[發(fā)明專利]一種基于認知負荷變化的實時功能磁共振測謊系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110480169.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113180668A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁健;何宏建;李振業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/055
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種基于認知負荷變化的實時功能磁共振測謊系統(tǒng)。腦功能磁共振成像儀，實時采集被測試者的腦功能磁共振圖像；測試模塊，包含屏幕和控制模塊，控制模塊和屏幕連接并控制屏幕呈現(xiàn)特定圖形，控制模塊和腦功能磁共振成像儀連接并實時采集腦功能數(shù)據(jù)，控制模塊將腦功能數(shù)據(jù)發(fā)送到處理模塊進行分析處理；處理模塊，接收來自控制模塊發(fā)過來的腦功能數(shù)據(jù)進行實時分析，獲得測謊結(jié)果。本發(fā)明使用認知負荷變化范式改變了測試者說謊認知資源需求，采用腦功能磁共振信號能反映說謊腦機制，降低測試者主觀影響，提高了測謊的準確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計認知神經(jīng)科學技術(shù)領(lǐng)域的一種測謊系統(tǒng)，尤其涉及一種基于認知負荷變化的實時功能磁共振測謊系統(tǒng)。

背景技術(shù)

說謊是一種隱瞞真實信息或故意傳遞虛假信息的行為。常見的測謊方法大都基于心跳、血壓等間接信息，容易受到測試者自身情緒、心態(tài)影響，準確率較低。對大腦信號進行直接檢測能直接反映測試者在說謊狀態(tài)下的大腦狀態(tài)，降低測試者主觀帶來的影響。利用功能磁共振成像系統(tǒng)可以有效地檢測腦信號，并通過對腦信號進行分類達到測謊的目的。

根據(jù)心理學的相關(guān)研究，信息加工需要消耗認知資源。而說謊是一項復雜的認知加工過程，越復雜的說謊場景，說謊者就需要更多的認知資源，也越難完成說謊。這時說謊狀態(tài)就較為容易被識破。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于認知負荷變化的實時功能磁共振測謊系統(tǒng)，用以解決上述背景中提出的問題，本發(fā)明可以改變認知負荷的新型測試范式，并根據(jù)測試者完成任務時的腦功能信號進行數(shù)據(jù)分析，可以有效地提高測謊的準確率，實現(xiàn)了具有實際應用價值的測謊系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明技術(shù)方案如下，包括：

腦功能磁共振成像儀，實時采集被測試者的腦功能磁共振圖像；

測試模塊，包含屏幕和控制模塊，控制模塊和屏幕連接并控制屏幕呈現(xiàn)特定圖形，控制模塊和腦功能磁共振成像儀連接并實時采集腦功能數(shù)據(jù)，控制模塊將腦功能數(shù)據(jù)發(fā)送到處理模塊進行分析處理；

處理模塊，接收來自控制模塊發(fā)過來的腦功能數(shù)據(jù)進行實時分析，獲得測謊結(jié)果。

本發(fā)明采用表征不同認知負荷的范式對被測試者進行說謊測試的認知實驗，在多認知下采用腦功能磁共振成像采集作為原始數(shù)據(jù)，進而構(gòu)建被測試者的說謊分類器，將原始數(shù)據(jù)處理為說謊特征向量后進行輸入判斷。

所述的控制模塊控制屏幕呈現(xiàn)不同認知負荷的圖形范式進行測試，測試實時采集獲得腦功能數(shù)據(jù)。所述的腦功能數(shù)據(jù)為腦功能磁共振圖像。

所述的控制模塊控制屏幕按照以下方式呈現(xiàn)圖形并對被測試者進行認知實驗，在認知實驗結(jié)束時控制腦功能磁共振成像儀采集腦功能數(shù)據(jù)：

認知實驗包含決策階段、記憶階段和問題階段：

S1、在屏幕中央上第一次呈現(xiàn)注視點“+”并持續(xù)250ms，被測試者注視注視點；

S2、第一次注視點消失后進行持續(xù)時間為750ms的決策階段，決策階段中要求被測試者隨機作出后續(xù)在問題階段說謊還是說真話的決定；

S3、在屏幕中央上第二次呈現(xiàn)注視點“+”并持續(xù)250ms，被測試者注視注視點；

S4、第二次注視點消失后進行持續(xù)時間為1750ms記憶階段：在屏幕中央上同時呈現(xiàn)數(shù)量不等的多個圖形，被測試者注視多個圖形并自行記錄，多個圖形的數(shù)量例如為2個、4個或6個；多個圖形的同時呈現(xiàn)構(gòu)成了認知負荷變化，不同數(shù)量的圖形表征被測試者所需要的認知負荷的不同。

S5、在屏幕中央上第三次呈現(xiàn)注視點“+”并持續(xù)250ms，被測試者注視注視點；