Основные психофизические законы. Теория обнаружения сигналов - Основные психофизиологические измененияны. Теория обнаружения сигналов

Оглавление:

Еще в древности было замечено, что при допросе человека, совершившего преступление, его страх перед возможным разоблачением сопровождался определенными изменениями в его физиологических функциях. Например, в древнем Китае подозреваемого в преступлении подвергали испытанию рисом: То есть, он должен был положить в рот горсть сухого риса и выслушать обвинение. Считалось, что если рис оставался сухим во рту (слюноотделение прекращалось из-за страха разоблачения), то вина подозреваемого считалась доказанной. Аналогичным образом, тест, используемый в Древней Индии, заключался в том, чтобы вызвать подозреваемого на детали преступления, используя нейтральные и критические слова. Человек должен был ответить первым словом, которое пришло ему в голову, при этом беззвучно ударяя в гонг. Было обнаружено, что реакция на критическое слово сопровождалась более сильным ударом. Следует подчеркнуть, что упоминания о подобных процессах можно найти у самых разных народов, живших в разное время далеко друг от друга.

Чтобы установить личность преступника, дознаватели прибегали к наблюдению за динамикой отдельных физиологических процессов (слюноотделение, двигательная активность рук). В этом случае требовались достаточно чувствительные устройства регистрации физиологических изменений в организме людей во время теста. Горсть риса, гонг или что-то еще играли роль такого записывающего устройства.

Понятно, что отголоски острых психологических переживаний человека могут проявляться не только в двух вышеперечисленных, но и во многих других физиологических процессах.

В 1877 году итальянский физиолог А. Моссо, используя плетизмограф (прибор для измерения наполнения кровеносных сосудов и изменения пульса), во время эксперимента в клинике наблюдал, как у пациента без видимой причины внезапно усилилась пульсация. Проведя серию экспериментов, А. Моссо пришел к идее, что если страх является существенным компонентом лжи, то этот страх также может быть изолирован. Эти идеи привели к исследованиям с примитивными приборами, направленными на обнаружение скрытой человеком информации, и практически означали рождение новой отрасли науки — психофизиологии.

Первый практический опыт использования таких приборов для детекции лжи принадлежит известному итальянскому криминалисту Чезаре Ломброзо. Уже в 1881 году во время допросов подозреваемых в совершении преступлений он использовал гидросфигмограф — прибор, который фиксировал изменения артериального давления на диаграмме (графике), что позволяло проводить их дальнейший детальный анализ.

В 1895 году Ч. Ломброзо в своей книге «Преступный человек» описал положительный практический опыт использования гидросфигмографа при обследовании человека по делу о преступном ограблении. В своем исследовании он не обнаружил явных изменений артериального давления в ответ на стимулы, связанные с расследуемым ограблением, но в то же время отметил снижение артериального давления в ответ на вопросы по другому делу о краже паспорта, что впоследствии было подтверждено.

В 1902 году Ч. Ломброзо участвовал в расследовании уголовного дела об изнасиловании и убийстве девушки и снова использовал гидроплетизмограф во время допроса подозреваемого. Анализируя полученные данные, Ломброзо обнаружил небольшие изменения в пульсе допрашиваемого, когда тот производил в голове различные математические вычисления. Однако, когда подозреваемому предъявили фотографии раненых детей, в записи импульса не произошло никаких резких изменений, как и с фотографией убитой девочки. Результаты последующего расследования однозначно доказали, что данный подозреваемый был невиновен в совершении преступления.

А. Моссо, сотрудничавший с К. Ломброзо, также обнаружил, что паттерн дыхания меняется в ответ на предъявление различных стимулов. В 1914 году Витторио Бенусси, итальянский профессор Университета Граца в Австрии, занимавшийся проблемами психофизики, опубликовал свои исследования по динамике дыхательного процесса и показал, что частота, глубина дыхательных циклов и отношение продолжительности вдоха к продолжительности выдоха изменяются, когда испытуемый лежит.

Первый прототип современного полиграфа был разработан калифорнийским полицейским Джоном Ларсоном в 1921 году. Аппарат Ларсона одновременно регистрировал изменения артериального давления, пульса и дыхания и систематически использовался им при расследовании преступлений.

В 1933 году Леонард Килер, студент Д. Ларсона, сотрудника лаборатории научных методов раскрытия преступлений Северо-Западного университета, разработал портативный полиграф для использования в полевых условиях, конструкция которого включала канал для измерения сопротивления кожи. Затем Киллер организовал массовое производство таких полиграфов.

Замечательное развитие аппаратного психофизиологического метода детекции лжи в США не осталось без внимания, и в 1920-х годах интерес к выявлению скрываемой человеком информации с помощью лабораторного оборудования проявляется в нескольких странах.

В частности, в СССР психолог А.Р. Лурия (впоследствии — академик АН СССР) усовершенствовал очень популярный в экспериментальной психологии тех лет метод ассоциаций и работал в специальной лаборатории при Московской областной прокуратуре, применяя разработанный метод для выявления скрытой информации у людей, совершивших тяжкие преступления.

Основные психофизиологические изменения

Вегетативные и физиологические реакции при эмоциях включают:

Изменение (при отсутствии физической активности) частоты пульса и изменение ритма пульсовых сокращений; изменение артериального давления (по гипертоническому или гипотоническому типу);
Изменения дыхательного ритма (особенно сильное укорочение экспираторной фазы и искажение нормального дыхательного цикла);
Заметные изменения кожно-гальванической реакции (КГР), появление обильного потоотделения без температуры и физических нагрузок;
Изменения в электрокардиограмме (ЭКГ);
Изменения в картине электроэнцефалограммы (ЭЭГ);
усиление перистальтики кишечника; увеличение диуреза;
различные изменения в элементах крови, мочи, слюны.

Существует два основных типа детекторов лжи: полиграф и анализатор речевого стресса.

Существуют также детекторы лжи, которые определяют стресс по тремору, по температуре.

Полиграф — это аппаратный комплекс, используемый для объективной регистрации физиологических показателей: гальванической реакции кожи, электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электромиограммы (ЭМГ), артериального давления, плетизмограммы и так далее. — для анализа эмоциональных реакций на стимулы, предъявляемые во время интервью, допросов.

Детекторы лжи также делятся в зависимости от метода сбора данных.

Аналоговые (перьевая ручка, чернильная ручка, традиционные), где данные записываются на бумаге для записей.

цифровая (компьютерная) — запись производится на электронный носитель с помощью персонального компьютера.

Современный компьютеризированный полиграф представляет собой портативный персональный компьютер с сенсорным блоком и датчиками для сбора данных.

В конце 2000 года южнокорейская компания 911Computer Co. разработала карманный детектор лжи. Handy Truster размером с ладонь анализирует спектральный состав голоса человека и сравнивает его с образцами, соответствующими голосу человека, говорящего правду и намеренно лгущего. Калибровка выполняется заранее. Сама идея не нова, но ее реализация с приемлемой эффективностью требует довольно громоздких вычислений. Благодаря современным технологиям специалистам удалось сделать необходимый калькулятор очень компактным.

Компоненты: Сенсорный блок используется для приема сигналов от датчиков, фиксирующих информацию о физиологических процессах, усиления и фильтрации этих сигналов, преобразования их в цифровой код и передачи на персональный компьютер.

Для сбора физиологических данных используются следующие датчики:

верхнее (грудное) и нижнее (брюшное) дыхание;
Сердечно-сосудистая деятельность: пульс, сосудистый поток и/или кровяное давление;
электродермальная проводимость (сопротивление кожи, кожно-гальванический рефлекс).

Одновременный мониторинг этих физиологических процессов во время психофизиологического обследования строго обязателен: согласно существующим международным стандартам, исключение из мониторинга хотя бы одного из этих процессов приводит к недействительности процедуры полиграфического обследования.

Другие датчики, входящие в состав различных моделей полиграфов, выполняют вспомогательную функцию. Например, для обнаружения артефактов можно использовать датчики тремора (двигательной активности) и голоса: Движение объекта и внешний шум, соответственно. Датчик речи (микрофон) также может быть использован для более точной фиксации моментов «вопрос-ответ» и записи фонограммы интервью.

Электромиография

Электромиография — это метод исследования нервно-мышечной системы, основанный на регистрации и анализе биоэлектрических потенциалов.

Анализ кривых ЭМГ проводится непосредственно на экране осциллографа (измерение задержки, амплитуды, частотной характеристики) или с помощью компьютера (спектральный анализ ЭМГ, автоматический расчет задержек, амплитуд, усреднение кривых). Дальнейшее развитие прибора идет по пути автоматизации управления работой прибора, автоматизации обработки ЭМГ.

Практическое преимущество использования записи ЭМГ реакции на стресс заключается в возможности измерения групп мышц. Большинство клиницистов работают с лобными мышцами, но трапециевидные (верхние отделы), брахиорадиальные и грудино-ключично-сосцевидные группы мышц также могут быть использованы для измерения стрессовой ситуации.

Электромиография реакции на стресс оценивает влияние реакции на стресс на полосатую мышцу путем измерения электрохимической активности нервов, иннервирующих эту полосатую мышцу.

Плетизмография.

Плетизмография — метод регистрации сосудистой реакции организма. Плетизмография отражает изменения объема конечности или органа, вызванные изменениями количества крови в нем. Изменения давления крови и лимфы в конечности отображаются в виде кривой, называемой плетизмограммой.

В плетизмограмме можно выделить два типа изменений: фазические и тонические.

Фазические изменения обусловлены динамикой объема пульса от одного сердечного сокращения к другому.

Тонические изменения кровотока на самом деле являются изменениями объема крови в конечности. Оба показателя демонстрируют сдвиги, указывающие на вазоконстрикцию под влиянием психических стимулов.

Наиболее распространенными объектами для плетизмографического тестирования являются пальцы рук и ног, икры и предплечья. У большинства людей объем крови в этих областях уменьшается во время стрессовой реакции. Обычно считается, что это явление связано с прямыми нервными импульсами, достигающими кровеносных сосудов и вызывающими сосудосуживающий эффект. Уменьшение притока крови к этим участкам также приводит к снижению температуры кожи. Периферический кровоток можно определить по температуре кожи, измеренной в одной из четырех анатомических областей, упомянутых выше.

В клинических условиях температура кожи является даже лучшим показателем, чем данные плетизмографии.

Для полиграфического обследования обычно используется механический пальцевой плетизмограф.

Электрокардиограмма.

Частота сердечных сокращений обычно определяется с помощью какого-либо плетизмографического метода или ЭКГ. Плетизмографическое определение ЧСС гораздо удобнее для детекторов лжи. В зависимости от того, какой параметр используется в качестве критерия изменения объема (кровотока), различают механическую, электрическую и фотоэлектрическую плетизмографию.

Принцип действия механических плетизмографов основан на свойстве жидкостей и газов сохранять постоянный объем при постоянном давлении и температуре. Исследуемая часть тела (палец) помещается в закрытый сосуд, наполненный воздухом, и подключается к записывающему устройству. В механической плетизмографии используются различные методы регистрации: оптический, механический и электрический. Для электрической регистрации используются фотоэлектрические, тензометрические, емкостные и механоэлектрические датчики. Наиболее удобным в полиграфах является тензометрический метод, который заключается в прикреплении к мембране (подвижной части) плетизмографа тензометрического датчика из проволоки, сопротивление которого изменяется при деформации мембраны. Увеличение объема пальца приводит к удлинению проволоки и, следовательно, к увеличению сопротивления.

Оценка частоты сердечных сокращений по ЭКГ, несомненно, более точная, но и более ограниченная с практической точки зрения.

Электрокожные методы измерения

Электродермальные методы измерения включают оценку влияния стресса на электрические свойства кожи.

Наиболее широко используемый метод электродермального измерения стрессовой реакции основан на явлении кожного сопротивления (иногда сокращенно CGS — skin galvanic resistance). Метод измерения CGS основан на использовании слабого электрического тока между двумя электродами на поверхности кожи. В этой системе кожа действует как электрическое сопротивление. Этот факт может помочь нам измерить SW (реакцию на стресс), если мы вспомним, что большинство людей во время реакции на стресс выделяют через потовые протоки различное количество соленого пота. Акт потоотделения значительно изменяет сопротивление кожи. Однако было установлено, что метод измерения CGS подвержен ошибкам различного происхождения, поэтому многие специалисты ищут другие методы измерения электрокожного феномена.

Одной из таких подходящих альтернатив CGS при измерении электрической активности кожи является измерение электродермального сопротивления (ЭДС) потенциала кожи (CP). Этот метод основан на измерении естественной биоэлектрической активности кожи, а не на пропускании электрического тока через поверхность кожи, как в CGS. Преимуществом CP по сравнению с CGS является то, что при CP существует более короткий временной интервал между предъявлением стимула и электрическим ответом кожи.

Средний интервал для ЭК составляет 2-3 с. В большинстве случаев при использовании контроллера этот интервал сокращается вдвое.

Регистрация CP называется гальваническим кожным рефлексом (ГКР). Для регистрации сердечно-легочной реанимации используются поверхностные электроды. Они могут быть изготовлены из латуни с покрытием (олово), нержавеющей стали, серебра. Хлорсеребряные электроды наиболее удобны. Они не нарушают нормального физиологического состояния кожи, почти полностью неполяризуемы. В полиграфе используются серебряные электроды диаметром 10 мм, которые крепятся к двум пальцам одной руки.

Пневмографические методы исследования.

Измерение пневмографических аспектов СР предполагает оценку воздействия СР на дыхательную систему человека. Двумя наиболее распространенными показателями являются частота и глубина дыхательных движений. Регистрация дыхательных движений осуществляется с помощью пневмографа.

Пневмотахометрия — это метод изучения механики дыхания, основанный на регистрации скорости и объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Полученная запись называется пневмотахограммой. Пневмотахограф — один из ряда современных приборов и аппаратов, используемых для диагностики. Пневмотахографы работают с открытой системой, что означает, что пациент дышит окружающим воздухом. Простейшие пневмотахографы состоят из преобразователя воздушного потока в электрический сигнал и самописца. Они используются для определения объемной скорости движения воздуха при спокойном и форсированном дыхании, частоты дыхания, продолжительности вдоха и выдоха.

В полиграфных исследованиях наиболее удобный метод измерения основан на изменении длины окружности грудной клетки во время вдоха и выдоха. Грудная клетка испытуемого обернута вокруг трубки с тензометрическим датчиком. При растяжении проволоки сопротивление изменяется, это изменение пропорционально изменению объема легких.

Температурные методы исследования стресса человека.

В организме человека большое количество тепла (50-100 ккал/г) выделяется в результате экзотермических биохимических процессов в клетках и тканях и высвобождения энергии, связанного с синтезом ДНК и РНК. Это тепло распределяется по всему телу за счет циркуляции крови и лимфы. Кровообращение компенсирует температурные градиенты. Кровь способна к интенсивному теплообмену между центральными и периферическими областями тела благодаря своей высокой теплопроводности, которая не меняется в зависимости от вида движения. Смешанная венозная кровь — самая теплая. Он мало охлаждается в легких и поддерживает оптимальную температуру тканей, органов и систем, распространяясь через системное кровообращение.

Температура крови, протекающей по сосудам кожи, снижается на 2-3 °С. При возникновении патологии или стресса нарушается работа системы кровообращения. Изменения происходят уже потому, что сдавливание сосудов во время стресса, например, в конечностях, снижает перфузию крови и, соответственно, теплопроводность, что отражается на термограмме появлением очага гипотермии.

Термография — это метод функциональной диагностики, основанный на регистрации инфракрасного излучения человеческого тела, которое пропорционально его температуре. Распределение и интенсивность теплового излучения в норме определяется особенностями физиологических процессов в организме, особенно в поверхностных и глубоких органах.

Пироэлектрический датчик обычно используется в полиграфе для измерения температуры тела. Его действие основано на пьезоэлектрическом эффекте, т.е. появлении зарядов на поверхности кристалла (ферроэлектрического кристалла) при нагревании. Этот датчик не требует дополнительного источника питания и очень чувствителен.

Трудности при проверке

Сложность заключается в том, что человек попадает в незнакомые условия. Им нужно сесть в кресло, надеть датчики — все выглядит как медицинская процедура, и тестируемый испытывает волнение.

Бывают случаи, когда человек, пришедший к врачу для измерения артериального давления, сразу же реагирует на то, что нужно измерить давление, повышением артериального давления. Это также создает ориентировочный рефлекс, который следует устранить. Поэтому задача состоит в том, чтобы приблизить проверки на полиграфе к естественным условиям, то есть сделать их такими, чтобы не было необходимости прикреплять датчики, чтобы проверяемый вообще не предполагал, что его проверяют.

Не каждый человек подходит для проверки на детекторе лжи, поскольку есть очень эмоционально возбудимые личности, которые на самые безобидные вопросы реагируют с повышенной эмоциональностью.

Некоторые люди, с другой стороны, эмоционально «расплющены», и им очень трудно прийти к осмысленному вопросу. Поэтому нормальный, эмоционально уравновешенный человек, который нормально и адекватно реагирует на происходящее с ним, подходит для проверки на полиграфе, и тогда его действительно можно проверить на полиграфе.

Огромное значение имеет психологическая подготовка оператора и его способность влиять на объект съемки. То, что мы получаем в записи, мы используем как средство воздействия на испытуемого, чтобы потом, в результате обсуждения с ним того, что мы получили в записи, мы могли получить дополнительные показания.

Очень важно отметить, что такие реакции человека, как частота пульса, дыхание и т.д., носят универсальный характер и реагируют не только на стимулы, которые мы генерируем, задавая вопросы, но и на смех, кашель, боль и прием лекарств. Важный, значимый ответ, который ищет оператор, может быть растворен в других подобных проявлениях. Например, человек сжимает пальцы в кулак, и он может показать такую же реакцию, которая возникает, когда мы задаем вопрос, имеющий отношение к расследованию. Это то, что известно как ориентировочный рефлекс.

Очень трудно выбрать вопрос, который имеет смысл для тестируемого, особенно при приеме на работу. Есть две очень важные, разные процедуры. Если мы расследуем определенное деяние, например, хищение денег из кассы, это уже определенный факт, но когда мы принимаем человека на работу, мы должны узнать о его прошлом, как он вел себя на предыдущих местах работы, и здесь мы должны действовать вслепую.

Специальные шкалы для оценки состояния испытуемого во время процедуры полиграфа (ловушка Брокау).

Зарубежным экспертам известна ошибка, допускаемая при тестировании из-за недостатка информации об индивидуальных особенностях человека, называемая «ловушкой Брокау».

На сегодняшний день не существует научно обоснованных методов быстрой оценки этих состояний.

Этот пробел устранен в новой версии программ «Барьер», «Крис» и «Риф». У них усилен интеллектуальный блок, что значительно расширяет объем информации о состоянии исследуемого человека.

Измерение и отображение психофизиологических показателей происходит автоматически дважды: после фиксации фонового состояния и после выполнения теста.

В конце обследования на экране отображаются результаты, полученные до и после теста. Измерения проводятся параллельно с регистрацией базовых сигналов.

Система отображения включает в себя три шкалы, каждая из которых состоит из трех секторов.

Шкала отражает степень эмоционального возбуждения человека. Полиграфологи знают, что перед проверкой, в зависимости от состояния обследуемого, его необходимо успокоить, если он сильно возбужден, или, наоборот, «простимулировать», если он заторможен, используя для этого определенные техники.

Биологическая «система регуляции» не линейна, и если она слаба или чрезмерно напряжена, ответ на «стимул» может быть значительно ослаблен. Иногда можно наблюдать обратную реакцию, и реакция на «стимул», вызывающий высокое эмоциональное напряжение, будет наименьшей.

Когда функциональная система респондента находится в одном из «экстремальных состояний», разница между ответами на «нейтральный» и «значимый» вопросы значительно меньше. Следовательно, надежность вывода о причастности или непричастности респондента к расследуемому преступлению снижается.

В практике проверок на полиграфе отсутствовала процедура оценки функционального состояния, несмотря на ее очевидную необходимость.

Сектор «LOW». — Функциональный статус субъекта низкий. Он или она не готовы к проверке на детекторе лжи. Это состояние может быть вызвано перенапряжением или может быть результатом приема седативных препаратов.

Сектор «НОРМАЛЬНЫЙ» — степень нагрузки обследуемого соответствует требованиям к его функциональному состоянию при проверках на полиграфе. Регуляция физиологических показателей находится на «линейном участке», и можно ожидать адекватной реакции на предъявляемые «стимулы».

Сектор «HIGH». — Повышенное возбуждение субъекта приводит к неадекватной реакции на «стимул». Например, отсутствие или искаженный ответ на «значимый» вопрос (на «значимый» вопрос ответ может быть ниже, чем на «нейтральный»).

На странице курсовые работы по психологии вы найдете много готовых тем для курсовых по предмету «Психология».

Здесь темы рефератов по психологии

Читайте дополнительные лекции: