案件相关信息的脑认知递进过程分析

刘洪广

(中国人民公安大学,北京 100038)

案件(包括民事和刑事)相关脑电位心理测试(测谎)是基于事件相关脑电位技术,通过记录—比对被测人大脑,对具有陌生、熟悉、案件相关(探查刺激)不同认知属性的图片和语句,进行识别或再认后作出判断的脑认知过程头皮电位,来分析探查被测人与调查案件之间的关系。认知递进说明脑认知加工复杂程度的变化过程,随主、客观的认知任务难度增加而增加。主、客观的认知任务难度越大,认知越复杂越深入细化,脑认知递进所需脑认知加工层次就越高,所涉及脑区和范围就越广泛。司法调查中的案件相关脑电位测谎研究,其基本原理在于刑事或民事涉案人需要实施欺骗,会有与知情人和无辜者不同的认知任务难度,且具有不同对待测试的动机,涉案人希望参与或实施案件的记忆不被检测出,知情人希望澄清与案件间的关系,无辜者希望证明对案情的无知。体现在涉案者、知情者、无辜者会在测前的认知预备,测中的认知状态和认知加工过程,以及在完成每一测试内容后期对识别结果进行表示时的按键选择几方面。这 3类被试是各不相同的,由此而反映在认知加工的递进过程中也有所差异。分析 3类被试完成具有不同认知属性刺激任务时的头皮认知递进过程脑电位变化差异反映,可以有效提高法庭科学中认知脑电测谎的证据效力。

1 涉案者、知情者、无辜者 3类被试认知测谎时的差异

1.1 认知预备不同

涉案人为逃避法律的制裁,会提高自己心理预警程度,测前提高预判,增强对有关刺激内容的防御水平,尤其遇到案件相关问题涉案人在回答时,较其他人会出现更加复杂的心理过程。测前心理的应激水平增强,反映在生理上的感官反应能力提高,对文字、图片等视觉识别速度加快,按键反应的速度提高,遇到案件相关问题认知加工敏感。

1.2 认知状态不同

不同类的被测人具有不同的认知状态,测试过程中认知状态(涉案人是有案件经历的实施后的具有行为体验性的再认、通过媒体或他人等第三方获知案情的案件获知人是感官性再认、无辜者是陌认)存在很大程度的不同。对于涉案者、知情者、无辜者 3类人来说,认知能力认知水平虽然有不同,但在随机出现的不同诱发类型的刺激面前,以及其他严格的实验测试方法的保障基础上,被测人伪装的认知难以完成,而案件调查者能获取被测人所暴露出的更加趋近真实的与案件的关系。

1.3 认知过程不同

测试涉案人时,是在有经历过案件过程记忆负载情况下,有避免暴露与案件相关心理需求条件下,来完成认知测试内容的。涉案者、知情者、无辜者三者测试时虽然认知作业客观上的要求是完全一致的,比如对含有不同认知属性的图片和语句作业,都作出既准确又快速的反应,但各自参加测谎的动机、认知的目的和对己的要求是不同的。形成的认知作业主观上对己要求完全不同,无辜者几乎没有自我的主观要求。知情者或无或略有之,而涉案人在逃避涉案调查动机的驱使下,测前测中测后都具有强烈的自我主观要求,测前包括提高大脑感知觉能力加强心理的准备[1],测中提高对涉案问题的监控和反应—应对能力,测后设计对一些识别判断结果按键选择结果的解释和说明,试图进一步欺骗或混淆。所有这些都导致涉案者从主观上自我加大了认知作业的难度,反映在认知递进的深度以及反应时方面,都不同于知情者和无辜者。

1.4 认知结果选择不同

被测人按照测试要求选择按键是对认知识别结果所做的自我表现,作为每一认知内容反应最后一程,涉案人更多会以虚假的与案件事实相反的,有利于自己逃避与案件之关系的按键结果方式,来完成与案件相关问题的测试,而这种结果的选择是与其对识别出的内容,做真实按键反应的测试要求相违背的。

2 涉案者、知情者、无辜者认知递进的差异比较

无论民事还是刑事的涉案人,一方面会为某一事件的成功等在与案件相关的动机的驱使下,为达到与人与事交际成功的目的,而实施涉案行为的准备,另一方面在具体的涉案行为实施时,不但会在涉案现场遗留下手印、足迹、工具痕迹等直观物质痕迹,也会在心理生理上留下涉案的记忆。涉案人对自己在所涉及的案件中使用的工具、事情处理的方式、案件现场的情况、接触过的人和物、行为过程等会有心理上的认知过程,这些案件的相关情况在案件行为实施后,并未消失得毫无踪迹,而会保留在大脑的记忆中。当接受与案件相关的内容(图片或语句等)刺激后,大脑对与案件相关内容进行认知加工时,那些与案件相关的图片或语句所含的信息,通过视觉“看”进入大脑,有些经大脑的认知加工会被“再认”而“忆”出来。当向被测人呈现与案件相关的,并进行具有不同认知加工属性刺激的“案件相关记忆检测”,可以展开人在实施欺骗时的认知进程分析(见表1)。

表1 案件相关信息经看(视觉)途径进入人脑后认知加工的递进过程

续表1

测谎时被测人需经过“看”才能完成认知作业,而完成每项认知作业需要识别 +判断 +按键选择(结果输出认知作业表达)几个过程,“看”是识别的基础,“看”出的结果是判断的依据,但不同的被测人不一定都按照“看”得出的结果作为判断的依据,来最后确定选择“是”或“否”哪一个按键。涉案人和无辜者认知过程中的识别—判断阶段是一致的,而对涉案人来说最大差别在于,虽然他们识别是准确的,判断是清楚的,但按键的选择是相反的(不按照识别出的真实结果做按键选择)。这是基于识别出的内容,作与己关系“危险与安全”程度的评估。当遇到案件相关的认知作业时,涉案人会作出高危险的评估,知情人会依据不同相关程度作出不等的危险评估,无辜者作出少或无的危险评估,这 3类人出于各自的目的作出不同的按键选择,认知加工的递进过程有相同的也有不同的。知情者和无辜者多数会出于自我保护的目的,本能地以尽快解脱与案件的关系为基本原则,其脑认知加工方式即神经元间相互的联系和通路,是以默认的简捷的方式来进行的。

涉案人在识别出所要认知的信息,完成认知作业,随后判断出该信息与案件相关之后,就需要欺骗来回避此项认知作业与己有关,而且需要对判断的真实结果实施抑制,伪装出假的识别结果,在选择按键时作出与认知判断结果相反的选择。他们以逃避测试为认知原则,这样既涉及涉案人战略上的总体监控,又涉及战术上每次识别判断结果的选择,使简单的诱发刺激反应复杂化,认知递进层次增多。

对表1的分析可以认为,因为涉案人员发现了所出现的认知作业是与案件相关的,就需要仔细“看看”而使认知层次加深,非涉案人可能不需要看“清楚”以后深层次的认知加工过程。知情人有时作为非涉案人,出于本能的自我保护,以自我“脱嫌”作为优先的认知原则,当然不排除个别被试对测谎的“挑衅(我非涉案人看你有能力测出否)”,或者由媒体、自我猜测、“兴趣”人群间臆断等对被测人认知加工的干扰或影响,在看懂语句看清楚图片后,会比无辜者的脑加工认知方式复杂一些,这样就会使知情人的认知加工的递进过程有少许的增加。

无辜者在利己本能自我保护动机的驱使下,排嫌(排除自己与案件的关联)作为第一要务,全部以“诚实”的基态来完成认知作业实现“排嫌”,对识别判断的结果以简单实现为认知原则,认知递进以直接通达为要求,直接诱发控制手指运动的控制中枢,去实际地真实地反映认知判断的结果,其决策层次是参加测试的 3类人中最少的。

由此可见,在必须经由的认知加工过程方面,也就是确定自己的选择之前,无辜者所涉及的过程是最少的,知情人其次,涉案人最多、最复杂。涉案者、知情者、无辜者总体的认知递进差异表现在,他们有“相同的识别过程—略同(稍微,大约,大致(approximately)相同)的判断过程(以知情者和无辜者为代表)—不同选择过程(三者对判断的结果在做按键选择时所表现出来的认知意义有许多不同)”。对认知识别的结果用按键进行表达时,涉案人与知情人、无辜者有根本的不同。

3 涉案者、知情者、无辜者三者认知进程差异在反应需时上的反映

认知脑电位测谎是基于事件相关脑电位(ERP)的发展而来的。它借助从 ERP中提取的与认知、记忆、思维活动有关的认知电位,即对案件相关内容进行认知加工时,所记录的头皮表面脑电位,经过分类平均叠加等技术来分析被测人与案件的关系。由于每名参与案件相关脑电测试人,对诱发刺激所产生的认知结果的判断和选择存在差异(见表2),此差异会导致不同的脑电变化,结合刺激属性,比较不同刺激和反应方式诱发具有欺骗特异性在反应需时、波幅、潜伏期、频率等上的差异,分析欺骗过程中在大脑的动态活动过程和激活部位,以及涉案人特有的“撒谎用时”,检测其是否有与诚实不同的特征,据此可判断被测人大脑中是否储存有案件相关信息[3]。

表2 案件信息加工的需时分析 m s

表2综合以往的测谎研究结果表明,即使是最简单的认知测试,都需要 200ms以上,欺骗作为复杂认知活动,有效的分析成分应该是发生在 200ms后的脑电。人类的撒谎其实是在对刺激内容正确地识别判断(听懂问话或看懂文句、看清楚图片)的基础上,用真的识别结果作假的判断选择。如果对刺激的内容都无法识别出来的话,那么撒谎就只能在“自圆其说”状况进行,当今对“自圆其说”的测谎还很难实现,现行的测谎也是以“一问一答”方式来展开的。对刺激作出回答,即识别出测谎时的刺激内容是完成撒谎的先决条件,如果认知内容所呈现的时间过短,或给予被测人反应的时间过少,或认知任务所要求的过于复杂,超过被测人所能理解的难度,那么客观上影响认知测谎纯度。另外,如使用过长问句,句子有过多的逻辑关系,以及各内容间发生过多的承转,承载过于繁杂信息的图片等,这也在客观上会影响测谎。被测人主观上一方面可以通过加强“预警”来提高发现案件相关信息的监控水平,另一方面增加神经元间联系的次数,以及增多神经元突触间联系的次数(测谎时的具体反映就是反应时的延长),来达到欺骗识别的结果伪装判断的选择。

3.1 涉案人大脑认知加工过程撒谎用时的组成

从 ERP对脑认知分析的内容来看,它包括外源性成分和内源性成分,人类撒谎的完成也在这 2个成分之中。外源性成分是人脑对刺激产生的早成分,受刺激物理特性 (强度、类型、频率等)的影响;内源性成分与人们的知觉或认知心理活动有关,尤其与人们的注意、记忆、智能等加工过程密切相关,不受刺激的物理特性的影响[3]。

反映外源性成分和内源性成分的指标之一是时间,完成认知测谎时图片识别和语句判断所需要的时间,有刺激内容的呈现时间和被测人完成任务所需要的时间(反应时)。刺激呈现时间是由主测人根据被测完成刺激所需的最小生理阈值设定的,是刺激引起反应所必需的条件,主要反映的是外源性因素即刺激的物理特性对它的影响。其次,与被测完成任务的难度有关:需完成的认知任务越难呈现时间就需越长,有最少的呈现时间要求。每位被测人反映在 ERP上有物理(如亮度、最小分辨距离等)、生理(如神经膜电传导、神经元间信息传递)、心理(单一刺激属性的认出)上的共性,也有外源性影响所带来的波型、波幅等方面的共性。

被测人完成任务所需要的时间,是从刺激呈现,被测人根据任务要求作出识别判断,到完成按键动作的时间。时间的花费主要用于识别—判断—选择按键输出结果 3个认知过程上,主要反映的是内源性因素,即认知任务的心理属性对它的影响。由于它与人们的注意、记忆、智能等加工过程密切相关,被测人欺骗或正常的认知心理活动,将在不受刺激的物理特性的影响下被客观地记录下来。涉案人的反应时不仅有 3类人都有的“识别—判断—选择按键”用时,还包括撒谎用时,这是实现欺骗所必需的,因为对识别结果的正确判断不实施抑制,欺骗就无法实现。撒谎对无辜者来说是“额外”的人为附加的认知负荷。呈现时间和反应时间,从完成认知测谎的反应时来看,真正有心理贡献意义的反应时,至少应该在 200ms以后发生脑电位变化。反应时作为测谎分析的指标,有最少需要的反应时间和最长范围。从表2和刘洪广的 ERP测谎研究结果[4]证实:测谎研究中分析被测人的反应时的有效时域约 200～1500ms;因为短于 200ms人类大脑基本不可能完成撒谎的认知任务,脑电位变化更多的是内源性所导致的,长于 1 500ms对于目前的 ERP技术而言,还难以保证撒谎所致脑电位变化的表现纯度,可能混有其他非撒谎相关的脑电位变化。

3.2 涉案人反应时的认知分析

涉案人对涉案问题是在识别准确判断清楚的情况下,即“识别—判断”的认知过程“涉案知情无辜”三者相同,而选择部分是对识别出的结果,作判断选择按键的时间,涉案人长于知情和无辜,完成欺骗的作业进行的是相反的按键选择,所涉及的认知加工过程的复杂程度要高,神经元交换的次数要多。测谎时每位被测人都能对显示的语句或图片作出是否经历过、知道过、认识过、思考过、听说过、用过、看过、去过等,作出明确的“是”或“否”的认知判断,虽然能够对不同的认知类型作出相同的认知结果,但当遇到案件相关内容的刺激项时,会因为与自己不同的关联程度或负法律责任的严重程度不同,对相同性质的结果会作出不同的判断选择,涉案人更多地会对案件相关内容作出与识别结果相反的选择,也就是认知判断后期在确定反应按键选择时,需要发出以欺骗他人为目的虚假判断结果,脑部额叶皮层细胞为实现“抑真求假”目的,所发出的整合输出脑指令,在识别—判断—选择各脑加工过程就需要更多的脑部额叶皮层细胞或神经核团参与,需要动员更高级、更复杂的脑认知加工层面来完成。依赖撒谎以得安全生存,绕过包括对事件的起因、如何发展、谁危险、谁对自己有帮助、接下来会发生什么等内容的记忆,这种记忆会帮助人们去预测未来重要的事情,以致脑活动增加,ERP变化明显。另外,人们会把自己的情绪状态作为关于某一目标决策的信息依据,如果感到了怕,人就会把自己遇到的情况解释为危险。涉案人怕或悲伤都说明他已缺少控制感,而感到愤怒就意味着其他人引起了坏局面,或能找出理由对测查结果指责,说明那些具有自负心理的涉案人,自认为能控制接下来发生的事情(否则没有必要感到愤怒),人们依靠当前的情绪状态来回答广泛的问题。

涉案者、知情者、无辜者这 3类人对同一的需要认知判断的刺激内容,具有各自不同的心理意义。如案件相关的认知刺激内容,对无辜者来说是从没见过(案发的场景、场所等)、没用过(工具、凶器等)、没接触过(保密的信息、数据、图纸等)、没思考过(案发前的准备、案发后伪装和逃避等),他会对所认知的内容以心理意义为“记忆未储存(陌生)”的处理方式,作出判断的结果。对于知情人来说,或听说过、或议论过、或自己充填(主观臆断)过案件情节,与案件信息是部分的或间接的有关,所形成的这些片段的不连贯的不清晰的案件情节信息,有些是真实的,有些是虚幻的、不存在的,有些甚至是自我杜撰修补添加上去的。基于这些存储不可靠的记忆碎片、残片、义(false)片,心理意义为“记忆虚存储(或有或无的似曾相识)”,作出判断时显然比无辜者要复杂。

涉案人对案件相关的认知任务,不仅见过(案发的场景、场所等),还去过至少一次,还用过(工具、凶器等),对施案在案前和案后还周密思考过。所有这些亲身经历存储在记忆中,会怀着强烈的欺骗动机,对已存在于记忆中的案件相关事实,以心理意义为“实存(案件相关信息的记忆实际存在)—实识(对呈现的案件相关信息实际地被识别出)—实抑(实施抑制“真”的识别判断结果作为默认的按键选择依据且优先实行(practise)神经“假”通路—实假(以与事实相反的认知结果进行按键的选择)”,涉案人与无辜者和知情人相比较,涉案人完成认知任务的“实存—实识—实抑—实假”显然要比后两者需要增加更多的认知脑负荷,这在涉案人对案件相关问题的反应时延长和 ERP中的 P300成分可得到证实。欺骗反应相对诚实反应而言,都需要更长的反应时,欺骗反应时的变异程度明显大于诚实反应时,该实验结果说明欺骗反应的实验效应并不会因为刺激类型的不同而发生实质性的改变,据此可以推测欺骗和诚实所涉及的心理过程上的差异,普遍存在于不同加工任务和反应任务中。涉案人会动员出最大化的感知觉能力,参与测查,对识别过程以及随后的判断,与知情人和无辜者有共同性。而再认和欺骗作业的认知递进表明,完成欺骗比诚实需要更多的复杂深入细化化的认知加工过程,无辜者和知情者的认知加工的递进过程简单,判断的选择上实际反映出的是反应时短,准确率高。

4 小结

通过对案件相关信息再认的脑认知递进分析,发现认知脑电位测谎是基于大脑的信息认知处理过程,所检测的是案件相关信息在被测人头皮电位所具有的特征。无论被试说假话或真话,所检测的结果都是一样的,与说不说谎没有关系,能将特定的与案件相关的脑电位特征性的证据和特定作案人联系起来。案件相关脑电位检测在犯罪侦查中比现行的心理测试技术具有更多的优势。

[1] GenettiM,Khateb A,Heinzer S,et al.Temporal dynamics of awareness for facial identity revealed with ERP[J].Brain and Cognition,2009,69(6):296-305.

[2] Koivisto M,Revonsuo A,Lehtonen M.Independence of visualawareness from the scope of attention:An electrophysiological study[J].Cerebral Cortex,2006,56(16):415-424.

[3] 魏景汉,阎克乐.认知神经科学基础[M].北京:人民教育出版社,2008:518-520.

[4] 刘洪广.欺骗引起脑加工冲突的反应时研究[J].中国人民公安大学学报:自然科学版,2008(3):47-50.