Электромиографические методы измерения.
Подбор кандидатов для проверки на полиграфе.
Не всякий человек пригоден для испытаний на полиграфе, т.к. есть очень эмоционально возбудимые личности, которые на самые безобидные вопросы реагируют с повышенной эмоциональностью.
Есть люди на оборот, эмоционально ²уплощенные², у них до значимого вопроса дойти весьма сложно. Поэтому для испытаний на полиграфе подходит нормальный, эмоционально уравновешенный человек, который нормально, адекватно реагирует на то, что с ним происходит и тогда его можно действительно проверять на полиграфе.
Вопросник для проверки на полиграфе.
В настоящее время разработаны принципы по выбору вопросов, которые задаются во время проверки с помощью полиграфа.
Выбор нужного метода целиком зависит от ситуации, в которой проводится проверка. Как известно, если проверяется конкретный инцидент, конкретное преступление, нужна одна серия вопросов. Если необходимо отобрать человека с точки зрения надежности его работы, то задаются другие вопросы. Критические вопросы имеют прямое отношение к предмету проверки. Например, к одному из аспектов произошедшей кражи в учреждении, вопросы были поставлены конкретно: ²Вы взяли из кассы 500 долларов?² Это целевой, критический вопрос, который нам нужно выяснить. В более широком плане он может быть таким:²Вы сообщали секретные сведения лицам, которым не положено их знать?².Нейтральные вопросы в отличие от целевых, значимых, не имеют отношения к проводимому расследованию, оказывают незначительное воздействие на нервную систему, не должны создавать повышенной эмоциональной реакции. Например вопрос: ²Ваша фамилия Петров?² или ²Сегодня - четверг?². Это нейтральные вопросы, которые нужны, чтобы создать фон для сравнения реакции испытуемого на критические вопросы и нейтральные. Если различие будет значительным, то делается вывод, что этого человека нужно взять на контроль, на подозрение.
|
|
|
Контрольные вопросы ,как и нейтральные, не связаны с предметом расследования, но в отличии от последних они несут все же значительную эмоциональную нагрузку. Можно спросить испытуемого: ²Вы когда-нибудь нарушали закон?². вот такой вопрос является контрольным, т.к. каждый человек в течение своей жизни когда-нибудь нарушал законы или делал нарушения.
Методики постановки вопросов.
Имеется, таким образом, три типа вопросов: значимые и целевые вопросы, нейтральные для создания фона и контрольные. Для того, чтобы отличить реакции на нейтральные и целевые вопросы, избирается определенная техника постановки вопросов. Так называемый нейтрально-целевой метод, который был разработан классиком полиграфии Макстаном еще в 1917 году. Он долгое время являлся стандартным при проверке. Существо нейтрально-целевого метода в следующем. Берется группа вопросов:
|
|
|
1. нейтральные, не имеющие отношения к делу;
2. значимые, которые мы хотим выяснить, ведущие к расследованию, чтобы определить отношение человека к тому или иному делу.
В разных вариантах они могут идти вперемежку, например, один значимый, потом нейтральный; или могут идти зонами, например, пять нейтральных, потом группа пять критических, потом опять пять нейтральных, потом пять критических опять. Все это записывается на бумагу и на фонограмму, и потом операторы смотрят, как человек реагировал на эту группу нейтральных вопросов. Потом на критическую группу - есть ли различия или нет. Идет полное сравнение ответов испытуемого на те или иные вопросы. Если вперемежку, то по отдельности соответственно смотрят, как он реагировал на эти вопросы изолированно. Считается, что люди, говорящие правду, будут реагировать одинаково во всех случаях, поскольку они спокойно воспринимают как нейтральные, так и критические вопросы, поскольку критические вопросы отношения к ним не имеют. Есть целый ряд проблем, поскольку цель проверки очевидна, допустим произошла кража, или мы берем сотрудника на работу.
|
|
|
Конечно, каждый хочет предстать честным, порядочным, лояльным человеком. Иногда эмоционально утонченные и легко возбудимые люди приходят в замешательство и от нейтральных вопросов. Например, даже вопрос:²Ваша фамилия какая?² - может вызвать затруднение. Здесь есть проблема свершения реакции на значимые и на нейтральные вопросы.
Кроме того, физиологические функции, искажая общую картину, могут иметь решающее влияние, если к тому же они усиливаются или подавляются, например, медикаментами, а также начальным эмоциональным состоянием человека, усталостью, тревогой и др. факторами.
Несмотря на эти существенные недостатки, данный метод, будучи относительно простым, обладает комбинацией различных вариаций. Особенно, когда оператору известна информация, которую пытается скрыть проверяемое лицо. Такой метод может быть единственно доступным при приеме на работу.
Организуя проверку, чаще всего неизвестно, что является главным скрываемым моментом у проверяемого, что он совершил, какие недостатки у него имеются в характере, в поведении. Поэтому ему задаются нейтральные вопросы с точки зрения оператора.
|
|
|
Вторая методика постановки вопросов - с включением пяти контрольных вопросов - является наиболее распространенным методом контроля при проведении расследования по конкретным делам, когда что-то конкретное уже произошло. Методика содержит значимые вопросы, которые, как кажется, вызовут соответствующую реакцию у виновных лиц. Этот тест включает и контрольные вопросы, сформулированные таким образом, чтобы заставить невиновного заметно изменить свои физиологические показания. Идея состоит в том, чтобы измерить таким образом общую неактивность индивида, сравнить ее с реакцией на значимые вопросы. Если четкого различия не усматривается, то считается, что тест не дал однозначного результата и нет необходимости его повторять.
Контрольные вопросы необходимо тщательно формировать. Отвечая на них, невиновное лицо, как правило, испытывает сомнение относительно искренности, правдивости собственных слов. Обычно подобные вопросы касаются прошлых поступков человека, похожих на совершенные преступления, или личных, мелких проступков, которые присущи большинству людей.
Контрольный вопрос может звучать так:² Совершали ли Вы в возрасте до 25 лет кражи на вашем рабочем месте?². Или, например, есть такой вопрос:²Изменяете ли Вы своей жене?², т.е. должны касаться каких-то нарушений или проступков в жизни человека. Если человек действительно не виновен, его это заставит поколебаться. Если человек виновен в чем-то, то этот вопрос будет для него важным.
Подобные контрольные вопросы, как правило, охватывают значительные периоды жизни, что с большей вероятностью способно породить неуверенность и вызвать сомнения в правдивости своих ответов. Вот это и нужно нам создать. Чтобы облегчить ответы на критические вопросы, мы начинаем серию таких контрольных вопросов. Как правило, материал для формулирования контрольных вопросов собирается входе предварительных интервью или каких-либо других действий, связанных с изучением проверяемого полиграфом лица. Оператор не информирует проверяемого о различиях между значимыми и контрольными вопросами, а поясняет, что последние необходимы для определения общей способности лица совершить расследуемый поступок. Инструктируя, оператор специально подчеркивает моментность коротких, но категоричных ответов, т.е. ²Да² или ²Нет² и предупреждает, что прибор зарегистрирует любую неуверенность, неточность., неискренность. Другими словами создается ситуация, заставляющая проверяемого поверить, что от него требуется сущая правда. В действительности экзаменатор хочет вызвать у объекта чувство собственной искренности. Поэтому контрольные вопросы задаются преднамеренно таким образом, чтобы на них было практически невозможно ответить в категоричной форме, хотя оператор просит отвечать ²Да² или ²Нет², и поэтому вызывают замешательство.
Следующая техника постановки вопросов – тест со скрытыми вопросами (ТСВ). Эта такая разновидность техники постановки вопросов, которая базируется на совершенно других предпосылках, чем тест нейтрально-целевых вопросов или тест контрольных вопросов. Данный тест в частности имеет целью выяснить такие познания о преступлении, которые доступны лишь лицам, его совершившим. Тут нужно знать четко какие-то конкретные детали которые мог видеть только этот человек. Деталь или подробность играет ключевую роль. Это и есть скрытый вопрос.
В свое время ТСВ был предложен в качестве альтернативного тесту контрольных вопросов, однако специалисты не прибегают к нему, когда концентрируют события доверия или недоверия. Проведение ТСВ возможно только в том случае, когда экзаменатор располагает большой информацией, т.е. мы должны знать детали, которые невиновный не знает, но виновному они очень хорошо известны. При этом эти подробности не могут быть обличены в нейтральную форму. Вот эти три последовательности вопросов исчерпывают в основном методику испытаний на полиграфе. Есть и другие варианты. Можно, например, не задавать вопросы человеку, а говорить отдельные слова, отвечать на которые проверяемому нужно только первым пришедшим в голову словом. Когда идет значимое слово – у проверяемого появляется замешательство – он говорит с задержкой дыхания, может кашлянуть, может улыбнуться непроизвольно, т.е. происходит какая-то реакция, которая особо заметна.
Физиологические основы проведения проверки на полиграфе
Строение нервной системы человека.
Для того чтобы понять стрессовую реакцию, мы должны сначала понять ее основы, связанные с анатомией и физиологией нервной системы человека.
Основной анатомической единицей нервной системы является нейрон. Функция нейрона заключается в проведении сенсорных, моторных или управляющих сигналов через все тело (рис.1.). Нейрон состоит их трех основных функциональных элементов: дендритов, которые принимают приходящие к нейрону сигналы; клеточного тела или сомы нейрона, которое содержит в себе клеточное ядро, и аксона, который отводит импульсы-сигналы от клеточного тела и передает сигнал на другой дендрит или соответствующий орган-мишень. Однако прежде чем произойдет эта передача сигнала, импульс должен пойти через область, называемую синапсом. Этот переход осуществляется при помощи различных медиаторов, которые являются не чем иным, как химическими веществами, высвобождаемыми в нервных окончаниях аксона. Эти вещества - нейротрансмиттеры - преодолевают синаптическую щель и дают возможность импульсу продолжить свой путь. Медиаторами, вызывающими наибольший интерес при изучении стресса, являются норадреналин (норэпинефрин) и ацетилхолин.
Акт передачи импульса по нейрону основан на сложных процессах электрохимической проводимости. Эта электрохимическая активность появляется при движении ионов через мембрану аксона. Передача импульсов является электрическим феноменом, который можно измерить и наблюдать увеличение амплитуды пика потенциала действия при деполяризации (рис.2.). Этот поддающийся измерению электрический феномен лежит в основе электрофизиологических исследований, таких, как электромиография, электрокардиография и др.
Рис. 1. Строение нейрона.
Рис. 2. Передача сигнала через нейрон.
Теперь мы можем перейти к обсуждению важнейших «подсистем», образующих нервную систему человека, состоящую из нейронов. Эти подсистемы можно классифицировать согласно «функциональной» или же «анатомической» точки зрения. Для краткости изложения выберем вторую. Таким образом, согласно анатомической точке зрения, существует две основные нервные подсистемы: центральная нервная система (ЦНС) и периферическая нервная система.
ЦНС состоит из головного и спинного мозга. Paul MacLean (1975) назвал мозг человека «тройным мозгом» из-за наличия в нем трех функциональных уровней (рис.3).
Неокортекс представляет собой высший уровень тройного мозга и является наиболее сложно устроенным компонентом мозга человека. Помимо таких функций, как декодирование и интерпретация сенсорных сигналов и сообщений, высшее управление поведением в моторно-двигательной (скелетно-мышечной) сфере, неокортекс (прежде всего лобная доля) управляет процессами воображения, логического мышления, построения умозаключений, памяти, решения проблем, планирования и прогнозирования.
Лимбическая система является главным компонентом второго уровня тройного мозга. Лимбическая область мозга представляет интерес в обсуждении проблемы стресса вследствие ее роли как центра эмоционального (аффективного) контроля, которую она выполняет в мозге человека. Лимбическая система рассматривается именно как система, состоящая из многочисленных нервных структур, например гипоталамуса, гиппокама, перегородки, поясной извилины и миндалевидного тела. Гипофиз играет в этой системе важную роль, поскольку является ее самой главной эндокринной железой.
Ретикулярная формация и ствол мозга представляют собой низший уровень тройного мозга. Основная роль этого уровня состоит в управлении вегетативными функциями (сердцебиение, дыхание, вазомоторная активность) и в проведении импульсов через ретикулярную формацию и передаточные центры таламуса по направлению к высшим уровням тройного мозга.
Что касается спинного мозга, то он представляет собой центральный путь, который состоит из нейронов, проводящих сигналы в мозг и от него. Он участвует также в осуществлении некоторых рефлексов с автономной регуляцией.
Периферическая нервная система включает в себя все нейроны организма, которые не входят в ЦНС. Анатомически периферическую нервную систему можно представить себе как продолжение ЦНС - в том смысле, что функциональные центры управления периферической нервной системой находятся в ЦНС. Периферическую нервную систему можно разделить на две подсистемы: соматическую и автономную.
Соматическая система передает сенсорные и моторные сигналы к ЦНС и от нее. Она иннервирует органы чувств и поперечно-полосатую мускулатуру, т.е. обеспечивает их нервами и, следовательно, связью с ЦНС.
Рис. 3. Строение головного мозга.
Автономная система передает импульсы, осуществляющие регуляцию внутренней среды организма и поддержание гомеостаза (баланса). Автономная система, следовательно, иннервирует сердце, гладкую мускулатуру и железы.
Автономную нервную систему можно далее подразделить на два отдела - симпатический и парасимпатический. Симпатический отдел автономной нервной системы связан с подготовкой организма к действию. Его влияние на иннервируемый орган заключается в общей активации. Парасимпатический отдел автономной нервной системы связан с восстановительными функциями и расслаблением организма. Его основное действие проявляется в торможении и поддержании гомеостаза организма.
Стрессовая реакция
Наиболее быстрый ответ на стрессовый раздражитель осуществляется через прямую иннервацию концевых органов. Стрессовые эффекты средней продолжительности связаны с нейроэндокринной осью ²битвы - бегства². Время реакции этой оси уменьшается за счет использования в качестве транспортного механизма системы кровообращения. Однако эффекты этой оси, варьируя от средне продолжительных до хронических, могут перекрываться воздействием последней системы, реагирующей на раздражитель, - эндокринными осями. Эндокринные оси представляют собой пути, по которым реагирование на стрессоры происходит в последнюю очередь. Это обусловлено прежде всего тем, что ее практически единственным транспортным механизмом является система кровообращения и что для активации этой оси требуется более интенсивный раздражитель.
Из описания влияния стресса на функции организма непосредственно следует, что для нас информативными физиологическими параметрами являются:
1) частота сердечных сокращений (пульс);
2) изменение кровяного давления;
3) частота и глубина дыхания;
4) температура кожи;
5) кожно-гальванический эффект (электрическая проводимость кожного анализатора);
6) электромиография (ЭМГ).
Электромиографические методы измерения.
ЭМГ стрессовой реакции включает в себя оценку влияния стрессовой реакции на поперечно-полосатую(n-n) мускулатуру. ЭМГ в сущности можно рассмотреть как косвенное определение мышечного напряжения. Оно является косвенным в том смысле, что измеряет электрохимическую активность нервов, иннервирующих данную n-n мышцу, а не истинное напряжение, вызываемое сокращением мускулатуры. Активность n-n мышцы стало рассматриваться как индикатор стрессовой реакции после одной из ранних работ Edmund Jacobson (1938).
Хотя и небезоговорочно, но многие исследователи пришли к заключению, что регистрация ЭМГ активности лобной области может быть полезным индикатором генерализованной активности симпатической нервной системы. Практическое преимущество использования ЭМГ – регистрации стрессовой реакции состоит в доступности для измерения мышечных групп. Большинство клиницистов работает с лобной мускулатурой, но и трапецивидная (верхние отделы), плечелучевая и грудинно-ключично-сосковая группа мышц также могут использоваться для измерения стрессовой ситуации.
Электромиография (ЭМГ)- метод исследования нервно-мышечной системы, основанный на регистрации и анализе биоэлектрических потенциалов.
Электромиография позволяет исследовать функциональное состояние мышцы при различных физиологических и патологических изменениях, а также получить информацию о сохранности иннервации на различных уровнях.
В зависимости от целей исследования ЭМГ проводят во время полного расслабления мышцы (электромиография покоя), при различной степени ее произвольного напряжения (электромиография произвольного усилия) или стимуляции мышцы путем раздражения иннервирующего ее нерва (стимуляционная электромиография). Нас безусловно интересует первая и вторая.
Амплитуды биопотенциалов колеблются в пределах от 10 мкВ до нескольких милливольт. Частотный диапазон сигналов от 1 до 20000 Гц(имеются ссылки некоторых авторов на наличие в ЭМГ составляющих с частотами порядка сотен кГц).
При слабом сокращении мышцы в ЭМГ можно проследить активность двигательных единиц, при более интенсивном сокращении ЭМГ отражает активность всех или значительного числа двигательных единиц.
Аппаратура, используемая при электромиографических исследованиях.
Современный электромиограф представляет собой сложное устройство, состоящее из электродов для снятия биопотенциалов мышц, усилительного блока, осциллоскопа, интегратора ЭМГ, анализатора, репродуктора, вычислительного устройства и устройства вывода цифровой и графической информации. Структурная схема исследования ЭМГ покоя и произвольного напряжения мышцы представлена на рис. 6.
Разность потенциалов от электродов подается на вход усилителя напряжения. Усилитель снабжен ступенчатым переключателем коэффициента усиления. Обычные пределы усиления- от 10000 до 1000000 раз.
Так как ЭМГ содержит большое количество высокочастотных составляющих, то для получения полного спектра интерференционной активности и неискаженной формы отдельных потенциалов необходимо использование по возможности широкой полосы пропускания высоких частот (от 10000 до 20000 Гц). Отсутствие на ЭМГ собственных медленных составляющих потенциала и необходимость исключения медленных потенциалов, связанных с движением мышцы при ее сокращении, позволяет существенно ограничить нижнюю полосу пропускания усилителя (2- 10 Гц).
Усиленные биопотенциалы мышц отображаются на экране осциллоскопа. Часть электромиографа, состоящая из усилительного блока и осциллоскопа, называется миоскопом. Миоскоп имеет от одного до четырех независимых друг от друга усилительных блоков, что позволяет одновременно исследовать четыре электромиографических сигнала.
Интегратор ЭМГ применяют для обработки информации, заключенной на электромиограмме. Анализатор ЭМГ необходим для выделения амплитуды отдельных составляющих частотного спектра ЭМГ для последующей их обработки. В современных электромиографах обработка полученной информации осуществляется с помощью ЭВМ.
Рис. 6. Структурная схема прибора для исследования ЭМГ покоя и произвольного сокращения.
Электронно-вычислительное устройство, осуществляющее обработку входного сигнала, состоит из двух блоков: аналого-цифрового преобразователя, преобразующего непрерывный колебательный процессов последовательности соответствующих числовых значений амплитуды, снимаемых через заданные интервалы времени, и блока обработки цифровых данных. АЦП должен обладать достаточным быстродействием, чтобы обеспечить в реальном масштабе времени точное воспроизведение высокочастотных колебательных сигналов. Частота квантования зависит от типа исследуемых сигналов, от времени обработки сигнала в вычислительной части. Вычислительное устройство, обрабатывающее данные ВП, осуществляет процедуру суммации последовательных отрезков усиленной электрической активности и сохранение их в памяти. Для этой цели используются различные ЭВМ, обладающие достаточным быстродействием и объемом памяти.
Анализ ЭМГ-ких кривых проводится непосредственно на экране осциллоскопа (измерение латентного периода, амплитуды, частотных характеристик) или с помощью ЭВМ (спектральный анализ ЭМГ, автоматический подсчет латентных периодов, амплитуд, СПИ, усреднение кривых). Дальнейшее развитие прибора идет по пути автоматизации управления работой прибора, автоматизации обработки ЭМГ.
Обычно в современных электромиографических установках ЭМГ покоя, произвольного сокращения и вызванных потенциалов регистрируется одним прибором в разных режимах работы.
Рис. 7. ЭМГ при норме и стрессе.
------ стресс
______ норма
Гемодинамические способы измерения
Измерения гемодинамических аспектов СР предусматривает оценку влияния СР на сердце и сосудистую систему. Двумя наиболее распространенными гемодинамическими критериями оценки является пожалуй, периферический кровоток (ПК) и частота сердечных сокращений (ЧСС)
В исследованиях ПК обычно определяют при помощи метода плетизмографии. Плетизмография направлена на оценку объема циркулирующей крови в исследуемой анатомической области. Самыми частыми объектами для плетизмографических являются пальцы рук и ног, икры и предплечья. У большинства людей при СР объем крови в этих местах уменьшается. Это явление обычно рассматривается как следствие прямой нервной импульсации, поступающей к кровеносным сосудам и вызывающей сосудосуживающий эффект, а так же выделения норэпинефрина моровым слоем надпочечников. Уменьшение кровотока к этим областям приводит так же к понижению температуры кожи на этих ограниченных условиях ПК обычно определяется по температуре кожи, измеряемой в любой из четырех вышеупомянутых анатомических областей.
С клинической точки зрения температура кожи является более удобным показателем по сравнению с данными плетизмографии.
ЧСС при СР считается функций непосредственного нервного воздействия и влияния норэпитинефрина, выделяемого мозговым слоем надпочечников.
ЧСС определяется обычно посредством какой либо плетизмографической методики или ЭКГ. Плетизмографическое определение ЧСС гораздо более удобно в детекторах лжи. Плетизмографией называется метод непрерывной регистрации изменений объема органа или части тела, вызванных изменением кровенаполнения всех находящихся в них кровеносных сосудов. Регистрируемая при этом кривая называется плетизмограммой. В зависимости от параметра, который используется в качестве критерия изменения объема (кровенаполнения), различают механическую, электрическую и фотоэлектрическую плетизмографию. В механических плетизмографах используется принцип определения изменений объема твердого тела по количеству вытесненной им жидкости. Передача изменений объема к устройству отображения и регистрации производится с помощью воздухопровода, гидравлической или электрической системы передач. Наиболее распространена для функциональных исследований система передачи, при которой приращение объема преобразуется в перемещение подвижного элемента или в усилие, вызывающее его деформацию. В зависимости от назначения устройство съема плетизмографа при использовании его непосредственно для регистрации кровенаполнения должно обеспечивать регистрацию истинного изменения объема без увеличения давления в системе, а при использовании плетизмографа для регистрации пульсовых осцилляций при измерении артериального давления - регистрацию истинного изменения давления без увеличения объема. Структурная схема плетизмографа изображена на рис. 8. Оценка ЧСС при помощи ЭКГ является, несомненно, более точной, но и более ограниченной с практической точки зрения.
Рис.8. Структурная схема плетизмографа
Рис. 9. Плетизмограмма при норме и стрессе.
----- - стресс
_____ - норма
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 69; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!