基于功能磁共振成像仪测谎的人脑功能定位研究

　　1996年美国J·L·哈普林的科幻专著《测谎仪》预测:2021年8月15日,膝上型核磁共振测谎仪将达到100%的正确率[1]。1946年,核磁共振技术由斯坦福大学布劳施和哈佛大学伯塞尔共同研发成功,由此获得1952年的诺贝尔物理学奖。1970年以后,核磁共振技术成为医学成像的重要手段[3]。2003年该技术又获生理学和医学诺贝尔奖。

　　2002年至2003年,笔者与郭亮教授和陈剑华医师合作,首次完成功能磁共振测谎的初步研究,将说谎认知心理的脑功能定位在颞区深部。这是笔者继完成中国首次红外测谎实验后的又一探索[7~9]。

　　2003年7月7日美国《新闻周刊》发表专题文章:脑部扫描成像技术———改变未来的十大发明。哥伦比亚大学的核磁共振成像实验室主任乔伊·赫希预测:10年后,警察可以用核磁共振技术测谎。

　　1　原理

　　认知神经科学研究的成像工具应具有无创性、高空间分辨率、高时间分辨率和易操作的特点。在新世纪最受推崇的一种脑认知成像手段是功能磁共振成像仪(fMRI),其基于血氧水平的大脑神经活动成像,用以显示在执行特定任务时大脑相关区域的兴奋状况[3~5]。组织参数T1是纵向弛豫时间。利用T1加权像研究人脑认知功能定位的显示效果最佳。在同一扫描组内叠加的同一测谎问题激励,有助于得到t检验明显的T1加权脑功能定位图[8~9]。

　　2　实验设计

　　硬件:以色列Marconi-eclipse 1.5T fMRI成像仪。其系统包括磁体系统、谱仪系统和计算机图像重建系统。

　　软件:ViaStar 3.0 (Marconi公司)。

　　被试:40岁的身心健康男、女志愿者各一名。

　　参数:T1加权像的FE序列:TR/TE/θ=4 000 ms/40 ms/90°,

　　FOV=24 cm×24 cm,层厚/间隙为5 cm/1 cm,分辨率为3.75 mm×3.75 mm×5 mm。总共扫描10组,每组(用时50 s)扫10次,总图像数2 000幅=20层像/次×10次/组×10组像。T1加权像滞后神经活动5~8 s。

　　步骤:

　　①身心休息放松良好的被试者躺在扫描室的床上,佩带耳机。整个实验过程中不许运动身体任何部分和思维,床受电控使头部进入扫描腔;

　　②在扫描室外利用ViaStar 3.0软件,录入实验名称并设置参数如上;

　　③扫描建立T1加权解剖图像;

　　④扫描建立前5组本底背景;

　　⑤扫描建立后5组谎(实)T1图,组间和组内用同一问题提问,组内叠加法测谎(相隔10 s提问),事先约定受试者不出声回答“是”或“否”,测谎问题可为“你是博士吗?”;

　　⑥重复步骤④和⑤,得到说谎图像组和诚实图像组,存盘。