事、及び刑事捜査での無実の主張（例えば、炭疽菌攻撃捜査と関連した数千の連邦職員スクリーニング）；
２）民間又は政府保険について精神病及び他の医学的障害についての主張を評価するなど、法医学的応用；又は
３）嘘対真実「回復」記憶についての評価及び嘘タイプ脳反応を生じることがない無意識の抑圧ではない、意図的否定の脳活動特性の増加により証明されるような精神医学的診断と精神療法の進展の客観的評価（シェクター等、Ｎｅｕｒｏｎ１７：２６７−２７４（１９９６））。

例
本発明を例によりさらに説明する。しかし、例は当業者に説明の目的のために提供されたものであり、限定する意図はない。さらに、例は特許請求の範囲の記載の請求項の範囲を限定するものと解釈すべきではない。従って、本発明は以下の例に限定して解釈されるべきではなく、ここに開示された結果から明らかとなる全てのどんな変形も含むと解すべきである。

例１： ＧＫＴテスト研究
２３人の健康な右利きの参加者（男１１人、女１２人）、年齢２３乃至５０（平均３２）歳、１２乃至２０年の教育（平均１６年）、がペンシルバニア大学のコミュニテイから選抜された。参加者は、症状チェックリスト−９０−改訂（ＳＣＬ−９０−Ｒ）及びＤＳＭ−ＩＶに基づいたインタビュー（アメリカン精神医学協会診断及び統計マニュアル、第４編集（ＤＳＭ−ＩＶ）に基づいたインタビュー）により選抜されて、スキャン前に心理学的に正常であることが保証された。彼等はまた、スキャンの際及び／又は後で心配の症状を経験したかどうか質問された｛ＳＣＬ−９０−Ｒ、項目２、４、１２、１７、２３、３１、３９、５５、５７、７２、７８｝（デロガテイス等により発行された調査参照、Ｂｒ．Ｊ．Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｙ１２８：２８０−２８９（１９７６））。

ファーデイ等、１９９１、により説明されたＧＫＴの「高い動機」バージョンが、次のように改作された。（１）数字が書かれた手で作られたカードの代わりに、プレイング・カード（図１）が使用された。（２）２つのサリエントでないカード・タイプが、サリエント・カードの反復効果を制御し、そして注意と警戒を確保するために追加された。サリエント刺激の複数反復の必要性及び参加者の注意を保持するための特別の努力は、事象関連ｆＭＲＩパラダイム設計により指示されている（アギューレ、１９９９）。カードの４つのカテゴリーが使用された。クラブの５（「嘘」）、１１個の数のついたプレイング・カード（「非目標」）、ハートの２（「真実」）、及びスペードの１０（「制御」）が使用された。

嘘、非目標、及び真実カードは、質問「あなたはこのカードを持っていますか？」を持つ。制御は、みさかいのない「ノー」応答を検出するために、質問「これはスペードの１０ですか？」が付随する。制御は、参加者に無差別の「ノー」応答をするのではなく、全てのカードの上にある質問を読むことを強制する。非目標は、出現のランダムさを導入し、そして単に３つのカードが２２分間にわたり繰返して表示された場合に予想される退屈さ及び習熟を減少する。反復効果の影響（習熟）を制御するため、真実は嘘と同じ回数だけ表示される。

参加者は、もし、彼等のポケットに隠されているもの以外のどんなカードについて嘘をつくと、報酬が没収されると告げられた。これは非目標及び真実カードを持たないことについての真実を支持し、嘘カードを持たないことについての真実を否定し（嘘をつく）、そしてスペードの１０である制御についての真実を支持することになる。嘘、真実、及び制御は１６回表示され、各非目標は２回だけ表示され、総数として８８の刺激となる。ランダム数発生器が、各３秒間表示される刺激を整理するために使用された。刺激間の間隔は１２秒である（アギューレ、１９９９）。そして、全体セッションは１３２０秒（２２分）間続いた。

パワーラボ・ソフトウェア（シュート等、Ｂｅｈａｖ．Ｒｅｓ．ＭｅｔｈｏｄｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＣｏｍｐｕｔ．２８：３１１−３１４（１９９６））（マックラボラトリイ社、デーボン、ＰＡ）が選ばれた数のプレイング・カードと付け加えられた図形（図１）のスキャンされたイメージからＧＫＴをアセンブルするために使用された。

全ての参加者はカード・ゲームには慣れているが、ギャンブルの問題の経歴はない。参加者は、３つの封をされた封筒の内の１つを選ぶように頼まれる。全ての封筒には２０ドル札とクラブの５のプレイング・カードが入っている。参加者は、全ての封筒が同じ内容を持つことを知らない。参加者は秘密に封筒を開いてカードを記憶して、カードを封筒に戻して、それを彼等のポケットの中に隠すことを頼まれる。参加者は、もし、彼等がＭＲＩセッション中に彼等の脳活動を分析しＧＫＴを管理する「コンピュータ」から彼等のカードの識別を隠すことに成功したならば、２０ドルを持っていてよいと告げられる。そして、参加者は、エコープラナー・イメージングを備えた高磁場ＭＲスキャナー（４テスラＭＲＩスキャナー、ＧＥシグナ（商標））中に置かれる。

パワーラボが走り、ビデオ・プロジェクターとのインターフェイスを備えたコンピュータ（アップル（商標））が、無線周波数ヘッド・コイル内の鏡を通じて見える参加者の足元のスクリーン上へＧＫＴを後投影するために使用された。「イエス」と「ノー」の応答が、２ボタン光ファイバ応答パッド（カレント・デザイン、フイラデルフイア、ＰＡ）を右親指で押すことにより行われた。応答は、アップル・コンピュータ（商標）にフィードバックされて、パワーラボにより記録された。イメージ獲得は、事象関連様式で刺激表示と同期された。サギタルＴ１重み付けローカライザーと脳全体のＴ１重み付け獲得が、軸平面で実行された（２４センチＦＯＶ、２５６ｘ２５６行列、３ｍｍスライス厚さ）。このシーケンスが機能的データの解剖学的重ね合せ及びデータ組を標準アトラスへの空間的規格化する両方に使用された。

機能的イメージングが、複数スライス勾配エコー、エコー平面イメージングを使用して軸平面上で実行された（２１スライス、５ｍｍ厚さ、スキップなし、ＴＲ５３０００、ＴＥ５４０、実効的体素分解能３．７５ｘ３．７５３４ｍｍ）。ＭＲＩ生エコー振幅は記憶されて、オフライン再構築のためにメモリ源（サン・ウルトラスパーク１０（商標）、サン・マイクロシステムズ（商標）、マウンテン・ビュー、ＣＡ）に転送された。各イメージのイメージ歪と交替ｋ空間線エラーとの修正が、位相符号化参照イメージングの際に獲得されたデータに基づいてなされた（オルソップ、Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ１９７：３８８（１９９５））。

内部で開発されたインターフェイスの対話式データ言語（ＩＤＬ）（リサーチ・システム社、ボルダー、ＣＯ）を持つマスラボ（マスワーク社、シェルボン、ＭＡ）中に実現されたＳＰＭ９９（ウェルカム・デパートメント・オブ・コグニイテブ・ニューロジイ、ＵＫ）を使用して、フリストン等により記述されたように統計的分析がなされた（ハム、脳マッピング、２：１６５−１８９（１９９５ａ）；ハム、脳マッピング２：１８９−２１０（１９９５ｂ））。Ｔ１重み付けイメージはＳＰＭ９９内で標準アトラスに規格化された（タライラッハ等、人間の脳の共平面立体定位アトラス、３次元的比率システム：脳イメージの手法、チミー、ニューヨーク、１９８８）。スライス獲得タイミング修正は、同期補間を使用して機能的データ上に実行された。そして、機能的データ組は最初のイメージを基準として使用してＳＰＭ９９内で動き修正がされた。機能的データ組は、データ組とＴ１重み付けイメージ（マルダジャン等、Ｊ．Ｃｏｍｐｕｔ．ＡｓｓｉｓｔｅｄＴｏｍｏｇｒ．２１：９１０−９１２（１９９７））の間の１６パラメータ・アフイン変換を決定するためにイメージ・ヘッダー情報を、タライラッハ空間中のＴ１重み付け解剖学イメージのためにＳＰＭ９９内で計算された変換と共に使用してタライラッハ空間へ規格化された。規格化されたデータ組は、同期補間を使用してタライラッハ空間内で４ｘ４ｘ４ｍｍに再サンプルされた。データ組は、半値１２ｘ１２ｘ１２ｍｍ半値全幅ガウシアン円滑化カーネルを使用して円滑化された。

統計的パラメトリック・マッピング（ＳＰＭ）分析のため、時間及び分散導関数を持つ正準血行動態応答関数が、イメージ手段の比率的スケーリングと共に基本関数として使用された。ＳＰＭ分析の一部として、時間的円滑化、デトレンデイング及び高通過フィルタリングが実行された。ＳＰＭ投影地図（ＳＰＭ）がＳＰＭ９９内で一般線型モデル（ＧＬＭ）を使用して生成された。主コントラスト「嘘対真実」のため、ＳＰＭ９９内でＧＬＭ回帰係数間のサブジェクト内コントラストが生成された。

各コントラスト地図について、ＳＰＭ９９内でランダム効果を使用してグループＳＰＭを生成するために第２レベル分析が実行された（ホルムズ等、ＮｅｕｒｏＩｍａｇｅ７：Ｓ７５４（１９８８））。結果として得られたＴ値の分布のＳＰＭ｛ｔ｝地図は、単位正規分布ＳＰＭ｛Ｚ｝に変換された。Ｚ及びＴは共に、事象の観察された頻度と与えられた数のトレイルで発生するチャンスが期待される事象の間と差異を表す標準テーブルから入手可能な基本的な統計値である。Ｚ及びＴ値が高いほど、事象がランダムに発生する可能性は少なくなる。Ｐは、Ｚ又はＴのある値の確率であり、０．０１のＰで閾値が設けられ、ＳＰＭ９９で実行されるようにガウシアン・フイールドの理論を使用して空間拡がり（Ｐ＜０．０５）について修正される。解剖学的領域は現在のｆＭＲＩデータに使用するために同じＳＰＭ９９タライラッハ・テンプレートに前もって規格化されたデジタルＭＲＩアトラス（キキニス等、ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎＣｏｍｐｕｔ．Ｇｒａｐｈ．２：２２２３−２２４１（１９９６））を使用して自動的に定義される。結果として得られた閾値を取られたＳＰＭは、ＭＥＤｘ（ＭＥＤｘ３．３；センサーシステム社、スターリング、ＶＡ）ソフトウェアにより標準ＴＩテンプレートに重ね合わされた。

サブジェクトは、もし、彼等が真実又は嘘刺激への応答に対して３つ以上のエラーをした場合、又は、ＧＫＴについて全部で４つ以上のエラーをした場合は、分析から除去された。また、参加者は、もし、彼等の個別のＺ地図が移動人工物を示すＺ値の非解剖学的曲線変化を含む場合、分析から除去された（スキャン中のサブジェクトの移動によるイメージの歪）（ハジャナル等、Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．３１：２８３−２９１（１９９４））。事実、分析中、４人の参加者が移動人工物のために除去され、１人がＧＫＴについて１００％エラー率のため除去された。正しい応答は率は、９７乃至１００％であった。全８８のトレイルにおいて、９人の参加者がエラーをしなかった。４人が１つのエラーをした。３人が２つのエラーをした。そして、２人が３つのエラーをした。誰も、嘘、真実、又は制御カードについて３つ以上のエラーをしなかった。従って、分析に含まれた参加者の最終数は１８であった。

モントリオール神経学研究所座標（ＳＭＰ９９出力）が、非線型変換（ダンカン等、サイエンス２８９：４５７−４６０（２０００））及びタライラッハ・アトラス（タライラッハ等、１９８８）から決定された解剖学的及びブロドマン領域（ＢＡ）を使用して、立体定位タライラッハ座標（｛ｘ；ｙ；ｚ｝と呼ぶ）に変換された。ＳＰＭ９９内で、状態Ａと状態Ｂの間の「コントラスト」が正の差（増加）のみを返し、減少を検出するため、逆引算（ＢマイナスＡ）が実行された。

結果
「嘘対真実」コントラスト（表１、図２）において、顕著なＢＯＬＤ信号増加の２つのクラスターが存在する。最初は１４６体素クラスターであり、左前方帯状回（ＡＣＣ）から右上前頭回（ＳＦＧ）の中央アスペクトに延びてＢＡ２４、３２及び８を含み、グローバル活動ピークがタライラッハ｛ｘ；ｙ；ｚ｝座標｛０；２１；２８｝に、そしてローカル・ピークが｛４；３３；４３｝と｛０；２６；４７｝にある。第２は９１体素クラスターであり、クラニオコーダル軸に沿ったＵ型で、前頭葉の境界から背プレモーター皮質まで延び（ＢＡ６、ＢＡ３及び４上の境界）、そしてまた、中心溝から頭頂間溝まで前方頭頂皮質を含み（ＢＡ１−３からＢＡ４０の端）、グローバル活動ピークが｛−６３；−１７；４５｝に、そしてローカル・ピークが｛−５９；−１０；４１｝と｛−５５；３；５１｝にある。顕著な信号の減少の領域はなかった。図２、表１は、「嘘」及び「真実」の状態間の顕著なｆＭＲＩ信号の差異のクラスター（図２）内の活動ピークのタライラッハ座標、脳回（タライラッハ等、１９８８）及びブロドマン領域（ＢＡ）位置を示す。

注 体素レベル閾値Ｔ＝２．５７、Ｐ＜０．００１非修正及び複数比較に対して修正０．０５、空間拡がり閾値＞８０体素。太字の数は、クラスターのグロバール・ピークに対応し、細字は同じ隣接クラスター内のローカル・ピークを表す。

結論
結果は、事象関連ｆＭＲＩと嘘のＧＫＴモデルを使用して嘘と真実との間に測定可能な差異が存在することを示す。この発見は、ｆＭＲＩにより検出できる脳活動レベルにおいて、嘘と真実との間に神経生理学的差異が存在することを示している。嘘関連活動の解剖学的分布は、嘘は優勢（真実）な応答との衝突及びその改変を含むことを示している。例えば、利き手、言語又は性別の影響のテスト、ＧＫＴの習熟に基づく嘘の等級の生成、又はサブジェクトにより実行された対抗手段（表示された刺激へ応答して質問又は命令に応えないなど）の影響のテストを含む、パラダイム設計とイメージ分析手法のさらなる洗練は、模擬された嘘パラダイムの特徴と統計的パワーの一層の増加及び個人レベルでの嘘の前兆の活動パターンを確立できるであろう。

例２：知っている顔の認識
別の個人（例えば、共同謀議者）を知っていることについて捜査員に意図的に嘘をついている謀議容疑者は、ｆＭＲＩにより検出可能な脳機能の２つのパラメータを示す。第１は、共同謀議者（又は、彼／彼女のイメージ）の認識の意図的な否定である。第２は、新規な顔又は対象に対する応答とは異なる、知っている顔又は対象に対する応答である。

顔認識中の脳活動パターンの研究は、新規な顔対知っている顔に対する脳反応の顕著な差異を示し、並びに、表示された顔を前に知っている程度の影響を示す（ハックスビー、２００２；グラン等、１９９７；ヘンソン等、２００１；シラック等、２００１、ゴビニ等、２００１）。従って、個人が顔を認識するどうかの質問に例１の原理が適用される時、ＧＫＴタイプのパラダイム中の刺激として顔が使用される時、反応はプレイング・カードにより確立されたＧＫＴパラダイムと同程度に強い又はより強い（振幅及び／又は空間的分布において）ことを、本データは示す。

研究は、自覚がなくてもこの効果の生ずることを示す（ミルナー、１９９７＃１１１；バーンズ等、サイエンス２７６：１２７２−１２７５（１９９７）、イシャイ等、Ｊ．Ｃｏｇｎ．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．１２：３５−５１（２０００）；ハックスビー等、Ｂｉｏｌ．Ｐｓｙｃｈｉａｔｒｙ５１：５９−６７（２０００））。この結果、例１のｆＭＲＩ嘘パラダイムで述べられた原理が知り合いに関する嘘に適用可能であり、嘘無しの新規対知り合いの顔又は対象認識に関連した脳活動マッピングと連続的に又は逐次的に組合わせることができる。

例３：メディア情報に対する脳反応
例１のｆＭＲＩ嘘パラダイムで述べられた原理はまた、映画、ビデオフィルム・クリップ、又は広告などのメディア情報を見る個人へ適用できる。この場合、嘘を検査するのではなく、データは個人への情報の影響を解釈するために使用される。これは、所望の影響を達成するのにメディア内容を調節するために、例えば、きらい、愉快、興奮又は金銭喚起的刺戟、の脳反応の既知パターンを使用する。この研究は、コマーシャル・オーディオビジュアル・メディアに対する認知（例えば、注意）及び感情（例えば、覚醒）反応のマーカー（印）として磁気共鳴信号の使用を検査する。サブジェクトは、信号及び結果のデータの表示と解析にある修正と共に例１のように選択され分析される。

データ獲得
サブジェクトは、ベースライン・メディア部分（制御材料）を見て、その後に目標のメディア部分が同じ継続時間だけ見る。（薬物及び中立ビデオをランダムにするとＭＲＩシステム・ドリフトに起因するシステム・エラーのリスクを除去できるが、発明者により獲得されたデータは薬物から中立キューへ持ち越された顕著な影響を示す。）使用された目標フィルムは、２人の男のヘロイン使用者が模擬されたヘロインを準備して注射する間の薬物特有の対話を描写している。ベースライン・フィルムは、ハミングバードの生活についての自然フィルムである。図３は、タライラッハ空間中のＴ１ＭＲＩに投影されたＡＳＬｆＭＲＩにより決定される、３人のアヘン依存患者のヘロイン使用についての映画とハミングバードについての映画とに対する脳反応の間の平均ｒＣＢＦ差異を示す。両フィルムは、皮膚導電率反応との相関関係により有効化されていて、発明者の実験室でいくつかの前の研究で使用されている。

イメージングは、サギタル・スカウト・スキャン（ＴＲ／ＴＥ＝５００／１０ミリ秒、１２８ｘ２５６、５ミリ厚、２分）、スポイルドＧＲＡＳＳ準備された３Ｄ反転回復（ＩＲ）を使用した解剖学的スキャン（ＴＲ／ＴＥ／ＴＩ＝３３／７／４００ミリ秒、１９２ｘ２５６、１２４スライス、１．５ミリ厚）、その後に、動脈スピン・ラベリング（ＡＳＬ）潅流シーケンスを使用したｆＭＲＩが続いた（ＴＲ／ＴＥ＝３４００／１８ミリ秒、６４ｘ４０、１０スライス、５０ミリ秒獲得時間／スライス、８ミリ厚／２ミリｓｐ、分解能３．７５ｘ３．７５ｘ１０ミリ、ＦＯＶ２４センチ、１８０反復、１０分）。ＡＳＬシーケンスは、間挿されたグローバル（制御）及びスライス選択的（ラベル）反転回復勾配エコー・エコープラナー獲得からなる。特有鋭端パルス（ＦＯＣＩ）が獲得の間のシステム・エラーを最小にするためにスピン・ラベリングに適用された。タギング・ボラス期間が、ＦＯＣＩパルス後の８００ミリ秒のタギング領域の飽和パルスの終了により定義され、その後にイメージ獲得前に１秒のラベリング後遅延が続く。スキャナーの総時間は約３０分である。心拍率が連続的に獲得され、サブジェクトの指に取り付けられたパルス・オキシメータにより３０秒毎にサンプルが取られた。

目標の部分に描写された薬物の使用の欲求及び主観的な感情、きらい、性的喚起及び思い出しなど、の評価が、セッション中に連続的又は固定の間隔で実行された。サブジェクトは、複数のボタンを備えた応答パッドを使用して、彼等が経験した上記の感情の程度を調査者に伝えることができる。必要に応じて、皮膚伝導率、ペニス勃起、心拍及び呼吸速度及び血圧など、追加的なパラメータも収集される。

手順
書かれた同意で知らされた後、サブジェクトはスキャナー中に置かれる。ビデオ部分がサブジェクトの足元のスクリーン上に投影され、無線周波数ヘッドコイル内側に取り付けられたプリズム・ガラスにより見られる。音が、スキャナー雑音を減衰する耳栓を通じてプラスチック・チューブ中の空気伝導で伝えられる。ビデオは１０分間の長さで、４分間の空白の灰色スクリーンが前後に続き、その間にＶＡＳが管理されて、ＭＲＩが停止される。ＶＡＳは、キュー誘起ヘロイン欲求の変化を索引付けるために使用される。サブジェクトは、光ファイバ応答パッドを使用して応答する。表２のＭＲＩセッションの時間ラインは、イメージング・セッションの開始から経過した時間における変数の着手を示す。（ｘ）は代替的な（平衡）順序を示す。

データ分析
データはオフラインで再構成されて、移動人工物を修正され、そしてＳＰＭ９９’（２８、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｉｌ．ｉｏｎ．ｕｃｌ．ａｃ．ｕｋ／）を使用して円滑化された。ラベル・イメージの一続きは、線型又は同期補間を使用して１つのＴＲにより時間的に移動され。潅流コントラスト・イメージが時間一致ラベルと制御イメージとの間の対的引算により生成される。図４は、ヘロインの使用の欲求の変化と中脳領域ｒＣＢＦの変化との間の相関関係を示す。ＣＢＦ値への変換は一般ＰＡＳＬ潅流モデルを使用して実行される。薬物及び非薬物ビデオ中のＣＢＦ信号が、ＳＰＭ９９を使用してサブジェクト内で比較される。

個人活動地図（ベータ又は相関関係係数のいずれか）が、タライラッハ空間に規格化されて、アヘン欲求と関連した脳領域及び患者と制御の両方の生理学的パラメータを検出するため、心拍率及びメサドン・プラズマ・レベルと相関関係付けられる。薬物キューの影響と試験人口を研究するために、ＡＮＯＶＡ分析が規格化された個人データについて実行され、その後、これらの検出された脳領域中のＣＢＦ変化の時間経過の時間的進展を研究するために興味有る領域の分析が続く。

結果
１）目標人口に対して高い感情的な値のメティア部分は、中立値のメディア部分とは異なる脳反応を中脳、視床、島、及び、偏桃体に引き出す。この影響は、ヘロイン中毒ではなかった制御サブジェクトにも、後頭葉皮質など動機及び報酬の調停に関与しない脳領域でも観察されない。
２）これらの領域（中脳）のある部分の脳反応は、視聴者の主観的感情と相関関係がある。
３）４−Ｔの潅流ｆＭＲＩは、個人又は目標の人口についてメディアの影響を研究するための有望な技術である。

従って、ここに説明された方法は、特定の個人又は目標の人口に最大の所望の影響を達成するために、メディア部分の内容を効率的に操作するために有用である。

上記した本明細書で示された各特許、特許出願及び公報は、その全体を参照によりここに組み入れる。

上記した本明細書では、ある好適な実施の形態に関して、多くの詳細が説明目的のためになされたが、当業者には明らかなように本発明はさまざまな修正と追加の実施の形態が可能であり、記述された特定の詳細は本発明の精神と範囲を逸脱することなく変更できる。このような修正、均等な変形、及び追加の実施の形態も特許請求の記載の範囲内に含まれることを意図している。

事象関連ｆＭＲＩに適用されたコンピュータ化ＧＫＴからの部分を示す図。「真実」（ハートの２）、「嘘」（クラブの５）、及び「制御」（スペードの１０）が各々１６回表示され、非目標カードは各々２回表示された。刺激表示時間は３秒、刺激間の間隔は１２秒であり、表示の総数は８８であった。表示の順序は擬似ランダムであった（ランダムに予め定められる）。 ＡＣＣ、中間右側ＳＦＧ、左側前頭葉皮質の境界、左側背面プレモーター皮質、及び左側前方頭頂皮質内で、「嘘」が「真実」と比較された後、ｆＭＲＩ信号中の顕著な増加を示す標準のＭＲＩテンプレートに投影されたＳＰＴ｛ｔ｝マップを示す図。ｐの閾値は０．０１以下であった。ｐ＜０．０５の空間広がりについて修正された。 ＡＳＬｆＭＲＩにより表示された、ヘロイン関連部分対中立的メディア部分を含むビデオを見ている時の３人のアヘン依存患者中の統計的に意味の有るｒＣＢＦ差異の平均を示す図。 麻薬中毒患者の脳内のＭＲＩ信号の強度と麻薬使用を渇望する報告された主観的な感情との間の高いレベルの正の相関関係を示すグラフ。

Claims (5)

1. 質問に対する応答が真実であるか嘘であるかを客観的かつ非侵襲的に検出するシステムであって、
   選択された質問への応答を、応答収集装置上での「イエス」又は「ノー」による応答として記録する手段と、
   選択された質問への応答をする際に機能的ＭＲＩ（ｆＭＲＩ）により脳の画像を、重み付け獲得によって獲得し、機能的ＭＲＩの生エコー振幅をメモリ源へ転送して記憶する手段と、
   記録された応答及び獲得された画像データをコンピュータ・システムへ転送する手段と、
   獲得された画像データを記録された応答に同期させる手段と、
   各イメージについて、イメージ歪又は動き、及び／又は、交替ｋ空間線エラーを修正するための手段と、
   前記応答を考慮してデータを統計的に分析し、嘘又は真実の改変が質問への応答と関連しているかどうかを客観的に決定するために、制御された画像又は応答前の画像と比較して、応答時における前頭葉皮質及び帯状束皮質を含む脳皮質の活動における変化を客観的に特定するために測定された変化を評価する手段と、
   を備えているシステム。
2. 前記各手段が、自動化又は半自動化されている請求項１に記載のシステム。
3. さらに、機能的データの解剖学的重ね合せを標準アトラスに対して空間的に規格化する手段を有する請求項１に記載のシステム。
4. さらに、統計的な比較を可能にするために、データの組及び対応する応答をタライラッハ空間又はその他の標準的な空間に対して規格化する手段を有する請求項１又は２に記載のシステム。
5. 質問に対する応答が真実であるか嘘であるかを客観的かつ非侵襲的に検出するシステムであって、
   選択された質問への応答を、応答収集装置上での「イエス」又は「ノー」による応答として記録する手段と、
   選択された質問への応答をする際に機能的ＭＲＩ（ｆＭＲＩ）により脳の画像を、重み付け獲得によって獲得し、機能的ＭＲＩの生エコー振幅をメモリ源へ転送して記憶する手段と、
   記録された応答及び獲得された画像データをコンピュータ・システムへ転送する手段と、
   獲得された画像データを記録された応答に同期させる手段と、
   各イメージについて、イメージ歪又は動き、及び／又は、交替ｋ空間線エラーを修正するための手段と、
   機能的データの解剖学的重ね合せを標準アトラスに対して空間的に規格化する手段と、
   さらに、統計的な比較を可能にするために、データの組及び対応する応答をタライラッハ空間又はその他の標準的な空間に対して規格化する手段と、
   前記応答を考慮してデータを統計的に分析し、嘘又は真実の改変が質問への応答と関連しているかどうかを客観的に決定するために、制御された画像又は応答前の画像と比較して、応答時における前頭葉皮質及び帯状束皮質を含む脳皮質の活動における変化を客観的に特定するために測定された変化を評価する手段と、
   を備えているシステム。

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