APA Magazine 2026, 59 (2) — 71

РАЗДЕЛ: ПЕРВООСНОВЫ

Основы дыхания для полиграфологов

Марк Хэндлер, Джоэл Рейхтер, Рэймонд Нельсон, Крис Фосетт

«Разделите каждую трудность на столько частей, сколько это возможно и необходимо для её решения».
— Рене Декарт

Введение

Анализ данных психофизиологического обнаружения лжи (PDD) основан на математическом сочетании баллов, присвоенных фиксированному набору физиологических параметров. Эти параметры могут записываться и измеряться на предмет их дифференциального отклика на различные стимулирующие вопросы, описывающие прошлые поведенческие акты, с последующей инференциальной и эмпирической корреляцией с попытками обмана (ASTM International, 2002; Bell, Raskin, Honts & Kircher, 1999; Handler, 2006; Kircher & Raskin, 1988, 1999, 2002; Krapohl & McManus, 1999).

Одним из необходимых физиологических сигналов при тестировании PDD является движение, связанное с легочной вентиляцией (дыханием) (ASTM, 2002; Bell, Raskin, Honts & Kircher 1999; DoDPI, 2006). Данные дыхания обычно получают с помощью пневмографа, размещаемого вокруг грудной клетки и живота испытуемого. Дыхательное движение графически отображается для оценки компьютерными алгоритмами или традиционными методами ручного подсчета. При электронной записи данные оцифровываются и хранятся в числовом виде.

Исторически эксперты по PDD оценивали данные дыхательного движения субъективным подходом, который опирается на наличие или отсутствие различных характерных паттернов, указывающих на обман (DoDPI, 2006). Тимм (1982a; 1982b) ввел понятие «длины дыхательной линии» (RLL) как объективного, хотя и общего, показателя увеличения или уменьшения дыхательной активности. RLL получается путем измерения длины графической формы дыхательной волны за определенный период времени и оценивается путем сравнения одной длины линии с другой. Эмпирические исследования показали, что более выраженное уменьшение дыхательного движения, измеренное по RLL, коррелирует с повышенной значимостью стимулов во время тестирования PDD (Harris, Horner & McQuarrie, 2000; Kircher, Kristjansson, Gardner, & Webb, 2005). Методы ручного подсчета, основанные на эмпирических данных, акцентируют внимание только на тех паттернах, которые достоверно коррелируют с обманом, и большинство этих паттернов приводят к уменьшению RLL (ASTM International 2002; Bell, Raskin, Honts & Kircher, 1999; Handler, 2006; Kircher & Raskin, 1988, 1999, 2002; Krapohl & McManus, 1999).

Данная работа предлагается в качестве пособия для начинающих и практикующих полиграфологов относительно «дыхательного канала» при тестировании PDD. В ней будут представлены описания физических органов и механических свойств, участвующих в легочной вентиляции. В статье будут рассмотрены некоторые предполагаемые нейронные субстраты, способствующие ритмичному дыханию, и те, что участвуют в изменении этого ритма. Будут представлены доказательства, противоречащие исторически обучаемой концепции «бей или беги» как основной причины возбуждения, и предложена гипотеза ориентировочного рефлекса (OR) в качестве альтернативы. Наконец, в статье предлагаются варианты того, как можно извлечь больше диагностической информации из дыхательного канала, и содержится призыв к дальнейшим исследованиям.

Краткое описание дыхательной системы и механики дыхания

Основная функция дыхательной системы — снабжение клеток организма кислородом и выведение из организма углекислого газа. Легочная вентиляция, или дыхание, описывает совокупные действия по перемещению воздуха в легкие и из них. Внешнее дыхание описывает обмен кислорода на углекислый газ в альвеолах. Внутреннее дыхание описывает обмен кислорода на углекислый газ между тканями и кровью. Клеточное дыхание описывает клеточные метаболические реакции, которые потребляют кислород и производят углекислый газ. Тестирование PDD, касающееся этих явлений, фокусируется на первом аспекте — легочной вентиляции (дыхании), то есть перемещении воздуха в легкие и из легких (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Дыхание включает перемещение воздуха через дыхательные пути (мертвое пространство), состоящие из носовой полости, глотки, гортани, трахеи, бронхов, бронхиального дерева и далее в легкие. Дыхательные пути, по которым проходит воздух, согревают, увлажняют и очищают его перед направлением в легкие. Носовые проходы содержат обонятельные рецепторы, которые уникальны тем, что их импульсы минуют таламус и направляются напрямую в корковые и лимбические области мозга, стимулирующие память. Глотка соединяет носовую полость и ротовую полость с гортанью. Гортань состоит преимущественно из хрящей, голосовых связок и других соединительных тканей; она соединяет глотку с трахеей. Трахея, состоящая из С-образных хрящевых колец, представляет собой гибкую трубку, соединяющую гортань с бронхами. Бронхи входят в легкие и разветвляются, образуя вторичные и третичные бронхи, ведущие к терминальным бронхиолам и, наконец, к альвеолярным мешочкам. Легочные капилляры окружают альвеолярные мешочки, обеспечивая путь для притока и оттока крови. Именно в этом месте происходит обмен кислорода на углекислый газ (Harver & Lorig, 2000; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Гладкая мускулатура дыхательных путей от трахеи до бронхиол находится под контролем вегетативной нервной системы. Стимуляция адренергических симпатических волокон вызывает расширение бронхов и уменьшение секреции слизи. Эволюционные адаптации, по всей видимости, привели к тому, что бронхиальная гладкая мускулатура в норме находится под бóльшим парасимпатическим контролем. Это приводит к тенденции к сужению бронхов и увеличению секреции слизи.

Динамика вентиляции

Механика дыхания создает разницу давлений между внутренней и внешней средой легких, заставляя воздух двигаться в одном или другом направлении. Воздух, как и жидкости, перемещается из областей высокого давления в области низкого давления. Непосредственно перед вдохом перепад давления между внутренним и внешним пространством легких (внутрилегочное давление) равен нулю, и движение воздуха отсутствует. Акт дыхания заставляет давление внутри легких стать ниже, чем снаружи, и, таким образом, воздух устремляется внутрь (закон Бойля), подобно тому как жидкость втягивается в шприц. Это отрицательное внутрилегочное давление становится возможным благодаря расширению легких в результате динамики вентиляции диафрагмальной и межреберной мышц (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Мышцы нормального спокойного вдоха (эвпноэ) включают диафрагму и наружные межреберные мышцы. Диафрагма — это крупная куполообразная мышца, отделяющая брюшную полость от грудной. Диафрагму прикрепляет к грудине, и она является мышцей, наиболее ответственной за эвпноическое дыхание. Во время нормального спокойного дыхания диафрагма сокращается, опускаясь примерно на полдюйма в брюшную полость. Это приводит к растяжению грудной клетки вниз, увеличивая её объем. Диафрагма иннервируется билатеральными phrenic (диафрагмальными) нервами, которые выходят из спинного мозга на уровне третьего, четвертого и пятого шейных сегментов (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Одновременно с этим сокращение межреберных мышц приподнимает грудную клетку и вытягивает грудину вперед, подобно ручке ведра. Наружные межреберные мышцы иннервируются нервами, выходящими от первого по одиннадцатый грудные сегменты позвоночника.

Поскольку легкие пассивны, они не способны расширяться или сжиматься самостоятельно, а скорее подвержены внешним силам; подобно тому как губка впитывает и отдает воду. Каждое легкое покрыто непрерывной серозной тканью, складчатой на саму себя, называемой плевральной оболочкой. Париетальная (пристеночная) плевра прикреплена к внешней стенке грудной полости, а висцеральная плевра непосредственно прилегает к легким. Это создает небольшое пространство между двумя плеврами, которое называется плевральной полостью. Обе плевры секретируют в полость жидкость, которая уменьшает трение между ними. Непосредственно перед вдохом давление внутри плевральной полости примерно на 4 мм рт. ст. ниже атмосферного. Это отрицательное давление между плевральными оболочками удерживает легкие прижатыми к грудной стенке, предотвращая их спадение внутрь. По мере расширения грудной клетки легкие вовлекаются в процесс расширения, снижая давление в альвеолах (внутрилегочное давление), что приводит к засасыванию воздуха в легкие (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Сочетание сокращений диафрагмальной и межреберной мышц приводит к действию, которое увеличивает объем грудной полости примерно на 500 мл. Это увеличение вызывает падение внутрилегочного давления примерно на 1–2 мм рт. ст., и воздух устремляется в легкие.

Выдох во время эвпноического дыхания является пассивным процессом и осуществляется за счет эластической природы легких и расслабления мышц вдоха. По мере того как мышцы расслабляются, а легкие восстанавливают форму (рекоил), объем грудной полости уменьшается, и разница давлений между внутренней и внешней средой легких исчезальным. Кроме того, альвеолярные протоки и бронхиолы имеют эластичные волокна, которые стремятся внутрь, выталкивая воздух. Наконец, втягивающее усилие, возникающее из-за поверхностного натяжения водяного пара в альвеолах, также способствует уменьшению объема легких. Внутрилегочное давление повышается примерно до 1 мм рт. ст. выше атмосферного, чтобы вытолкнуть воздух из легких (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Регуляторный контроль дыхания

Вегетативная регуляция висцеральных органов тела, включая динамику дыхания, частично контролируется ядрами и центрами в стволе мозга. Центры дыхательного ритма расположены в нижней части ствола мозга — в продолговатом мозге, а уточняющие регуляторные центры находятся в варолиев мосту (см. Рисунок 3). В продолговатом мозге дыхательный ритмический центр состоит из двух различных дыхательных областей, известных как дорсальная дыхательная группа (DRG) и вентральная дыхацию группа (VRG). Нейроны DRG являются основными иннерваторами диафрагмального нерва и, следовательно, диафрагмальной мышцы (Harver & Lorig, 2000; Heimer, 1995; Janig, 2006).

VRG, представляющая собой колонку отдельных ядер, расположенных друг над другом, содержит преимущественно выдыхательные нейроны и получает импульсы от DRG. VRG также участвует в иннервации гортани и глотки через блуждающие двигательные нейроны, что помогает поддерживать проходимость дыхательных путей. Во время вдоха VRG иннервирует наружные межреберные мышцы и имеет некоторую связь с диафрагмальным нервом. Выдыхательные нейроны, исходящие из VRG, проецируются на внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшного пресса, но они функционируют в основном во время интенсивного и быстрого выдоха, например, при физической нагрузке, когда пассивный выдох занял бы слишком много времени.

Модулирующие центры, такие как дыхательный центр моста (ранее называвшийся пневмотаксическим) и предполагаемый «апнеустический центр», расположенный в верхней части моста (см. Рисунок 3), по-видимому, связаны с фазовой активностью. Если ядра, формирующие апнеустический центр, существуют, то они могут функционировать как «выключатель», прекращающий вдох. Хотя этот центр не был однозначно идентифицирован, предполагается, что он расположен примерно на том же уровне, что и дыхательный центр моста. Исследователи, которые экспериментально пересекали ствол мозга на этом уровне, могли вызвать апноэ (спазмы или судороги вдоха), но только если они также перерезали блуждающий нерв. Это предполагает, что любой существующий «апнеустический центр» получает импульсы через блуждающие нервы, чтобы предотвратить апноэ (Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999). Хотя функции дыхательных нейронов моста не до конца определены, они, по-видимому, служат для «тонкой настройки» эвпноического дыхания, обеспечивая плавный переход между вдохом и выдохом. Однако переносо-продолговатый дыхательный ритмический центр может находиться под влиянием эмоциональных центров лимбической системы, а также когнитивных областей коры больших полушарий (Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999).

Рефлексы в дыхательном цикле

Растягивающие рецепторы в дыхательных путях способны влиять на дыхательный цикл. Один из таких рефлексов растяжения, известный как рефлекс Херинга-Брейера (рефлекс растяжения легких), может привести к снижению дыхательного драйва. При расширении легких во время вдоха активируются сенсоры этих рецепторов растяжения, которые через блуждающий нерв проецируются в DRG и дыхательный центр моста. Конечным результатом является расширение бронхов и увеличение времени выдоха, что приводит к снижению частоты дыхания. Этот рефлекс представляется защитным механизмом, развившимся для предотвращения чрезмерного растяжения легких (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Раздражающие рецепторы расположены по всем дыхательным путям и могут активироваться такими агентами, как определенные химические вещества, газы, дым, пыль и очень холодный воздух. Активация этими векторами передается преимущественно блуждающим нервом и может привести к сужению бронхов, что служит защитой дыхательных путей от вредного агента (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Хеморецепторы расположены центрально в продолговатом мозге и периферически в крупных сосудах шеи. Центральные хеморецепторы чрезвычайно чувствительны к углекислому газу, который является наиболее строго контролируемым химическим фактером. Углекислый газ диффундирует в спинномозговую жидкость и образует угольную кислоту, которая высвобождает ионы водорода, что приводит к снижению pH спинномозговой жидкости. Именно эти ионы водорода возбуждают центральные хеморецепторы в продолговатом мозге, что, в свою очередь, стимулирует вентиляцию. Однако периферические хеморецепторы более чувствительны к уровню кислорода в крови. Рецепторы, чувствительные к кислороду, расположены в дуге аорты и каротидных телах. Если уровень циркулирующего кислорода значительно падает, они стимулируют частоту и глубину дыхания. В нормальных условиях уровень кислорода в крови влияет на дыхание только косвенно, повышая чувствительность центральных датчиков углекислого газа (Harver & Lorig, 2000; Hlastala & Berger, 1996; Levitzky, 1999; Marieb, 1999; Tortora & Grabowski, 1993).

Гипоталамическая интеграция

Гипоталамус — это совокупность небольших ядер, расположенных у основания переднего мозга в вентральной части диэнцефалона (под таламусом). Гипоталамус может быть физически мал (около 1% мозга), но метафорически он является великим маэстро в оркестровке функций организма. Гипотамус регулирует широкий спектр физиологических и поведенческих функций и является ключевым агентом контроля и интеграции гомеостатических функций через вегетативную нервную систему. Колонка управления поведением гипоталамуса важна для аспектов контроля дыхания, так как она проецируется на соматомоторные и вегетативные центры управления в стволе мозга и спинном мозге, которые определяют дыхательное поведение. Эмоциональные, моторные и когнитивные состояния, генерируемые в конечной части мозга (telencephalon), направляют активность гипоталамуса, часто через колонку управления поведением (Janig, 2006) (см. Рисунок 4).

Торможение дыхания и обзор ориентировочного рефлекса

Торможение дыхания было признано надежным индикатором возбуждения во время полиграфного тестирования (Harris et al., 2001; Kircher et al., 2005; Nelson et al., 2008). Был предложен ряд теорий для объяснения основной причины возбуждения при тестировании PDD (Handler & Honts, 2008, Handler & Honts, 2009; Kleiner, 2002; Lykken, 1974; Steller, 1987), и многие из них содержат отсылку к ориентировочному рефлексу (OR).

Ориентировочный рефлекс, впервые описанный Павловым (1927) как «ориентировочный рефлекс», вызывает немедленную реакцию как у человека, так и у животных на изменения в окружающей среде. Павлов иногда называл это реакцией «что это такое?» и отмечал её огромное значение для выживания. К стимулам, вызывающим OR, относятся: новизна, интенсивность, цвет, неожиданность, обусловленный стимул, сложность, неопределенность или конфликт (Pavlov, 1927).

Ориентировочный рефлекс повышал вероятность выживания. Павлов писал: «Биологическое значение этого рефлекса очевидно. Если бы у животного не было такого рефлекса, его жизнь могла бы в любой момент оборваться на волоске» (Pavlov, 1927, p. 12). В раннем описании реакции Павлов рассматривал изменения позы и скелетные реакции, которые, казалось, были направлены на исследовательский и оценочный ответ. Эти изменения позы включают: кратковременное прекращение двигательной активности (замирание), ориентацию головы в сторону стимула и настройку рецепторов (приподнимание ушей или наклон головы) к источнику стимула. Павлов считал, что целью OR является подготовка к лучшему восприятию и ответу на потенциально угрожающий стимул (Barham & Boersma, 1975), и он построил первую известную звуконепроницаемую комнату — «башню тишины» — для изучения OR.

Стимулы можно разделить на сигнальные и несигнальные. Сигнальные стимулы передают организму важную информацию и могут считаться значимыми (Sokolov, Spinks, Naatanen & Lyytinen, 2002). Одним из примеров сигнального стимула является внезапное появление смертоносного хищника в данной местности. Сигнальные стимулы не обязательно должны быть физическими для вызова OR. Например, вербальный стимул, захватывающий внимание субъекта, также может вызвать OR. Несигнальные стимулы, напротив, воспринимаются организмом как нейтральные и не несут важной информации (например, различные чистые тона) (Cacioppo, Tassinary & Berntson, 2000). Новые стимулы изначально являются сигнальными, так как они сообщают организму о том, что произошло нечто новое, и достоверно вызывают OR. Если новый стимул повторяется, но не сопровождается каким-либо значимым последствием, OR, связанный с ним, будет снижаться и в конечном итоге исчезнет через хорошо известный процесс, называемый привыканием (habituation) (Ohman, Hamm & Hugdahl, 2000). Привычные стимулы, хотя когда-то и были новыми, не вызывают OR.

Считается, что значимые стимулы обладают сигнальной ценностью и могут вызывать усиленный или более сильный OR (Gati & Ben-проводная, 1990). Соколов (1963) установил, что значимость или выраженность стимула может влиять на величину OR. Он описал сигнальные стимулы как не новые, а знакомые и важные. С точки зрения выживания организму может быть выгоднее реагировать на стимул известной важности, чем на новый (Cacioppo, Tassinary & Bernston, 2000).

Соколов обнаружил, что организм может самостоятельно присваивать значимость конкретному стимулу, и эта значимость может быть результатом предыдущего опыта или отражать врожденную биологически запрограммированную вегетативную или поведенческую реакцию. Хотя OR может быть аффективно нейтральной реакцией, он может также происходить одновременно с эмоциональным стимулом (Ohman, Hamm & Hugdahl, 2000).

Считается, что стимулы с сигнальной ценностью связаны с последствиями, которые могут быть привязаны к памяти (Ohman, 1979). Организм оценивает стимул и сравнивает его с информацией, хранящейся в долговременной или кратковременной памяти. Текущий входной сигнал сравнивается с активной памятью, чтобы определить, является ли стимул новым (несоответствие) или же он соответствует элементу памяти, который был подготовлен как значимый (Cacioppo, Tassinary & Bernston, 2000). В обоих случаях присвоение новизны или значимости может привести к OR. Как сигнальные, так и несигнальные OR могут иметь первичную когнитивную функцию приема и обработки информации о стимуле. В случае с несигнальными стимулами несоответствие приводит к возникновению OR. Организм может сравнить стимул с информацией в памяти и присвоить ему сигнальную ценность на основе узнавания и возможных последствий, что приведет к OR со значением сигнала.

Данные показывают, что стимулы с сигнальной ценностью вызывают более сильный и медленнее привыкающий OR, чем несигнальные (Siddle, Stephenson & Spinks, 1983). Хотя паттерны реакций для сигнальных и несигнальных OR были схожи, их фундаментальная цель может различаться. Несигнальные стимулы (новые) могут вызывать реакции, сигнализирующие организму о наличии потенциально опасной ситуации, и готовить его к ней. Сигнальные стимулы — это те, которые вызываются узнаваемыми или знакомыми стимулами, имеющими определенную степень известной значимости (Sokolov, 1963).

Описания физиологических реакций, связанных с OR у человека, хорошо документированы (Darrow 1936; Lynn 1966; Sokolov, 1963). К ним относятся: увеличение кожной проводимости, снижение частоты сердечных сокращений, вазоконстрикция в конечностях, первоначальная задержка дыхания и снижение его частоты, а также увеличение общего мышечного тонуса. Возможные преимущества физиологической реакции OR включают: усиление потоотделения на ладонях для лучшей тактильной дифференциации (Darrow, 1933), улучшение захвата рукой (Boucsein, 1992; Darrow, 1933) и защиту от травм (Adams & Hunter, 1969). Усиление потоотделения на стопах обеспечивает лучшую устойчивость (Boucsein, 1992), что является очевидным преимуществом для приматов, бегающих босиком или лазающих по деревьям. Вазоконстрикция мобилизует резервный кровоток в рамках подготовки к реакции «бей или беги» и может снизить вероятность кровотечения, а также повысить системное артериальное давление. Снижение частоты дыхания приводит к затиханию, делая животное менее заметным из-му уменьшения движений, и может привести к усилению обонятельного восприятия. Расширение бронхиол снижает сопротивление, что позволяет поддерживать уровень потребления кислорода при минимизации движений, связанных с дыханием.

Идеи вокруг подавления дыхания: OR против традиционной концепции «бей или беги»

Еще в XIX веке Дарвин (1872) отмечал, что восприятие усиливается, если движения тела и дыхание затихают. Недавние исследователи (Stekelenburg & van Boxtel, 2001, 2002) сообщали о подавлении дыхания во время выполнения задач, требующих внимания, что они связывают с OR. Напомним, что OR не ограничивается новыми стимулами, но также возникает в ответ на стимулы, которые организм определил как важные. Важным соображением является то, что величина реакций соответствует значимости или интенсивности стимула (Gati & Ben-Shкаhar, 1990; Siddle, Stephenson & Spinks, 1983; Stekelenburg & van Boxtel, 2001).

Stekelenburg и van Boxtel (2001) предлагают модель централизованно контролируемого препотентного моторного паттерна, который включается для усиления чувствительности организма к стимулам. Они пришли к выводу, что этот паттерн включает как торможение перикраниальной (лицевой) электромиографической (ЭМГ) активности, так и изменения в дыхании и частоте сердечных сокращений при внимании к внешним стимулам. Проводя параллель с описанием OR Соколовым (1963), Stekelenburg и van Boxtel (2001) предполагают, что организм задействует сложный вегетативный и соматомоторный паттерн реакции, который мог эволюционировать для повышения шансов на выживание. Одним из результатов стало то, что по мере усиления внимания усиливалось и торможение дыхания. Более ранние исследования также сообщали о подавлении дыхания и движений тела во время произвольного внимания или непроизвольной ориентации, особенно на стимулы низкой и умеренной интенсивности (см., например, Graham, 1979; Sokolov, 1963; Turpin, Schaeffer & Bouscein, 1999).

Теория компаратора, предложенная Соколовым (1963), рассматривала OR в когнитивном контексте. Соколов предполагал, что многократная обработка сенсорной информации постепенно выстраивает «ментальную модель» окружающего мира организма. Соколов считал, что организм оценивает стимул и сравнивает эту оценку с информацией, уже хранящейся в памяти. Он утверждал, что если возникает несоответствие между входящим стимулом и нейронной моделью, происходит OR из-за новизны (поэтому такие стимулы называют «новыми»). Если организм не обнаруживает расхождений между текущим сигналом и памятью, OR не происходит. Например, кролик, поедающий траву на поле, слышит шорох. Он обнаруживает различие в локальных звуках и испытывает OR. Это несоответствие приводит к несигнальному OR, который является способом природы заставить кролика прекратить есть, предупреждая о возможной угрозе. Если кролик продолжит есть траву при приближающемся койоте, он может не выжить. Если же кролик поймет, что всё в порядке, он продолжит пастись.

Реакции, обычно связанные с реакцией «бей или беги», включают: увеличение частоты сердечных сокращений, повышение артериального давления, увеличение мышечного напряжения, усиление сократительной способности сердца, вазоконстрикцию сосудов кожи и внутренних органов (за исключением сердца и легких), вазодилатацию сосудов, снабжающих скелетные мышцы и мозг, превращение гликогена в глюкозу, которая выбрасывается в кровоток для получения энергии, симпатические импульсы к мозговому веществу надпочечников для выброса эпинефрина и норэпинефрина в кровь, снижение пищеварительной активности, расширение дыхательных путей и увеличение частоты дыхания (Cannon 192

OR, RLL и полиграфное тестирование

В контексте полиграфного теста «значимые стимулы» могут принимать форму вопросов теста, которым испытуемый придает наибольшее значение. Совпадение между стимулом и ментальным представлением может вызвать «OR значимости» (Verschuere, Crombez, De Clercq, & Koster, 2004). Ликкен (1974), обсуждая тест на знание виновного (GKT), заявил: «...только для виновного субъекта "правильный" вариант будет иметь особую значимость, дополнительную "сигнальную ценность", которая будет способствовать возникновению более сильного ориентировочного рефлекса, чем у субъекта по отношению к другим вариантам» (p. 728). Измеренная сила OR коррелирует с интенсивностью стимула и может проявляться как при низкой, так и при высокой интенсивности (Lynn, 1966). Поскольку воспринимаемая значимость стимула вполне может быть связана с памятью об событии, разумно предположить, что связанные с преступлением стимулы вызовут значительный OR у лгущего испытуемого. Человек, говорящий правду по соответствующему вопросу, не имеет памяти о преступлении; однако он, скорее всего, придает большее значение контрольным вопросам.

Существует множество эмпирительного данных полиграфного тестирования, подтверждающих идею о том, что уменьшение RLL указывает на значимость стимула и способствует принятию решений о правдивости или лжи (Harris, Horner & McQuarrie, 2000; Kircher, Kristjansson, Gardner, & Webb, 2005). RLL стал основным показателем, по которому оценивается дыхательный канал, и, пожаicamente, OR в определенной степени способствует этому уменьшению RLL.

RLL объединяет несколько паттернов дыхательной волны, влияющих на глубину и частоту, в единый показатель. В целом, когда субъект воспринимает вопрос как более опасный, поведенческий путь заключается в экономии энергии до тех пор, пока она не понадобится. Таким образом, когда когнитивно воспринимается большая опасность вместе с эмоциональной смесью, генерируемой лимбической системой, запускается усиление симпатического возбуждения. Рецепторная смесь в дыхательных путях получает норэпинефрин, что приводит к расширению бронхов и последующему снижению сопротивления воздушному потоку. Поскольку поток воздуха через расширенные пути увеличивается, сокращение диафрагмальной и межреберной мышц может уменьшиться, что отражается в меньшей амплитуде дыхательной волны. В результате уменьшается не только амплитуда вентиляции, но и частота дыхательных циклов. Подводя итог: RLL сокращается по мере увеличения восприятия опасности вопроса.

Попытки отделить OR от эмоций

Недавние попытки отделить обман от OR проводились с использованием парадигмы теста скрываемой информации (CIT). Ambach, Stark, Peper и Vaitl (20му8) сообщили о результатах попыток разделить обман и ориентацию. Авторы пришли к выводу, что уменьшение показателей RLL является результатом обмана или подготовки к обману, а не процессов OR. Мы не до конца убеждены, что обман и OR являются взаимоисключающими процессами.

Возможно, альтернативным объяснением является то, что сам акт обмана (включая подготовку и исполнение) повышает значимость стимула. Было показано, что такое увеличение значимости приводит к более сильным OR (Gati & Ben-Shakhar, 1990; Siddle, Stephenson & Spinks, 1983; Stekelenburg & van Boxtel, 2001). Вполне вероятно, что обман и значимость неразрывно переплетены и их невозможно разделить. В эксперименте Ambach et al. увеличение сигнальной ценности из-за обмана явно повлияло на измерения RLL, что, по их мнению, было следствием различных ментальных процессов. Это указывает на наличие различий при введении обмана, но не доказывает окончательно, почему именно обман уменьшил RL. Более экономное (парсимонийное) предположение состоит в том, что «обман» увеличил значимость этих целей, тем самым усилив OR. Дополнительным соображением является то, что измерение RLL менее чувствительно к различиям в значимости. Это имеет важное значение для взвешивания данных RLL в автоматизированных системах подсчета полиграфа. Публикуемые веса компонентов в таких алгоритмах последовательно отдают предпочтение EDA (кожно-гальванической реакции) перед RLL (Nelson et al. 2008).

Возможно, аналогичные по дизайну последующие эксперименты с использованием внутрисубъектных испытаний прольют свет на то, участвуют ли здесь два ментальных процесса. Приравнивая испытуемых и к условиям правдивости, и к условиям обмана, можно определить, есть ли различия в том, как люди сами присваивают значимость объектам при правде по сравнению с обманом. Более сильное индивидуальное возбуждение в условиях обмана по сравнению с условиями правды подтвердило бы увеличение значимости, приписываемое обману. Наконец, увеличение размера выборки группы «правдивых» может повысить статистическую мощность для обнаружения меньших эффектов.

Выводы и рекомендации

Цель данной работы — предоставить практикующему полиграфологу основы механики дыхания и OR в их связи с полиграфным тестированием. Статья является частью серии работ, направленных на предоставление более экономного, обоснованного и удовлетворительного описания того, что мы измеряем во время полиграфного тестирования. Мы обсудили современные представления о регуляторном и произвольном контроле дыхания как фундамент для понимания того, как OR может способствовать торможению дыхания при полиграфе. Мы предполагаем, что в идеальных условиях полиграфного тестирования изменения в дыхании происходят неосознанно в результате внимания к стимулам. Мы представили прошлые и текущие исследования, поддерживающие идею о том, что OR способствует торможению дыхания во время полиграфного тестирования. Мы обсудили, почему поведение «бей-беги-замри», описанное в литературе, трудно согласовать с существующими эмпирилоческими данными полиграфных исследований. Мы предложили идею степеней значимости как возможный фактор различий в торможении дыхания при реакциях обмана. В той мере, в какой существующие исследования разработки признаков подсчета продемонстрировали вклад торможения дыхания в обнаружение обмана, мы полагаем, что OR дает более удовлетворительное объяснение наблюдаемым и измеримым изменениям дыхательной активности в периоды обмана, чем традиционные объяснения «бей или беги». Мы надеемся, что дальнейшие исследования будут оценивать роль ориентации как основы для реакции в парадигме тестирования контрольных вопросов.

Основываясь на текущих исследованиях OR, мы предлагаем несколько предложений по улучшению качества данных дыхания, что в конечном итоге может привести к извлечению более полезных данных из дыхательного канала. К ним относятся: использование теста «молчаливого ответа» (SAT), как описано Horvath Reid (1972) и Matte (1996); разработка сигнального устройства, которое испытуемый может активировать, чтобы показать, что он обратил внимание на вопрос теста; и разработка метода оценки различий между данными до стимула и после стимула.

В парадигме SAT испытуемому не требуется произносить ответ, ему лишь дается инструкция просто выслушать вопрос. Не требуя от испытуемого ответа, мы исключаем любые артефакты, связанные с ответом и/или подготовкой к ответу. Некоторые из рассмотренных нами экспериментов, обнаруживших торможение дыхания, связанное с OR, не включали вербализацию ответов. Предполагается, что реакции являются прямым представлением того, какую значимость испытуемый приписывает каждому отдельному стимулу, когда тот предъявляется последовательно. Это согласуется с тем, что полиграф явно не является детектором лжи, а скорее инструментом, измеряющим физиологическую реакцию на стимул. Дифференциальная значимость выводится из дифференциальной реактивности. Правдивость и обман (или значимые реакции против незначимых) затем определяются исходя из дифференциальной значимости.

Некоторые могут выразить обеспокоенность тем, что испытуемый может «отстраниться» (диссоциировать) во время полиграфного исследования с молчаливым ответом. Практические способы решения этой проблемы включают просьбу к испытуемому слегка кивнуть или покачать головой в ответ на вопрос теста. Может возникнуть опасение, что двигательная активность или ментальная подготовка, связанная с движениями головы, вызовет мешающие реакции. Чтобы избежать этого, мы предлагаем предоставить испытуемому сигнальное устройство, используемое для информирования эксперта о том, что он обратил внимание на вопрос теста. В идеале это должно быть что-то вроде электронного сенсорного устройства, интегрированного в полиграф, которое испытуемый мог бы активировать пальцем. Мы предлагаем, чтобы испытуемый активировал устройство только для вопросов теста, на которые ответ «Да». Большинство методов полиграфографии требуют, чтобы вопросы по теме теста и контрольные вопросы подразумевали ответ «Нет», и, таким образом, эта процедура потенциально затронет лишь минимально реакции на не оцениваемые вопросы. Можно утверждать, что дыхательный канал будет более стабильным при таком подходе, возможно, обеспечивая большую диагностическую ценность, поскольку в сигнале будет меньше шума. Альтернативой может быть использование сигнала моргания глаза для оповещения эксперта о том, что испытуемый обратил внимание на вопрос теста.

Наконец, мы предлагаем производителям разработать алгоритмы анализа данных, способные сравнивать данные до стимула и после стимула. Несколько из рассмотренных нами недавних экспериментов, подтверждающих связь торможения дыхания с вниманием или OR, используют схожие подходы к измерениям. Одним из примеров может быть сравнение десяти секунд длины линии после стимула с четырьмя секундами длины линии до стимула. Параметры для сравнения могут включать: процентную разницу, разницу в длине линии, разницу в пиковой амплитуде или различия в дыхательном периоде. Разработчики программного обеспечения для приборов могут использовать существующие платформы и инструменты измерения данных для создания ПО, которое позволит нам извлекать более полезные данные из дыхательного канала.