[发明专利]一种基于认知负荷变化的实时功能磁共振测谎系统

说明书

本发明公开了一种基于认知负荷变化的实时功能磁共振测谎系统。脑功能磁共振成像仪，实时采集被测试者的脑功能磁共振图像；测试模块，包含屏幕和控制模块，控制模块和屏幕连接并控制屏幕呈现特定图形，控制模块和脑功能磁共振成像仪连接并实时采集脑功能数据，控制模块将脑功能数据发送到处理模块进行分析处理；处理模块，接收来自控制模块发过来的脑功能数据进行实时分析，获得测谎结果。本发明使用认知负荷变化范式改变了测试者说谎认知资源需求，采用脑功能磁共振信号能反映说谎脑机制，降低测试者主观影响，提高了测谎的准确性。

技术领域

本发明设计认知神经科学技术领域的一种测谎系统，尤其涉及一种基于认知负荷变化的实时功能磁共振测谎系统。

背景技术

说谎是一种隐瞒真实信息或故意传递虚假信息的行为。常见的测谎方法大都基于心跳、血压等间接信息，容易受到测试者自身情绪、心态影响，准确率较低。对大脑信号进行直接检测能直接反映测试者在说谎状态下的大脑状态，降低测试者主观带来的影响。利用功能磁共振成像系统可以有效地检测脑信号，并通过对脑信号进行分类达到测谎的目的。

根据心理学的相关研究，信息加工需要消耗认知资源。而说谎是一项复杂的认知加工过程，越复杂的说谎场景，说谎者就需要更多的认知资源，也越难完成说谎。这时说谎状态就较为容易被识破。

发明内容

本发明提供一种基于认知负荷变化的实时功能磁共振测谎系统，用以解决上述背景中提出的问题，本发明可以改变认知负荷的新型测试范式，并根据测试者完成任务时的脑功能信号进行数据分析，可以有效地提高测谎的准确率，实现了具有实际应用价值的测谎系统。

为实现上述目标，本发明技术方案如下，包括：

脑功能磁共振成像仪，实时采集被测试者的脑功能磁共振图像；

测试模块，包含屏幕和控制模块，控制模块和屏幕连接并控制屏幕呈现特定图形，控制模块和脑功能磁共振成像仪连接并实时采集脑功能数据，控制模块将脑功能数据发送到处理模块进行分析处理；

处理模块，接收来自控制模块发过来的脑功能数据进行实时分析，获得测谎结果。

本发明采用表征不同认知负荷的范式对被测试者进行说谎测试的认知实验，在多认知下采用脑功能磁共振成像采集作为原始数据，进而构建被测试者的说谎分类器，将原始数据处理为说谎特征向量后进行输入判断。

所述的控制模块控制屏幕呈现不同认知负荷的图形范式进行测试，测试实时采集获得脑功能数据。所述的脑功能数据为脑功能磁共振图像。

所述的控制模块控制屏幕按照以下方式呈现图形并对被测试者进行认知实验，在认知实验结束时控制脑功能磁共振成像仪采集脑功能数据：

认知实验包含决策阶段、记忆阶段和问题阶段：

S1、在屏幕中央上第一次呈现注视点“+”并持续250ms，被测试者注视注视点；

S2、第一次注视点消失后进行持续时间为750ms的决策阶段，决策阶段中要求被测试者随机作出后续在问题阶段说谎还是说真话的决定；

S3、在屏幕中央上第二次呈现注视点“+”并持续250ms，被测试者注视注视点；

S4、第二次注视点消失后进行持续时间为1750ms记忆阶段：在屏幕中央上同时呈现数量不等的多个图形，被测试者注视多个图形并自行记录，多个图形的数量例如为2个、4个或6个；多个图形的同时呈现构成了认知负荷变化，不同数量的图形表征被测试者所需要的认知负荷的不同。

S5、在屏幕中央上第三次呈现注视点“+”并持续250ms，被测试者注视注视点；