欺骗的神经机制和测谎新指标初探

摘要

欺骗普遍存在于人类社会中，它可能破坏社会协作，并从根本上挫伤社团精神。欺骗引起了广泛学科领域的关注，研究者们尤其对开发测谎技术持有很高的热情。近年来，fMRI技术在认知科学中的应用为考察欺骗的神经机制和开发新的测谎技术提供了契机，通过fMRI技术，已有大量研究探讨了欺骗的执行阶段的神经机制，这些研究发现，执行控制功能在欺骗的执行阶段扮演关键角色，相应的，fMRI测谎技术则主要依据大脑执行控制系统的神经信号反推欺骗的发生。然而，欺骗作为一种复杂的社会心理现象，它发生在具有前后因果联系的多重心理事件之中，脱离这些前后因果关系而单独考察欺骗的执行阶段无法揭示欺骗现象的真实本质。本研究在一个更为宏观的思路下，使用功能核磁共振(fMRI，functionalmagneticresonanceimaging)和静息态下的功能连接方法（RSFC，rest-statefunctionalconnectivity）等技术首次考察了与欺骗相关的多个心理成分，包括构成欺骗的内部诱因系统的人格成分、欺骗过程中表征事实真相的记忆成分、执行欺骗动作的执行成分、以及作为欺骗行为的反馈的结果成分的认知和神经机制，随后，结合判别分析和SVM等模式识别方法、基于每个心理成分所诱发的典型神经信号预测或检测欺骗行为，并计算其检测效力，从而验证了这些新指标在测谎应用中的可行性和有效性。
　　 研究一使用RSFC方法考察欺骗中的人格成分。实验1a通过比较在“诱惑”情景下选择诚实行为的被试和选择欺骗行为的被试在RSFC模式上的差异，探讨欺骗特质的神经机制。基于实验1a的发现，实验1b依据反映欺骗特质的RSFC信号、使用判别分析预测个体的自发欺骗行为，并计算预测效力。结果发现，欺骗被试较之诚实被试其AMG与TPJ以及AMG与lOFC的之间的拮抗关系减弱，并且个体在AMG与lOFC上的连接强度与其对欺骗的排斥态度呈负相关。以往研究发现AMG参与奖赏寻求过程，而TPJ和lOFC参与愧疚厌恶的产生过程，因此本研究的结果说明，较之诚实者，欺骗者在愧疚感的产生上存在困难。以往研究已经证实了RSFC能够反映大脑与行为之间的稳定联系，因而，本研究发现的RSFC模式可能在一定程度上反映了欺骗特质的神经基础。实验2b根据该RSFC模式预测个体的自发欺骗行为获得了80％的敏感度和83.3％的特异度。
　　 研究二使用fMRI方法考察欺骗中的记忆痕迹。实验2a使用学习再认范式，让被试在诚实和欺骗两种反应条件下进行再认反应，从而考察是否存在稳定、客观的标志记忆痕迹的神经信号。实验2b基于实验2a所发现的记忆痕迹信号、使用SVM分类器对个体的隐藏信息进行检测，并计算其检测效力。实验1a发现，不论被试进行诚实反应还是欺骗反应，旧词较之新词都导致了pMTL的更大激活，说明pMTL的激活信号能够客观而稳定的标记个体对刺激的记忆痕迹，而不会受到个体抑制记忆的主观努力过程的影响。实验1b使用双侧pMTL的联合信号检测个体对刺激的隐藏信息获得了79.45％的敏感度和79.45％的特异度。
　　 研究三使用fMRI方法考察欺骗的执行成分。已有大量研究探讨了欺骗的执行阶段的神经机制，而本研究主要关注欺骗的结果加工阶段对执行阶段的影响作用，包括对执行阶段所诱发的神经信号的影响，以及对这些神经信号的测谎效力的影响。实验3a在一个模拟杀人情景之后，使用有、无反馈（反馈是指测谎者对被试行为的判定结果，代表将其行为判定为诚实或是欺骗）的GKT范式，比较有、无反馈两种情景下，欺骗执行阶段所诱发的大脑激活模式的差异，从而揭示欺骗的结果加工阶段对执行阶段的影响作用。基于实验3a的发现，实验3b依据执行阶段所诱发的神经信号、使用SVM分类器分别对有、无反馈两组被试的欺骗行为进行检测，并计算检测效力。实验3a发现，对两组被试而言，欺骗反应较之诚实反应都导致了大脑执行系统的更大激活，包括前额叶、项叶和颞叶等。而有反馈组较之无反馈组在欺骗执行阶段导致了mPFC，STR和INS的更大激活，表明当欺骗需要面临后果时，欺骗执行阶段产生了额外的心理理论、奖赏预期和风险厌恶等社会认知过程。实验3b基于执行阶段所涉及的所有脑区的联合神经信号分别对两组被试的欺骗行为进行检测，有反馈组获得了92％的正确率，而无反馈组获得了97％的正确率。无反馈组的检测正确率显著高于有反馈组，这可能意味着加入欺骗结果的GKT范式削弱了犯罪相关刺激较之无关刺激的相对显著性，提示以往测谎研究在无反馈情景下获得的结论不能简单推广到需要面临后果的真实欺骗情景中。
　　 研究四使用fMRI方法考察欺骗的结果成分。实验4是一个探索性研究，该实验通过一个“审判游戏”情景考察大脑如何加工来自第三方审判系统的审判结果。结果发现，STR对审判结果的效价敏感，而不论该审判结果是否符合事实;rACC对审判结果的正误属性敏感，而不论该审判结果对自己是否有利，这说明大脑存在两个独立的系统分别加工审判结果的正误属性和效价属性，这一发现提示未来研究可以利用rACC所标记的、反映审判结果的正误属性的神经信号对事实真相进行反推。实验5在一个模拟杀人情景之后，使用有反馈的GKT范式考察结果加工阶段的大脑激活模式。结果发现，对欺骗结果的加工涉及STR，lOFC，以及mPFC和TPJ的参与，它们分别负责奖赏评估、适应学习和心理理论等认知过程，而无论结果的效价如何，伴随在欺骗行为之后的结果比伴随在诚实行为之后的结果导致了以上所有区域的更大激活，这一发现反映了个体对欺骗行为后的结果表现出高关注水平，从而揭示了“做贼心虚”心理的神经机制。实验6使用与实验5相同的范式，但加入了无辜者被试。首先比较了“杀手”和“无辜者”在反应执行阶段和结果加工阶段的大脑激活模式，其次分别基于两个阶段所诱发的神经信号、使用判别分析对个体的身份进行鉴别诊断。结果发现，在欺骗执行阶段，VLPF所标记的反应抑制信号对鉴别个体身份的贡献最大，依据该信号鉴别个体身份可获得81.3％的敏感度和81.3％的特异度;而在结果加工阶段，TPJ所标记的心理理论信号对鉴别个体身份的贡献最大，依据该信号鉴别个体身份可获得93.75％的敏感度和87.5％的特异度，欺骗结果加工阶段所诱发的神经信号似乎较之欺骗执行阶段所诱发的神经信号的测谎效力更高。本研究首次证明了欺骗结果加工阶段的神经信号在测谎应用中的可行性和有效性。
　　 综上所述，本研究首次揭示了欺骗中的人格成分、记忆痕迹和结果成分的神经机制，并探讨了它们各自在欺骗行为中所扮演的角色以及它们与欺骗执行过程的相互作用关系。此外，本研究首次发现并验证了以上各个心理成分所诱发的典型神经信号在预测、检测欺骗行为中的可行性和有效性，这些结果可以启发未来研究开发新的测谎方法，甚至启发对个体“忠诚度”的测量。

目录

声明

摘要

第1章 文献综述

1．1 欺骗的认知神经机制研究

1．1．1 欺骗的认知机制

1．1．2 欺骗的神经机制

1．1．3 实验范式

1．2 测谎的fMRI研究

1．2．1 fMRI测谎的神经指标

1．2．2 fMRI测谎研究的实验范式

1．2．3 fMRI测谎的个体诊断技术

第2章 问题提出与研究方案

2．1 问题提出

2．1．1 欺骗机制研究存在的不足及有待探讨的问题

2．1．2 fMRI测谎研究面临的困境和可能的解决思路

2．2 研究方案

2．3 研究意义

2．3．1 理论意义

2．3．2 应用意义

2．4 研究创新之处

第3章 研究一 欺骗特质的神经机制及应用

3．1 实验1a 欺骗特质的神经机制初探

3．1．1 实验目的

3．1．2 方法

3．1．3 结果

3．2 实验1b RSFC模式对自发欺骗行为的预测效力

3．2．1 实验目的

3．2．2 方法

3．2．3 结果

3．3 讨论

3．3．1 诚实被试和欺骗被试在RSFC模式上的差异

3．3．2 RSFC模式对个体自发欺骗行为的预测效力

第4章 研究二 欺骗中记忆痕迹的神经机制及应用

4．1 实验2a欺骗中记忆痕迹的神经机制

4．1．1 实验目的

4．1．2 方法

4．1．3 结果

4．2 实验2b pMTL信号对记忆痕迹的检测效力

4．2．1 实验目的

4．2．2 方法

4．2．3 结果

4．3 讨论

4．3．1 欺骗反应的神经机制

4．3．2 pMTL的记忆痕迹信号

4．3．3 pMTL信号对记忆痕迹的检测效力

第5章 研究三 欺骗结果影响执行阶段的神经信号及其测谎效力

5．1 实验3a欺骗结果影响执行阶段的神经信号

5．1．1 实验目的

5．1．2 方法

5．1．3 结果

5．2 实验3b欺骗结果影响执行阶段所诱发fMRI信号的测谎效力

5．2．1 实验目的

5．2．2 方法

5．2．3 结果

5．3 讨论

5．3．1 欺骗结果影响欺骗执行阶段的神经信号

5．3．2 欺骗结果影响欺骗执行阶段所诱发神经信号的测谎效力

第8章 研究四 欺骗结果加工的神经机制及应用

6．1 实验4 误判加工的神经机制

6．1．1 实验目的

6．1．2 方法

6．1．3 结果

6．1．4 讨论

6．2 实验5 “做贼心虚”：欺骗结果加工的神经机制

6．2．1 实验目的

6．2．2 方法

6．2．3 结果

6．2．4 讨论

6．3 实验6 欺骗结果所诱发fMRI信号的测谎效力

6．3．1 实验目的

6．3．2 方法

6．3．3 结果

6．3．4 讨论

第7章 总讨论与结论

7．1 总讨论

7．1．1 欺骗的人格成分

7．1．2 欺骗的记忆成分

7．1．3 欺骗的执行成分

7．1．4 欺骗的结果成分

7．1．5 欺骗中各心理成分的作用及其它们之间的相互影响关系

7．1．6 欺骗中各心理成分的典型神经信号在测谎中的应用

7．2 总结论

7．3 本研究存在的问题及其对未来研究的启发

参考文献

附录

后记

科研成果