事件相关电位（ERP）测谎的方法
一 引言
测谎是当前在司法、安全性行业等多个领域实际应用的一种技术。测谎测试是否具有科学性和判定有效性是该种技术应用的关键。据考证，人类社会使用测谎手段最早可追溯到公元前900年。从野蛮到文明，从愚昧到科学，测谎技术的发展伴随着人类历史的脚步前进。近年来随着认知神经科学的发展，已有一些大脑功能测量技术例如PET（正电子发射断层扫描成像）、MRI（核磁共振）或fMRI（功能性核磁共振）测量以及ERP（事件相关电位）等用于测谎技术的改进研究。相对于其它的认知神经技术，ERP研究有着其时间精度与经济上的优势，上世纪八十年代美国心理学家Rosenfeld首次用事件相关电位（ERP）进行了测谎研究，世界各地越来越多的研究者开始从ERP技术出发来重新考虑测谎技术的改进。
二 ERP简介
    ERP（Event-related potential）是由外部事件或心理反映引起的EEG变化。由外部事件引起的ERP称为外源性ERP，由心理反映引起的ERP则称为内源性ERP。就目前来讲，P300
是被广泛研究的ERP内源性成分。当有意义的刺激呈现时会引发明显的P300波。P300波在Pz点最显著，其次是Cz点，在Fz点最小。P300一般的潜伏期为300-1000毫秒。P300的波幅一般由刺激呈现的百分比以及刺激的含意程度决定的。
三ERP测谎的指标
3.1 P300的波幅
ERP测谎中大部分都是利用P300的波幅作为主要指标来鉴别罪犯和无辜者。例如，在Rosenfeld（1988）研究中，当给被试呈现各个物品的名称时，“有罪”被试自己选择的物品（被当成是被试）名称所引起的P300波幅和无辜被试相比有显著性差异。这些分布是指上就是头皮上各电极的波幅分布。检验两组波幅分布在Pz/Cz/Fz点上是否不同最常用的方法就是2（组别）*3（电极点）方差分析，组别和电极点之间产生显著的交互作用则说明分布差别明显。
BAD（bootstrapped amplitude difference）：在BAD方法中，我们想知道由probe刺激引起的P300波幅是否显著大于irrelevant刺激引起的P300波幅，这就需要我们能够知道每类
刺激的P300波幅的分布。但是在一般bootstrappedERP分析软件中，我们只能得到每一个被试每类刺激P300波幅的平均值。Bootstrapped方法就是帮助我们解决了这个问题：通过计算机程序随机选择N1个单个probe刺激，N2个单个Irrelevant刺激（N1和N2是这两类刺激的真实数目），然后计算出Probe刺激和Irrelevant刺激的P300平均波幅，然后计算差异值D1（D1＝P-I）。然后通过同样方法求得D2（D2＝T－P），最后求出D值（D＝D1-D2）。重复100次后会产生100个D值，如果D大于0则被计数（ND_0）。如果ND_0越大，则说明Probe刺激产生的P300波幅和Irrelevant刺激产生的P300波幅相差越大、而Target刺激产生的P300波幅和Irrelevant刺激产生的P300波幅越相似。所以说，ND_0越大则越有可能被判为罪犯，而ND_0越小则越有可能被判为无辜者。
BCD（Bootstrapped correlation difference）的出发点是：如果Probe刺激和Target刺激的ERP反应的相关系数显著高于Probe刺激和Irrelevant刺激所引发ERP反应的相关系数，那么被试就可能是罪犯。BCD是这样实现的：计算机程序首先求得单个被试的Probe刺激、Target刺激和Irrelevant刺激的所有单次刺激的平均值，然后求得所有被试的三类刺激的ERP平均值M。然后通过Bootstrapped方法，取得每个刺激类型的平均值，计算出Probe刺激和Irrelevant刺激所引发ERP反应的相关系数(r(P,I))和Probe刺激和Target刺激的ERP反应
的相关系数()。最后求出D值（D＝r(P,T) -r(P,I)）。重复100次后会产生100个D值，如果D大于0则被计数（ND_0）。如果ND_0大于预先设定值（Nth），则会被判断为罪犯。和BAD类似，Nth越大，作出犯罪判断的准确率越高，但是漏报率也会提高。
3.2 P300的潜伏期
3.3 P300的电流密度图
3.4 P300在Pz/Fz/Cz点上的分布（profile）
Johnson指出，每一个特殊P300的分布即代表着与其心理过程相关的唯一的P300神经元冲动的活动模式。如果让被试做两种不同的任务，那么就会才生不同的波幅分布，也就是说两种不同的任务会产生不同的P3神经元冲动。
Rosenfeld (1999)的实验中，要求被试完成匹配任务。在这个匹配任务里面，首先会出现三个数字，紧接下来会呈现9个测试数字，其中只有一个和首次出现的数字是一样的。记录在数字呈现过程中的ERP。结果发现说谎组和说实话组的P300波幅分布显著不同。The other major finding of this study is seen in Fig. 4. There, the four scaled P3 profiles associated
with all four stimulus-response combinations in the liar group are shown. What is noteworthy is that within just the liars, regardless of the stimulus type, the profiles superimpose, suggesting a deception-specific profile. In the truth tellers, the two corresponding profiles clearly differ, as they ought to since the brain probably does process matches differently than mismatches and thus the associated neurogenerator sets recruited by the two kinds of processing should be different. However, engaging in deception appears to swamp out these effects, as just noted.13 (All the results just presented were statistically confirmed.) As we will see, however, in other experiments, this swamping out does not happen.
+Antoinette R. Miller and J. Peter Rosenfeld
3.5波形分析方法Wavelet Classifier Method
    Vahid在2006年针对传统以波幅、潜伏期作为指标的方法无法结合不同频率波形和时间精度的问题，提出了一种崭新的分析方法——波形分析方法。
根据频率，从原始ERP波形中分离出各类波形，然后计算相关系数。
四 ERP测谎的研究范式
4.1 二刺激模式
4.2 三刺激模式
4.3 利用自己个人信息的范式
4.4 利用习得信息的范式
五 ERP测谎的发展前途
1 如何有效地防御反测谎？
2 如何结合多道生理测谎仪使用
3 如何利用当今先进的ERP仪器进行源定位分析，来探询说谎过程中的定位变化规律？又一种指标？

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