一個年輕人溜過走廊，閃身進入一扇門，掃視房間。他開啟抽屜，抓起裡面的手錶，放進口袋。然後他匆匆出門。
又有六十人進行了同樣的演練，其中一半人偷了一塊手錶，另一半人偷了一枚戒指。精神病學家 F. Andrew Kozel（現就職於達拉斯德克薩斯大學西南醫學中心）和他的同事承諾，如果有人能對科學家隱瞞這一行為，他們將給予獎金，科學家們計劃研究他們的大腦，尋找掩蓋真相的跡象。
Kozel 和他的同事使用功能性磁共振成像掃描了志願者的腦部，這種技術可以測量不同腦區的神經活動。在掃描過程中，受試者回答了關於盜竊的問題，例如“你偷了一塊手錶嗎？”或“你偷了一枚戒指嗎？”研究人員還詢問了中性的“是/否”問題以及關於輕微不當行為的問題。每位參與者都可以如實否認偷竊了其中一件物品，但必須對另一件物品撒謊以掩蓋這一行為。（志願者應該如實回答不相關的問題。）
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Kozel 和他的團隊最初確定了真實和虛假陳述的典型神經活動模式。然後，在首次使用 fMRI 檢測個體欺騙行為的實驗中，研究人員使用他們確定的模式，正確判斷出每個受試者是否拿走了手錶或戒指，準確率達到 90%。
fMRI 的使用代表了測謊技術的尖端。據我們所知，大腦中沒有專門負責謊言的區域。但研究人員發現，說謊會啟用大腦中參與抑制資訊和解決衝突的區域——例如描述現實的衝動與違背現實的願望之間的衝突。fMRI 與巧妙的提問策略相結合，可能會產生一種更好的方法來檢測謊言，或者更準確地說，是在一個人試圖隱瞞真相的情況下獲取真相。
提高檢測謊言的能力對於破案非常有用，例如，也可能在找出軍事間諜方面有所幫助。此外，揭示欺騙的神經迴路可能有助於醫生更好地理解、診斷和治療患有強迫性說謊是突出成分的疾病患者，包括反社會人格障礙和物質依賴。
質疑真相
幾乎每個人都會撒謊。事實上，至少在某種程度上，編造謊言的能力對於正常的社互動動和維持健康的心理狀態非常重要[參見 David Livingstone Smith 的“天生的說謊者”；《大眾科學·思維》，第 16 卷，第 2 期；2005 年 6 月]。然而，執法官員和僱主等常常想知道某人是否在撒謊——要麼是為了掩蓋罪行，要麼只是為了讓自己看起來更好。
因此，外行人和心理學家都在尋找行為線索，例如言語中輕微的猶豫或錯誤、笨拙的手勢或缺乏眼神交流。然而，這些跡象並不可靠地表明不真實。我們無法僅憑觀察來區分虛構和事實。我們的正確率只有 45% 到 60%，勉強好於碰運氣。
同樣，研究人員也沒有發現任何獨特的言語、行為或生理線索可以唯一地表明說謊。與匹諾曹不同，匹諾曹的鼻子會在他說謊時變長，人類身上暴露不誠實意圖的“跡象”更不具體。在 20 世紀早期，心理學家威廉·莫爾頓·馬斯頓發明了第一個多導儀，俗稱測謊儀，以捕捉其中一些非特異性訊號。多導儀測量受試者的生理活動，這可能有助於檢查員從受試者對問題和陳述的反應中獲取真相。該儀器在圖形列印輸出中的單獨軌道上記錄心率下降、血壓升高、呼吸減慢和出汗增加等身體跡象。
多導儀會捕捉到並非特定於說謊的情緒和周圍神經系統喚醒。因此，多導儀上的訊號可能反映出僅僅因為連線到機器並不得不回答探測性問題而引起的恐懼或焦慮。為了最大限度地減少這個問題，研究人員設計了提問策略，將與犯罪相關的問題或答案選項的身體反應與與該行為無關的問題或選項的身體反應進行比較。
例如，在控制問題測試中，從業人員將對與犯罪相關問題的生理反應（例如直接的“你做了嗎？”）與對過去行為的指控性控制問題（例如輕微的交通違規或對父母撒謊）的反應進行比較。在預測試訪談中，檢查員引導受試者相信控制問題是不誠實的重要的指標，以便當受試者為了表現得體面而對這些問題撒謊時，這些問題會引發較大的生理反應。理論上，作案者對與犯罪相關的問題的反應仍然應該比對控制問題的反應更強烈。相比之下，無辜者對犯罪問題的反應應該不那麼強烈，因為他們可以問心無愧地否認犯罪問題。因此，多導儀測試的結果應該指向有罪或無罪——並間接地指向試圖掩蓋他們與不當行為聯絡的作案者的欺騙行為。
有罪知識
然而，這些策略並不完善。當與控制問題測試結合使用時，如果無辜者僅僅認為自己被指控犯罪，則多導儀可能會檢測到無辜者與作案者非常相似的反應模式。一些研究人員表示，這種組合在高達 30% 的案例中錯誤地牽連了無辜者。相反，如果一個人能夠保持冷靜，他或她就可以透過測試併成功地隱藏謊言。
明尼蘇達大學已故心理學家 David T. Lykken 開發的另一種提問策略透過不直接盤問嫌疑人的罪行來減少這種錯位的焦慮。Lykken 的有罪知識測試不是問“你偷了手錶嗎？”，而是探測一個人關於犯罪的內幕資訊。它比較對不同多項選擇答案的生理反應，其中一個答案包含只有調查人員和罪犯才會知道的資訊。對於上面描述的不當行為，一個這樣的問題可能是：“小偷在哪裡找到手錶的？他是在（a）桌子上、（b）珠寶盒裡、（c）抽屜裡還是（d）購物袋裡找到的？”
如果被審問者對正確答案（“在抽屜裡”）的反應有系統地不同，則他擁有關於犯罪的內幕知識，表明有罪。相比之下，無辜者對與盜竊相關的答案的反應應該沒有差異。有罪知識測試依賴於難以抑制的識別，而不是恐懼或對罪責的理解。它準確檢測到對犯罪細節的隱藏識別的準確率達到 80% 到 90%。更重要的是，它牽連無辜者的案例僅佔 0% 到 10%，遠低於控制問題測試。
實際上，有罪知識測試要求調查人員掌握一些內幕資訊，以便結論基於不僅僅一兩個異常反應。此外，審問者必須確保公眾不瞭解犯罪情況的事實；否則，無辜的嫌疑人可能會將這些事實與中性選項區分開來，並像作案者一樣做出反應。
但是，除了試圖改進此類審訊程式外，許多科學家還在尋找更精確的欺騙生理測量方法。特別是，心理學家一直在試圖勾勒出大腦中謊言的特徵。畢竟，欺騙是一種認知事件，因此它應該在構成欺騙能力基礎的神經機制中留下痕跡。
早期進行大腦“指紋識別”的努力包括將電極連線到受試者的頭部，並在腦電圖上記錄他或她的大腦電波。當一個人識別出熟悉的事物時，會出現一種稱為 P300 的特徵性腦電波，這可能表明他或她掌握了關於犯罪的內幕知識，儘管這種熟悉感並不一定意味著個人有罪[參見 Thomas Metzinger 的“揭露謊言”；《大眾科學·思維》，2006 年 10 月/11 月]。
欺騙模式
最近，研究人員使用了複雜的腦部掃描技術來尋找指示謊言的神經畫像。在 2002 年報告的首次使用 fMRI 進行此目的的嘗試中，賓夕法尼亞大學的精神病學家 Daniel D. Langleben 和他的同事給 18 名男性和女性一張撲克牌，讓他們放在口袋裡，並告訴他們在腦部掃描期間被問到是否有牌時撒謊。當被詢問是否擁有其他撲克牌時，受試者應該說實話。
當受試者撒謊時，科學家們注意到頭部頂部的條狀腦組織中出現了一陣活動，該組織參與運動控制和感覺反饋，以及前扣帶回，前扣帶回執行認知任務，例如檢測可能導致錯誤的差異[參見 Markus Ullsperger 的“注意錯誤”；《大眾科學·思維》，2008 年 8 月/9 月]。Langleben 的團隊認為，這種神經模式反映了說謊時產生的精神衝突以及抑制真相時對運動控制的更高需求。作者指出，這種對真相的抑制可能是有意欺騙的基本組成部分。由於在欺騙期間沒有腦區活動減少，研究人員認為真相是基線認知狀態。
其他研究也同樣將不誠實與前扣帶回的啟用聯絡起來。在他們早先描述的 2005 年研究中，Kozel 和他的同事表明，他們可以使用包括該區域在內的大腦啟用模式來確定個體是否“偷”了手表或戒指。科學家們推測，前扣帶回監控對問題的錯誤和欺騙性回答，然後刺激其他額葉腦區產生謊言。在大腦中識別欺騙標記的能力進一步表明，腦部成像可以在法庭和其他應用中用作測謊儀。
在我德國美因茨大學的同事和我在 2007 年發表的一項研究中，我們發現有更多證據支援額葉腦區在隱瞞知識中的作用。我們要求 14 名男性選擇三個裝有錢和撲克牌的信封之一，並對其保密。當男性在 MRI 掃描器中時，我們給他們進行了一項有罪知識測試，其中包括信封內容的影像和各種其他物體的影像。此外，我們還記錄了皮膚電導率，以確定參與隱瞞資訊的腦區活動是否與汗腺對犯罪細節問題的反應有關。
正如預期的那樣，當受試者看到他們試圖隱瞞的資訊時，皮膚電導率比他們看到其他選項時增加得更多。額葉某些區域的活動也是如此，額葉在記憶和注意力中起著關鍵作用。顯然，我們的志願者認出了秘密資訊，並調動了額外的腦力資源來隱瞞他們對它的瞭解。事實上，我們發現下額葉區域和右側前腦島（將身體狀態解釋為情緒）的活動與汗腺生產力直接平行，這為大腦和皮膚反應作為說謊指標提供了可信度。
審判中的成像
然而，關於在現實世界環境（例如執法）中使用腦部成像來檢測謊言，仍然存在許多問題。首先，該技術的實驗測試通常涉及正常成年人，他們的大腦可能與經常觸犯法律的個體的大腦有很大不同。例如，對患有反社會人格障礙的人的研究表明，此類患者可能額葉受損。由於這些差異，一個反社會者、精神病患者或僅僅是一個優秀的撒謊者很可能能夠抑制對“內幕”選擇的任何可疑神經反應，從而避免被檢測到。[有關在法庭上使用腦部掃描的更多資訊，請參閱 Scott T. Grafton 等人的“腦部掃描走向法律”；《大眾科學·思維》，2006 年 12 月/2007 年 1 月。]
當然，在實驗環境中被抓到說謊的後果通常很低：畢竟，通常會要求受試者說謊。因此，在此類研究中記錄的大腦活動不一定與在現實世界場景中發生的活動相同，在現實世界場景中，人們為了避免嚴重的社會、情感或金錢後果而欺騙。
腦部活動的功能性 MRI 也比多導儀檢查昂貴得多，而且我們尚不清楚它們是否真的比這些傳統測試更靈敏和準確。我們可以相當肯定，多導儀和 fMRI 都無法識別謊言獨有的反應，也無法 100% 確定有罪者。然而，研究人員最終可能會找到大腦影像和身體訊號的組合，這種組合比當前的方法更接近於提供對欺騙行為的準確描述。
注：本文最初以“謊言畫像”為標題印刷。