WO2012129960A1 - 定位大脑皮层肯定回答区及否定回答区的方法 - Google Patents

定位大脑皮层肯定回答区及否定回答区的方法 Download PDF

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吴明达
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    • A61B5/4058—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the central nervous system
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    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses

Definitions

  • the invention relates to a positioning of a "positive answering zone” and a "negative answering zone” of the cerebral cortex
  • Lie detection technology is the result of a combination of psychology (especially psychology and physiological psychology), criminology, ⁇ ⁇ criminal reconnaissance, electronics, and other related disciplines. It is used to measure changes in the body caused by emotional stimuli. To judge a person's psychological science and technology. It includes a lie detection method developed to measure the physiological state of the human body such as breathing, heartbeat, blood pressure and muscle tension. Currently, the most common lie detectors include measuring respiratory devices, measuring skin electrical response devices, and measuring blood pressure devices.
  • fMRI Near Infrared (Reflectance) Spectroscopy
  • NIRS Near Infrared Spectroscopy
  • the lie detection method using near-infrared spectroscopy is mainly based on whether the "affirmative answer area” and "negative answer area” in the cerebral cortex are active when answering the question, and further determine whether the test subject's answer to the question is honest.
  • the positions of the sub-regions of each person's cerebral cortex are basically similar, the exact positions of the sub-regions, such as the "affirmative answer zone” and the “negative answer zone”, There are still some differences between each person, so if you can accurately locate each person's "fixed answer area” and "negative answer area” before making a lie test, it can be effective in subsequent lie detection. Improve the accuracy of lie detection results. Because of this, how to locate the exact location of each person's cerebral cortex, in the "affirmative answer zone” and “negative answer zone”, is a subject that needs to be developed.
  • the "affirmative answer zone” and “negative answer zone” methods are used to accurately locate a positive answer zone and a negative answer zone of a cerebral cortex of a subject, the steps of which include:
  • (A) Provide a detection device that detects real-time changes in cerebral blood flow.
  • (D) further determining the affirmative response zone of the cerebral cortex of the test subject according to the active region corresponding to the real-time change of cerebral blood flow in the "area to be tested" within a predetermined time after the respondent answers the question Or the exact location of the answer area.
  • the positions of the "positive answering area” and the “negative answering area” of the cerebral cortex of different individuals can be accurately located, and the lie detection result can be effectively improved in the subsequent lie detection. rate. DRAWINGS
  • Figure 1 is a flow chart showing the steps of the present invention
  • Figure 2 is a schematic diagram showing the negative answering region of the method of the present invention for accurately locating the cerebral cortex
  • Figure 3 is a schematic diagram showing the affirmative answering region of the method of the present invention for accurately locating the cerebral cortex
  • Figure 4 is a diagram showing the method of the present invention. Accurately locate the actual test results of the negative answer zone of the cerebral cortex
  • Figure 5 is a graph showing the actual detection results of the affirmative response zone of the method of the present invention for accurately locating the cerebral cortex.
  • the present invention is a method for locating the cerebral cortex for accurately locating a positive response region of a cerebral cortex of a subject and negating
  • a near-infrared cerebral blood flow detecting device using near-infrared spectroscopy (MRS) can measure the change of blood flow in the cerebral cortex by the light reflected by the sensing head, and is not affected by electromagnetic noise, and can reach a height. Spatial resolution.
  • the detecting device of the present embodiment can real-time dynamic change of cerebral blood 0 flow.
  • the "special test area” corresponds approximately to the positive answer zone or the negative answer zone of the cerebral cortex. This step must roughly limit the location of the area to be tested before testing.
  • This question can be used to design questions based on the subject's basic information (such as gender, age, or other background information on known correct answers).
  • This step preferably determines the real-time change of cerebral blood flow in the "area to be tested” within 1 second, 2 seconds, or 3 seconds after answering the question. If this time is too short, the cerebral blood flow changes may not be fully reflected. If the cerebral blood flow changes are too long, the time may not be too short or too long.
  • Example 1 Location of the negative answer zone of the cerebral cortex
  • FIG. 2 there is shown a schematic diagram showing the negative answering region of the method of the present invention for accurately locating the cerebral cortex.
  • the implementation steps of this embodiment are substantially as described above.
  • a plurality of detecting points 1 are formed in a "measured area" Al l of the head of the subject to be tested.
  • Detect array 2 As shown in FIG. 2, the detection arrays formed by the respective detection points in the figure respectively include the light source emission points and the light source detection points required for detection.
  • the answer to the question is "No”:
  • the answer is "No” and the real-time change of cerebral blood flow in the area A1 to be tested can be detected.
  • the active area the portion of the brain area where the blood flow in the test area is significantly increased
  • the active area is a negative answer area, and may include a first negative answer area A211 and a second negative answer area A212
  • the actual The detection result is a captured image as shown in FIG. 4, in which the blood flow changes are indicated by different color regions in the detection area. For example, as shown in Fig.
  • the two active areas circled in Fig. 4 are the first negative return area A211 and the second negative answer area A212 described above. Due to the differences between the individual brains, it may be detected that both the first negative answer zone and the second negative answer zone are active, and only the detection of the positive answer zone of the cerebral cortex may be detected.
  • FIG. 3 there is shown a schematic diagram showing the affirmative response zone of the method of the present invention for accurately locating the cerebral cortex.
  • the implementation steps of this embodiment are substantially the same as those of the embodiment 1. For example, after the setting of the near-infrared blood flow detecting device is completed, a plurality of detecting points 1 are established in a region A12 to be tested in the head of the subject.
  • the detection array 2 is constructed.
  • the active region is the affirmative answer region A221, A222, and the actual detection result is as shown in FIG. 5, in which the image is captured.
  • the situation in which the blood flow changes are represented by different color regions, respectively.
  • the two active areas circled are the first affirmative answer area A221 and the second affirmative answer area A222 (the figure is that the gray scale map cannot display the colors).

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Description

定位大脑皮层肯定回答区及否定回答区的方法 技术领域
本发明涉及一种定位大脑皮层 "肯定回答区"及 "否定回答区" 的
5 方法， 尤其涉及一种利用脑血流量的动态变化以定位大脑皮层 "肯定回 答区"及 "否定回答区" 的方法。 背景技术
测谎技术是综合运用心理学（特别是心理学和生理心理学） 、 犯罪学、 ί θ 刑事侦察学、 电子学及其它相关学科的成果， 通过编制题目测量由情绪剌激 引发的人体变化， 来判断人们心理^化的一门科学技术。 包括针对测量人体 的呼吸、 心跳、 血压及肌肉紧张状态等生理状态所发展而成的测谎方法， 目 前较常见的测谎仪器大致包括测量呼吸装置、 测量肤电反应装置及测量血压 装置等。
ί5 上述的现有测谎仪器， 仍是局限于量测人类的生理反应而判定是否说 谎。 然而， 说谎是人类大脑运作思考下的产物， 说谎应针对大脑皮质活跃状 态， 设计一套侦测大脑有无说谎时的皮质活跃情形侦测的方法， 才可准确得 知受测者有无说谎。 而目前常用于侦侧脑部状态的仪器中， 脑波仪仅可用于 侦测脑波， 而高磁场功能性磁振造影仪 (functional Magnetic Resonance
>0 Imaging, fMRI)虽可侦测大脑区域的活跃状态，但仪器体积过于庞大，使甩上 相当不便， 并且无法实时显现受测者当时的说谎状况。 而近红外线光谱技术 (Near Infrared (Reflectance) Spectroscopy, NIRS)则可由感应头部反射的光线， 测量大脑皮质内血液流动的改变， 且不会受电磁噪声影响， 可达到高度的空 间分辨率， 且随着科技进步， 近红外线光谱技术已可作到可实时呈现
15 (real-time)脑血流量动态变化的地步。
利用近红外线光谱技术的测谎方法主要建立在回答问题时， 大脑皮层中 的 "肯定回答区"及 "否定回答区"是否活跃， 进一步判定待测者对于问题 的回答是否诚实。 然而， 虽然每个人的大脑皮质的各个次区域的位置基本上 相似， 但是各个次区域， 例如 "肯定回答区"及 "否定回答区"的准确位置， 在每个人之间仍存在些许差异， 因此若能在进行测谎前就针对每个人的 " 定回答区"及 "否定回答区"的位置先行准确定位出来， 在后续进行测谎上 就可以有效地提升测谎结果的准确率。 正因为如此， 如何能够从每个人的大 脑皮质中， 在 "肯定回答区"及 "否定回答区"的大概位置， 进一步定位出 其准确位置所在， 是一个亟待发展的课题。
然而， 如前所述， 每个人的大脑皮质中的各个次区域的位置基本上 相似， 但是各个次区域， 例如 "肯定回答区"及 "否定回答区" 的准确 位置， 在每个人之间仍存在些许差异， 因此若能在进行测谎前就针对每 个人的 "肯定回答区"及 "否定回答区" 的位置先行准确定位出来， 在 后续进行测谎上就可以有效地提升测谎结果的准确率。 发明内容
因此， 本发明的一目的是提供一种定位大脑皮层 "肯定回答区"及 "否 定回答区"的方法。
本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段为一种定位大脑皮层
"肯定回答区"及 "否定回答区"的方法， 用于准确定位一待测者的大脑皮 层的肯定回答区及否定回答区， 其步骤包括：
. (A)提供一可检测脑血流量实时变化的检测装置。
(B)利用该检测装置在该待测者头部的一"待测区域"内建立一个由多个 检测点构成的检测阵列， 以监视该 "待测区域"内的脑血流量实时变化， 其 中该待测区域大约地对应于大脑皮层的肯定回答区或否定回答区；
(C)对该待测者提问一问题， 且限制该待测者仅能回答 "是"或 "否"；
(D)根据该待测者在回答该问题后一预定时间内，其 "待测区域"内的脑 血流量实时变化所对应的活跃区域， 进一步判定该待测者的大脑皮层的肯定 回答区或否定回答区的准确位置。
经由本发明所采用的技术手段， 可使不同个体的大脑皮层的 "肯定 回答区"及 "否定回答区"位置被准确地定位出来， 可在后续进行测谎 上有效地提升测谎结果的准确率。 附图说明
图 1为显示本发明的步骤流程图;
图 2为显示本发明方法用于准确定位大脑皮层的否定回答区的示意图； 图 3为显示本发明方法用于准确定位大脑皮层的肯定回答区的示意图； 5 图 4为显示本发明方法用于准确定位大脑皮层的否定回答区的实际检测 结果；
图 5为显示本发明方法用于准确定位大脑皮层的肯定回答区的实际 检测结果。
10 具体实施方式
以下配合说明书附图及组件符号对本发明的实施方式做更详细的说明， 以使本技术领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。
参阅图 1， 其为显示本发明的步骤流程图。 如图所示， 本发明为一种定 位大脑皮层的方法， 用于准确定位一待测者的大脑皮层的肯定回答区及否定
〖5 回答区 (其步骤请同时参阅说明书附图)。
步骤 (A):提供一可检测脑血流量实时变化的检测装置。本实施例中， 使 用近红外线光谱技术 (MRS)的近红外线脑血流检测装置， 可由感应头部反射 的光线， 测量大脑皮质内血液流动的改变， 且不会受电磁噪声影响， 可达到 高度的空间分辨率。特别是，本实施例的检测装置可实时呈现 (real-time)脑血 0 流量动态变化。
步骤 (B)利用检测装置在待测者头部的一 "待测区域"内建立一个由多个 检测点构成的 "检测阵列"， 以监视 "待测区域" 内的脑血流量实时变化, 其中 "特测区域"大约地对应于大脑皮层的肯定回答区或否定回答区。 本步 . 骤必须在测试前大略地限定所欲检测区域的所在位置。
15 步骤 (C):对待测者提问一问题， 且限制待测者仅能回答 "是"或 "否"。
此问题可根据待测者的基本资料 (例如性别、年龄或其它已知正确答案的背景 资料)设计提问的问题。
步骤 (D): 根据待测者在回答问题后一预定时间内， 其"待测区域"内的 脑血流量实时变化所对应的活跃区域， 进一步判定待测者的大脑皮层的肯定 回答区或否定回答区的准确位置。 本步骤较佳地可根据回答问题后 1秒、 2 秒或 3秒内， 其 "待测区域"内的脑血流量实时变化进行判定。 此时间过短 的话可能尚未完全反应出脑血流量变化， 而过长的话脑血流量变化可能已结 束， 囟此时间不宜过短或过长。
实施例 1 : 大脑皮层的否定回答区的定位
参阅图 2， 其为显示本发明方法用于准确定位大脑皮层的否定回答区的 示意图。 本实施例的实施步骤大致上如前所述， 将近红外线脑血流检测装置 设置完成后， 在待测者头部的一 "待测区域" Al l内建立一个由多个检测点 1构成的检测阵列 2。 如图 2所示， 图中的各个检测点所构成的检测阵列， 其中分别包括了检测所需的光源发射点以及光源侦测点。
接着， 根据待测者在回答问题后 3秒内 (设计该问题的答案为 "否"：)， 其回答为 "否"且可检测到待测区域 Al l内的脑血流量实时变化所对应的活 跃区域时 (该待测区域内脑部血流量明显增加的部位)， 则该活跃区域即为否 定回答区， 可包括一第一否定回答区 A211及一第二否定回答区 A212,其实 际检测结果如图 4所示的撷取影像， 在该检测区域中分别由不同颜色区域表 示血流量变化的情形。 例如图 4所示， 撷取影像其中颜色变化越趋近一特定 颜色的区域，即表示为脑部血流量明显增加的部位 (本图为灰阶图无法显示该 些颜色)。在图 4中圈选的两个活跃区域即为上述的第一否定回^ ^区 A211及 第二否定回答区 A212。 由于个人大脑之间所存在的差异性， 可能会同时检 测到第一否定回答区及第二否定回答区都为活跃， 也可能只检测到其中之 实施例 2: 大脑皮层的肯定回答区的定位
参阅图 3， 其为显示本发明方法用于准确定位大脑皮层的肯定回答区的 示意图。 本实施例的实施步骤与实施例 1大致上相同， 例如同样地在近红外 线¾血流检测装置设置完成后，在待测者头部的一待测区域 A12内建立一个 由多个检测点 1构成的检测阵列 2。
接着， 根据待测者在回答问题后 3秒内 (设计该问题的答案为 "是" )， 其回答为 "是"且可检测到待测区域 A12内的脑血流量实时变化所对应的活 跃区域时 (该待测区域内脑部血流量明显增加的部位)， 则该活跃区域即为肯 定回答区 A221、 A222, 其实际检测结果如图 5所示的撷取影像， 在该检测 区域中分别由不同颜色区域表示血流量变化的情形。 例如图 5所示， 其中圈 选的两个活跃区域即为上述的第一肯定回答区 A221 及第二肯定回答区 A222(本图为灰阶图无法显示该些颜色)。 与前述实施例相似地， 由于个人大 脑之间所存在的差异性， 可能会同时检测到第一肯定回答区及第二肯定回答 区皆为活跃， 也可能只检测到其中之一。
以上所述者仅为用以解释本发明的较佳实施例， 并非企图据以对本 发明做任何形式上的限制， 因此， 凡有在相同的发明原理下所作有关本 发明的任何修饰或变更， 皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims

BJ120050 WO 2012/129960 PCT/CN2012/000387 权利要求
1. 一种定位大脑皮层肯定回答区及否定回答区的方法，用于准确定位一 待测者的大脑皮层的肯定回答区及否定回答区，其特征在于，包括以下步骤:
5 (A)提供一能够检测脑血流量实时变化的检测装置；
(B)利用该检测装置在该待测者头部的一待测区域内建立一个由多个检 测点构成的检测阵列， 以监视该待测区域内的脑血流量实时变化， 其中该待 测区域大约地对应于大脑皮层的肯定回答区或否定回答区；
(C)对该待测者提问一问题， 且限制该待测者仅能回答 "是"或 "否"； 10 (D)根据该待测者在回答该问题后一预定时间内，其待测区域内的脑血流 量实时变化所对应的活跃区域， 进一步判定该待测者的大脑皮层的肯定回答 区或否定回答区的准确位置。
2. 如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述检测装置为一近红外线 脑血流检测装置。
15 3. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 (D)较佳地根据回 答该问题后 3秒内 其待测区域内的脑血流量实时变化进行判定。
.
4. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 (D)较佳地根据回 答该问题后 2秒内， 其待测区域内的脑血流量实时变化进行判定。
5. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 (D)较佳地根据回 20 答该问题后 1秒内其待测区域内的脑血流量实时变化进行判定。
6. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 (C)的回答为"是" 且步骤 (D)能检测到待测区域内脑部血流量明显增加的部位所对应的活跃区 域时， 则该活跃区域为肯定回答区。
.
7. 如权利要求 6所述的方法，其特征在于，所检测到的该肯定回答区包 25 括一第一肯定回答区及一第二肯定回答区， 或该第一肯定回答区及该第二肯 定回答区其中之一。
8. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 (C)的回答为 "否" 且步骤 (D)能检测到待测区域内脑部血流量明显增加的部位所对应的活跃区 域时， 则该活跃区域为否定回答区。
9. 如权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所检测到的该否定回答 区包括一第一否定回答区及一第二否定回答区， 或该第一否定回答区及 该第二否定回答区其中之一。
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