범죄현장에 오직 범인과 수사관만 알 수 있는 범죄와 관련된 사항들이 있는 경우에 숨긴정보검사를 이용하여 용의자가 범인인지 또는 범인이 아닌지 평가할 수 있다. 그러나 범죄와 관련된 사항이 용의자에게 노출되어 숨긴정보검사를 사용하지 못하는 경우가 많이 발생한다. 범죄관련 사항들에 대한 범인의 기억은 일화기억에 해당하는 반면, 범죄관련 사항들을 우연히 알게 된 용의자의 기억은 일화기억보다는 의미기억에 가까울 수 있다. 일화기억의 인출은 세타파와 관련이 있고 의미기억은 알파파와 관련이 있으므로, 이를 이용하여 범인을 가려낼 수 있을 것이다. 본 연구에서는 모의 범죄를 수행한 유죄조건의 실험참가자와 모의 범죄의 내용을 들어서 알게 된 무죄조건의 실험참가자에게 P300-기반 숨긴정보검사를 실시하였다. 실험결과 관련자극과 무관련자극 간의 P300 진폭 차이는 유죄조건과 무죄조건 간에 다르지 않았다. 예상한 바와 같이 유죄조건에서 낮은 대역의 세타 파워는 무관련자극보다 관련자극에서 더 크게 나타났으며, 무죄조건에서 세타 파워는 자극 간에 차이가 없었다. 그리고 무죄조건에서 높은 대역의 알파 파워는 무관련자극보다 관련자극에서 더 작게 나타났으며, 유죄조건에서 알파 파워는 자극 간에 차이가 없었다. 알파 파워와 세타 파워를 이용한 거짓말 탐지의 가능성에 대하여 논의하였다.
범죄현장에 오직 범인과 수사관만 알 수 있는 범죄와 관련된 사항들이 있는 경우에 숨긴정보검사를 이용하여 용의자가 범인인지 또는 범인이 아닌지 평가할 수 있다. 그러나 범죄와 관련된 사항이 용의자에게 노출되어 숨긴정보검사를 사용하지 못하는 경우가 많이 발생한다. 범죄관련 사항들에 대한 범인의 기억은 일화기억에 해당하는 반면, 범죄관련 사항들을 우연히 알게 된 용의자의 기억은 일화기억보다는 의미기억에 가까울 수 있다. 일화기억의 인출은 세타파와 관련이 있고 의미기억은 알파파와 관련이 있으므로, 이를 이용하여 범인을 가려낼 수 있을 것이다. 본 연구에서는 모의 범죄를 수행한 유죄조건의 실험참가자와 모의 범죄의 내용을 들어서 알게 된 무죄조건의 실험참가자에게 P300-기반 숨긴정보검사를 실시하였다. 실험결과 관련자극과 무관련자극 간의 P300 진폭 차이는 유죄조건과 무죄조건 간에 다르지 않았다. 예상한 바와 같이 유죄조건에서 낮은 대역의 세타 파워는 무관련자극보다 관련자극에서 더 크게 나타났으며, 무죄조건에서 세타 파워는 자극 간에 차이가 없었다. 그리고 무죄조건에서 높은 대역의 알파 파워는 무관련자극보다 관련자극에서 더 작게 나타났으며, 유죄조건에서 알파 파워는 자극 간에 차이가 없었다. 알파 파워와 세타 파워를 이용한 거짓말 탐지의 가능성에 대하여 논의하였다.
Items related to a crime that are known only to criminals and investigators can be used in the concealed information test (CIT) to assess whether the suspect is guilty of the offense. However, in many cases wherein the suspect is exposed to information about the crime, the CIT cannot be used. Althou...
Items related to a crime that are known only to criminals and investigators can be used in the concealed information test (CIT) to assess whether the suspect is guilty of the offense. However, in many cases wherein the suspect is exposed to information about the crime, the CIT cannot be used. Although the perpetrator's memories about the details of the crime are episodic, the memories of a suspect who has inadvertently discovered the details of the crime are more likely to be semantic. The retrieval of episodic memories is associated with theta wave activity, whereas that of semantic memories is associated with alpha wave activity. Therefore, these aspects of memory retrieval can be useful in identifying the perpetrator of the crime. In this study, P300-based CITs were conducted in a guilty participant in a mock crime and an innocent participant who has been given information about the simulated offense. The results demonstrate that the difference in P300 amplitudes between the probe and the irrelevant stimulus did not differ between the guilty and innocent conditions. As expected, the lower theta band power (4-6 Hz) was higher in the probe than in the irrelevant stimulus in the guilty condition, but there was no difference in the innocent condition. Conversely, the upper alpha band power (8-10 Hz) was lower in the probe than in the irrelevant stimulus in the innocent condition, but there was no difference in the guilty condition. The possibility of using theta and alpha band powers in lie detection is discussed.
Items related to a crime that are known only to criminals and investigators can be used in the concealed information test (CIT) to assess whether the suspect is guilty of the offense. However, in many cases wherein the suspect is exposed to information about the crime, the CIT cannot be used. Although the perpetrator's memories about the details of the crime are episodic, the memories of a suspect who has inadvertently discovered the details of the crime are more likely to be semantic. The retrieval of episodic memories is associated with theta wave activity, whereas that of semantic memories is associated with alpha wave activity. Therefore, these aspects of memory retrieval can be useful in identifying the perpetrator of the crime. In this study, P300-based CITs were conducted in a guilty participant in a mock crime and an innocent participant who has been given information about the simulated offense. The results demonstrate that the difference in P300 amplitudes between the probe and the irrelevant stimulus did not differ between the guilty and innocent conditions. As expected, the lower theta band power (4-6 Hz) was higher in the probe than in the irrelevant stimulus in the guilty condition, but there was no difference in the innocent condition. Conversely, the upper alpha band power (8-10 Hz) was lower in the probe than in the irrelevant stimulus in the innocent condition, but there was no difference in the guilty condition. The possibility of using theta and alpha band powers in lie detection is discussed.
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문제 정의
왜냐하면 자극제시 직후에는 자극종류에 따라서 주파수 파워가 같을 것이지만 그 이후 어느 시점에서 달라질 것이기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 자극과 시간의 상호작용효과만 해석하였다. 상호작용효과가 유의한 경우에는 대응표본 t 검증을 통하여 시간대 별로 두 자극 간의 차이가 유의한지 확인하였다.
본 연구의 목적은 범인이 범죄관련 정보에 대한 기억을 인출할 때 세타파가 증가하고, 무죄인 조사대상자가 범죄관련 정보에 대한 기억을 인출할 때 알파파가 증가하는지 확인하는 것이다. 만약 본 연구에서 예측한 바가 관찰된다면, 세타파와 알파파를 이용한 새로운 거짓말 탐지가 가능할 것이다.
실험참가자에게 뇌파측정을위한 전극을 부착한 후에 P300 CIT를 실시하였다. 실험참가자에게 구두로 목표자극이 무엇인지 알려주었으며, 잘 암기하였는지 확인하였다. 실험참가자에게 관련자극 5개와 무관련자극 20개, 목표자극 5개를 섞어서 무선으로 하나씩 제시하였으며, 목표자극이 제시되면 ‘예’ 버튼(마우스 왼쪽 버튼), 다른 자극(즉 관련자극과 무관련자극)이 제시되면 ‘아니오’ 버튼(마우스오른쪽 버튼)을 가능한 빠르게 누르라고 지시하였다.
제안 방법
뇌파는 Grass Model 12 Neurodata Acquisition System(Grass Instruments, Quincy, MA, USA)을 이용하여 측정하였다. Ag/AgCl 전극을 국제 10-20 체계에 따라F3, Fz, F4, Cz, P3, Pz, 및 P4에 부착하여 뇌파를 기록하였으며, 양쪽 귓불에 연결된 기준전극을 부착하였고, 이마에 접지전극을 부착하였다. 왼쪽 눈의 위와 아래에 전극을 부착하여 안전도(electrooculogram: EOG)를 측정하였다.
P300 CIT 실시하면서 측정한 뇌파를 분석하였다.먼저 EOG를 이용하여 눈깜박임과 안구운동에 의한 뇌파의 변형을 교정하였다(Semlitsch et al.
P300 CIT에서는 대부분의 경우 Pz 영역의 자료만 이용하므로, 본 연구에서도 Pz 영역의 P300 진폭만 분석하였다. 무죄조건에서 관련자극의 평균 P300진폭(M=13.
네 가지 주파수 파워(낮은 대역의 세타 파워, 높은대역의 세타 파워, 낮은 대역의 알파 파워, 높은 대역의 알파 파워) 각각에 대하여 관련자극과 무관련자극간의 차이가 통계적으로 유의한지 검증하였다. 종속측정치(0ms부터 1200ms까지 300개의 측정값)가 너무많으므로, 100ms 구간씩 평균을 산출하여 12개의 측정치를 사용하였다.
둘째 날에는 전날 있었던 모의범죄 사건에 대한 거짓말 탐지를 실시하였다. 실험참가자에게 뇌파측정을위한 전극을 부착한 후에 P300 CIT를 실시하였다.
P300 CIT 실시하면서 측정한 뇌파를 분석하였다.먼저 EOG를 이용하여 눈깜박임과 안구운동에 의한 뇌파의 변형을 교정하였다(Semlitsch et al., 1986). 전체 뇌파를 각 자극의 제시 전 100ms부터 자극제시 후1200ms까지 총 1300ms 구간으로 나눈 후, 관련자극과 무관련자극, 목표자극이 제시되었을 때의 뇌파를 각각 평균하여 ERP를 산출하였다.
모의범죄 사건을 이용하여 P300 CIT에 사용할 자극을 구성하였다. 모의범죄 사건은 5층 실습실에서 가방에 들어 있던 반지와 50만원이 도난당한 것이었다.
” 실험참가자에게 위 사항을읽어주고 잘 암기하였는지 확인한 후에 실제로 모의범죄를 수행하도록 하였다. 모의범죄를 수행한 후에는 반지와 50만원을 가지고 집으로 돌아간 후, 다음날 약속한 시간에 실험실로 오도록 하였다. 무죄조건에서는 실험참가자에게 다음과 같은 범죄사건에 대한 정보를 구두로 알려주었다.
만약 범행을하지 않았지만 범죄관련 사항들을 알고 있는 조사대상자가 그 범죄와 관련된 사항들에 직면하게 되었을 때 그 사항들이 의미기억으로부터 회상된다면, 이것은 뇌파 상에서 알파파로 나타날 것이라고 예측할 수있다. 본 연구는 이러한 예측을 모의범죄 실험을 이용하여 검증하였다.
만약 본 연구에서 예측한 바가 관찰된다면, 세타파와 알파파를 이용한 새로운 거짓말 탐지가 가능할 것이다. 본 연구에서는 모의범죄와 P300 CIT 절차를 사용한 실험연구를 실시하였다. P300이 기억의 종류(즉, 일화기억과 의미기억)에 민감하다는 연구는 찾을 수 없으므로, 관련자극과 무관련자극 간의 P300 차이는 유죄인 조사대상자와 범죄관련 정보를 알고 있는 무죄인 조사대상자 간에 다르지 않을 것으로 예상된다.
종속측정치(0ms부터 1200ms까지 300개의 측정값)가 너무많으므로, 100ms 구간씩 평균을 산출하여 12개의 측정치를 사용하였다. 실험조건과 전극위치 별로 자극(관련자극과 무관련자극)과 시간(0~1200ms구간의 12개 측정치)을 독립변인으로 한 반복측정 이원변량분석을 실시하였다. 만약 주파수 파워가 자극 종류에 따라 다르다면 이 효과는 자극과 시간의 상호작용효과로 나타날 것이다.
실험조건과 전극위치 별로 자극(관련자극과 무관련자극)과 시간(100ms씩 12 구간)을 독립변인으로 한 반복측정 이원변량분석을 실시하였다. 무죄조건에서는 어떤 전극위치에서도 자극과 시간의 상호작용효과가 유의하지 않았다(p>.
실험조건과 전극위치 별로 자극(관련자극과 무관련자극)과 시간(100ms씩 12 구간)을 독립변인으로 한 반복측정 이원변량분석을 실시하였다. 무죄조건에서는 어떤 전극위치에서도 자극과 시간의 상호작용효과가 유의하지 않았다(p>.
실험참가자에게 관련자극 5개와 무관련자극 20개, 목표자극 5개를 섞어서 무선으로 하나씩 제시하였으며, 목표자극이 제시되면 ‘예’ 버튼(마우스 왼쪽 버튼), 다른 자극(즉 관련자극과 무관련자극)이 제시되면 ‘아니오’ 버튼(마우스오른쪽 버튼)을 가능한 빠르게 누르라고 지시하였다.
둘째 날에는 전날 있었던 모의범죄 사건에 대한 거짓말 탐지를 실시하였다. 실험참가자에게 뇌파측정을위한 전극을 부착한 후에 P300 CIT를 실시하였다. 실험참가자에게 구두로 목표자극이 무엇인지 알려주었으며, 잘 암기하였는지 확인하였다.
알파파와 세타파의 크기는 선행연구(Klimesch etal., 1994)에 따라서 낮은 대역의 세타파(4~6Hz), 높은대역의 세타파(6~8Hz), 낮은 대역의 알파파(8~10Hz), 및 높은 대역의 알파파(10~12Hz)로 나누어 산출하였다. 알파파와 세타파는 Klimesch 등(2000)의 절차에 따라 다음과 같이 유도된 대역 파워(induced band power)를 산출하였다.
Ag/AgCl 전극을 국제 10-20 체계에 따라F3, Fz, F4, Cz, P3, Pz, 및 P4에 부착하여 뇌파를 기록하였으며, 양쪽 귓불에 연결된 기준전극을 부착하였고, 이마에 접지전극을 부착하였다. 왼쪽 눈의 위와 아래에 전극을 부착하여 안전도(electrooculogram: EOG)를 측정하였다. 뇌파는 0.
우선, 본 연구에서는 알파 파워와 세타 파워를 계산하기 위하여 모든 실험참가자에게 동일한 주파수 대역을 사용하였다. 그러나 실험참가자마다 알파파와 세타파의 주파수 대역이 다르므로(Klimesch et al.
자극은 실험참가자로부터 1m 앞에 놓여 있는 컴퓨터 모니터 중앙에 1.5cm 높이의 신명조체 한글로 제시하였다. 자극은 300ms 동안 제시하였으며, 자극 간제시 간격은 평균 2700ms(범위 2200~3200ms)였다.
, 1986). 전체 뇌파를 각 자극의 제시 전 100ms부터 자극제시 후1200ms까지 총 1300ms 구간으로 나눈 후, 관련자극과 무관련자극, 목표자극이 제시되었을 때의 뇌파를 각각 평균하여 ERP를 산출하였다.
대상 데이터
자극은 300ms 동안 제시하였으며, 자극 간제시 간격은 평균 2700ms(범위 2200~3200ms)였다.30개의 자극을 9회 반복 제시하여 총 270회 자극을 제시하였다. 자극의 제시와 반응의 기록은 SuperLab5.
남녀 대학생 34명이 실험에 참가하였다. 평균 연령은 22.
뇌파는 Grass Model 12 Neurodata Acquisition System(Grass Instruments, Quincy, MA, USA)을 이용하여 측정하였다. Ag/AgCl 전극을 국제 10-20 체계에 따라F3, Fz, F4, Cz, P3, Pz, 및 P4에 부착하여 뇌파를 기록하였으며, 양쪽 귓불에 연결된 기준전극을 부착하였고, 이마에 접지전극을 부착하였다.
무관련자극은 관련자극의 각항목 당 네 개씩으로 총 20개였다(1층, 3층, 6층, 7층;행정실, 사무실, 회의실, 강의실; 목걸이, 시계, 귀걸이,브로치; 45만원, 50만원, 55만원, 60만원; 책상, 서랍,핸드백, 잠바). 목표자극은 관련자극의 각 항목 당 한개씩으로 총 5개였다(2층, 연구실, 팔찌, 65만원, 지갑).
범죄관련 항목, 즉 관련자극은 5층, 실습실, 가방, 반지,50만원으로 총 5개였다. 무관련자극은 관련자극의 각항목 당 네 개씩으로 총 20개였다(1층, 3층, 6층, 7층;행정실, 사무실, 회의실, 강의실; 목걸이, 시계, 귀걸이,브로치; 45만원, 50만원, 55만원, 60만원; 책상, 서랍,핸드백, 잠바). 목표자극은 관련자극의 각 항목 당 한개씩으로 총 5개였다(2층, 연구실, 팔찌, 65만원, 지갑).
모의범죄 사건은 5층 실습실에서 가방에 들어 있던 반지와 50만원이 도난당한 것이었다. 범죄관련 항목, 즉 관련자극은 5층, 실습실, 가방, 반지,50만원으로 총 5개였다. 무관련자극은 관련자극의 각항목 당 네 개씩으로 총 20개였다(1층, 3층, 6층, 7층;행정실, 사무실, 회의실, 강의실; 목걸이, 시계, 귀걸이,브로치; 45만원, 50만원, 55만원, 60만원; 책상, 서랍,핸드백, 잠바).
9세(범위 20~29세)였으며, 남녀 각각 16명과 18명이었다. 유죄조건과 무죄조건에 각각 17명씩 할당하였다. 무죄조건에 포함된 1명은 목표자극에 대한 반응오류율이 95%로 높아 분석에서 제외하였다.
네 가지 주파수 파워(낮은 대역의 세타 파워, 높은대역의 세타 파워, 낮은 대역의 알파 파워, 높은 대역의 알파 파워) 각각에 대하여 관련자극과 무관련자극간의 차이가 통계적으로 유의한지 검증하였다. 종속측정치(0ms부터 1200ms까지 300개의 측정값)가 너무많으므로, 100ms 구간씩 평균을 산출하여 12개의 측정치를 사용하였다. 실험조건과 전극위치 별로 자극(관련자극과 무관련자극)과 시간(0~1200ms구간의 12개 측정치)을 독립변인으로 한 반복측정 이원변량분석을 실시하였다.
데이터처리
상호작용효과가 유의한 경우에는 대응표본 t 검증을 통하여 시간대 별로 두 자극 간의 차이가 유의한지 확인하였다. 대응표본 t 검증에서 자극 간 차이가 유의한 경우에는 독립표본 t 검증을 통하여 관련자극과 무관련자극 간의 차이가 실험조건(무죄집단과 유죄집단) 간에 다른지 검증하였다. 반복측정 변량분석에서는 ∊을 이용하여 교정한 확률을 보고하였다.
실험조건 별로 관련자극과 무관련자극 간의 P300진폭이 통계적으로 유의하게 다른지 검증하기 위하여 대응표본 t 검증을 실시하였다. 또한 관련자극과 무관련자극 간의 P300 진폭 차이가 실험조건 별로 다른지검증하기 위하여 독립표본 t 검증을 실시하였다.
따라서 본 연구에서는 자극과 시간의 상호작용효과만 해석하였다. 상호작용효과가 유의한 경우에는 대응표본 t 검증을 통하여 시간대 별로 두 자극 간의 차이가 유의한지 확인하였다. 대응표본 t 검증에서 자극 간 차이가 유의한 경우에는 독립표본 t 검증을 통하여 관련자극과 무관련자극 간의 차이가 실험조건(무죄집단과 유죄집단) 간에 다른지 검증하였다.
P300 전위는 자극 제시 후 300ms에서 700ms 사이에 100ms 구간의 평균값이 가장 큰 값을 사용하였으며, P300 이후 부적 정점의 전위는 P300이 나타난 이후부터 1200ms까지 100ms 구간의 평균값이 가장 작은 값을 사용하였다.실험조건 별로 관련자극과 무관련자극 간의 P300진폭이 통계적으로 유의하게 다른지 검증하기 위하여 대응표본 t 검증을 실시하였다. 또한 관련자극과 무관련자극 간의 P300 진폭 차이가 실험조건 별로 다른지검증하기 위하여 독립표본 t 검증을 실시하였다.
이론/모형
P300 진폭은 정점-정점 방법을 이용하여 계산하였다. 정점-정점 방법은 P300의 전위와 P300 이후에 나타나는 부적 정점 전위 간의 차이를 사용한다.
, 1994)에 따라서 낮은 대역의 세타파(4~6Hz), 높은대역의 세타파(6~8Hz), 낮은 대역의 알파파(8~10Hz), 및 높은 대역의 알파파(10~12Hz)로 나누어 산출하였다. 알파파와 세타파는 Klimesch 등(2000)의 절차에 따라 다음과 같이 유도된 대역 파워(induced band power)를 산출하였다. ① 전체 뇌파를 해당 주파수 영역으로대역 여과(band pass)한다.
30개의 자극을 9회 반복 제시하여 총 270회 자극을 제시하였다. 자극의 제시와 반응의 기록은 SuperLab5.0을 이용하였다.
성능/효과
정점-정점 방법은 P300의 전위와 P300 이후에 나타나는 부적 정점 전위 간의 차이를 사용한다. P300 전위는 자극 제시 후 300ms에서 700ms 사이에 100ms 구간의 평균값이 가장 큰 값을 사용하였으며, P300 이후 부적 정점의 전위는 P300이 나타난 이후부터 1200ms까지 100ms 구간의 평균값이 가장 작은 값을 사용하였다.실험조건 별로 관련자극과 무관련자극 간의 P300진폭이 통계적으로 유의하게 다른지 검증하기 위하여 대응표본 t 검증을 실시하였다.
각 실험조건에서 자극(관련자극과 무관련자극)과 시간(100ms씩 12 구간)을 독립변인으로 한 반복측정 이원변량분석을 실시한 결과, 어떤 조건에서도 상호작용효과가 통계적으로 유의한 경우는 없었다(p>.05).
이 전위는 Fz 영역에서 Pz 영역으로 갈수록 진폭이 더 크게 나타났으며, 목표자극에서크게 나타났다. 관련자극과 무관련자극 간의 ERP 차이는 뚜렷하지 않았으며, 유죄집단과 무죄집단 간에도 ERP에서 뚜렷한 차이는 나타나지 않았다.
전체 실험참가자들의 평균 ERP에서는 자극 제시 후 600ms 전후에 무관련자극이 관련자극보다 약간 더 큰 전위를 보였다. 그러나 P300 진폭을 측정한 결과에서는 관련자극에 대한 P300 진폭이 무관련자극에 대한 P300진폭보다 통계적으로 유의하게 더 큰 것으로 나타났다.전체 ERP는 모든 참가자들의 ERP를 단순히 평균한 것인 반면, 평균 P300 진폭은 개인별로 서로 다른 시간에 측정되는 P300 진폭을 평균한 것이기 때문에 평균 ERP와 평균 P300 진폭이 일치하지 않을 수 있다.
, 2004). 두 번째로 CIT는 일련의 관련자극과 무관련자극을 수회 반복 제시하지만,P300 CIT에서는 일련의 관련자극과 무관련자극, 목표자극을 수십 회(적어도 30회 이상) 반복 제시한다.P300 CIT의 첫 번째 특징은 제시되는 모든 자극을 재인하도록 만들며, 두 번째 특징은 반복측정을 통하여 신뢰로운 사건관련전위를 추출하도록 한다.
2의 (A)에 제시되어 있다. 목표자극에 대한 낮은 대역의 세타파워는 모든 집단과 전극위치에서 자극 제시 후600ms 전후에 가장 높은 값을 보였다. 관련자극과 무관련자극에 대한 낮은 대역의 세타 파워는 유죄집단과 무죄집단 간에 다소 상이한 모습을 보이고 있다.
Table 1에 실험조건 별 오류율과 반응시간이 제시되어 있다. 무죄조건과 유죄조건에서 목표자극의 반응오류율 평균은 14.4%로 동일하였으며, 관련자극의 반응오류율 평균은 각각 2.5%와 2.0%였다. 무관련자극의 평균 반응오류율은 1%이내였다.
P300 CIT에서는 대부분의 경우 Pz 영역의 자료만 이용하므로, 본 연구에서도 Pz 영역의 P300 진폭만 분석하였다. 무죄조건에서 관련자극의 평균 P300진폭(M=13.82, SD=4.12)은 무관련자극의 평균 P300진폭(M=12.81, SD=3.49)과 통계적으로 유의한 차이가 없었다(t(15)=1.35, p=.196, d=0.26).
무죄조건과 유죄조건에서 약간 다른 모습을보였다. 무죄조건에서는 전두영역(F3, Fz, 및 F4)에서 관련자극의 알파 파워가 무관련자극의 알파 파워보다 낮은 경향을 보였으며, 유죄조건에서는 관련 자극과 무관련자극 간에 큰 차이가 없었다.
높은 대역의 알파 파워는 낮은 대역의 알파 파워와 비슷한 양상을 보였는데, 자극 제시후 300~500ms 구간에서 가장 낮은 값을 보였다. 무죄조건에서는 전두영역(F3, Fz, 및 F4)에서 관련자극의 알파 파워가 무관련자극의 알파 파워보다 낮은 경향을 보였으며, 유죄조건에서는 큰 차이가 없었다.
무죄조건의 Fz 영역에서 높은 대역의 알파 파워가무관련자극보다 관련자극에서 더 작게 나타난 반면, 유죄조건에서는 두 자극 종류 간에 유의한 차이가 없었다. 높은 대역의 알파 파워는 의미기억의 인출과 관련이 있는 것으로(Berger et al.
1에 제시되어 있다. 유죄조건과 무죄조건 모두 자극 제시 후 600ms에서 큰 정적전위가 관찰되었다. 이 전위는 Fz 영역에서 Pz 영역으로 갈수록 진폭이 더 크게 나타났으며, 목표자극에서크게 나타났다.
무관련자극의 평균 반응오류율은 1%이내였다. 유죄조건과 무죄조건 모두에서 목표자극에 대한 반응시간이 가장길었으며, 관련자극에 대한 반응시간은 무관련자극에대한 반응시간 보다 길었다.
전체 실험참가자들의 평균 ERP에서는 자극 제시 후 600ms 전후에 무관련자극이 관련자극보다 약간 더 큰 전위를 보였다. 그러나 P300 진폭을 측정한 결과에서는 관련자극에 대한 P300 진폭이 무관련자극에 대한 P300진폭보다 통계적으로 유의하게 더 큰 것으로 나타났다.
후속연구
우선, 본 연구에서는 알파 파워와 세타 파워를 계산하기 위하여 모든 실험참가자에게 동일한 주파수 대역을 사용하였다. 그러나 실험참가자마다 알파파와 세타파의 주파수 대역이 다르므로(Klimesch et al., 2001),각 실험참가자에게 고유한 알파 대역과 세타 대역을 사용한다면 더 큰 효과크기를 보일 수 있을 것이다. 또한 본 연구에서는 P300 CIT의 패러다임을 그대로 사용하였다.
P300 CIT에 주어지는 과제는 목표자극을 찾는 것이므로 관련자극에 대한 인출이 적극적으로 이루어지지 못하였을 가능성이 있기 때문이다. 따라서 관련자극에 대한 기억의 인출을 적극적으로 유도하는 새로운 패러다임을 사용한다면 거짓말탐지의 효과크기가 더 커질 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 범인이 범죄관련 정보에 대한 기억을 인출할 때 세타파가 증가하고, 무죄인 조사대상자가 범죄관련 정보에 대한 기억을 인출할 때 알파파가 증가하는지 확인하는 것이다. 만약 본 연구에서 예측한 바가 관찰된다면, 세타파와 알파파를 이용한 새로운 거짓말 탐지가 가능할 것이다. 본 연구에서는 모의범죄와 P300 CIT 절차를 사용한 실험연구를 실시하였다.
유죄조건의 실험참가자들은 분명한 맥락정보를 기억하고 있을 것이므로 전두영역에서 알파 파워의 차이가 없었지만, 무죄조건의 실험참가자들은 맥락정보가 분명하지 않은 친숙성에 기초한 정보확인이 이루어져 관련자극과 무관련자극 간 알파 파워에서 차이가 나타났을 가능성이 있다. 이 부분에 대해서는 추가 연구를 통하여 본연구에서 발견된 높은 대역의 알파 파워 효과가 무엇을 의미하는지 좀 더 정확하게 파악할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
거짓말 탐지에 사용되는 비교질문검사의 장단점은 무엇인가?
한 가지는 비교질문검사(comparison question test:CQT)로 조사 중인 범죄와 직접 관련된 질문에 대한 반응(예, 당신은 어제 돈을 훔쳤습니까?)과 조사 중인 범죄와 관련된 주제이지만 직접 관련이 없는 질문(예,당신은 2018년 이전에 타인의 돈을 훔친 적이 있습니까?)에 대한 생리적 반응을 서로 비교한다(Reid &Inbau, 1977). CQT는 모든 범죄 사건에 사용할 수 있다는 장점이 있지만, 이론적 근거가 약하고 검사절차의 표준화, 채점의 객관성 및 판단의 독립성 등에서 문제가 있는 것으로 보고하고 있다(Ben-Shakhar, 2002;Furedy, 1996).
거짓말 탐지 기법으로 숨긴정보검사는 어떻게 사용되는가?
다른 한 가지 기법은 숨긴정보검사(concealed information test: CIT)로 오직 수사관과 범인만 알고 있는 범죄관련 항목(관련자극; 예, 도난당한 돈의 금액)과 이것과 동일한 범주에 속하지만 범죄와 직접 관련이 없는 여러 개의 항목(무관련자극; 예, 도난당한 금액이 아닌 다른 금액들)을 섞어서 조사대상자에게 하나씩 제시하고 생리적 반응을 관찰한다(Lykken, 1988). CIT는 이론적으로 타당한 심리생리적 근거를 가지고 있으며, 검사의 표준화가 용이하고 오류긍정률이 낮다는 장점을 가진다(Ben-Shakhar & Elaad, 2002).
거짓말 탐지 기법으로 숨긴정보검사를 널리 사용하지 못하는 이유는 무엇인가?
그러나 사건 현장에는 오직 수사관과 범인만 알고 있는 범죄관련 항목이 드물기 때문에, 실제로는 CIT가 널리 사용되지 못하고 있다(Podlesny, 2003). CIT에 사용할 항목이 드문 이유 중 하나는 수사과정에서 범죄관련 항목이 조사대상자에게 노출되는 경우가 많기 때문이다.
참고문헌 (35)
Ben-Shakhar, G., & Elaad, E. (2002). The guilty knowledge test (GKT) as an application of psychophuysiology: Future prospects and obstacles. In Murray Kleiner (Ed.), Handbook of Polygraph Testing. San Diego: Academic Press.
Ben-Shakhar, G. (2002). A Critical review of the control question test (CQT). In Murray Kleiner (Ed.), Handbook of Polygraph Testing. San Diego: Academic Press.
Berger, B., Omer, S., Minarik, T., Sterr, A., & Sauseng, P. (2014). Interacting memory systems-Does EEG alpha activity respond to semantic long-term memory access in a working memory task? Biology, 4(1), 1-16. DOI: 10.3390/biology4010001
Cutmore, T. R. H., Djakovic, T., Kebbell, M. R., & Shum, D. H. K. (2009). An object cue is more effective than a word in ERP-based detection of deception. International Journal of Psychophysiology, 71(3), 185-192. DOI: 10.1016/j.ijpsycho.2008.08.003
Doppelmayr, M., Klimesch, W., Hodlmoser, K., Sauseng, P., & Gruber, W. (2005). Intelligence related upper alpha desynchronization in a semantic memory task. Brain Research Bulletin, 66(2), 171-177. DOI: 10.1016/j.brainresbull.2005.04.007
Doppelmayr, M., Klimesch, W., Schwaiger, J., Auinger, P., & Winkler, T. (1998). Theta synchronization in the human EEG and episodic retrieval. Neuroscience Letters, 257(1), 41-44. DOI: 10.1016/s0304-3940(98)00805-2
Farwell, L. A., & Donchin, E. (1991). The truth will out: Interrogative polygraphy ("lie detection") with event-related Potentials. Psychophysiology, 28(5), 531-547. DOI: 10.1111/j.1469-8986.1991.tb01990.x
Furedy, J. J. (1996). Some elementary distinctions among and comments concerning the 'control' question 'test' (CQT) polygrapher's many problems: A reply to Honts, Kircher, and Raskin. International Journal of Psychophysiology, 22(1), 53-59. DOI: 10.1016/0167-8760(96)00007-4
Gruber, T., Tsivilis, D., Giabbiconi, C. M., & Muller, M. M. (2008). Induced electroencephalogram oscillations during source memory: familiarity is reflected in the gamma band, recollection in the theta band. Journal of Cognitive Neuroscience, 20(6), 1043-1053. DOI: 10.1162/jocn.2008.20068
Hantke, N., Nielson, K. A., Woodard, J. L., Breting L. M. G., Butts, A., Seidenbert, M., Smith, J. C., Durgerian, S., Lancaster, M., Matthews, M., Sugarman, M. A., & Rao, S. M. (2013). Comparison of semantic and episodic memory BOLD fMRI activation in predicting cognitive decline in older adults. Journal of the International Neuropsychological Society, 19(1), 11-21. DOI: 10.1017/s1355617712000951
Klimesch, W. (1997). EEG-alpha rhythms and memory processes. International Journal of Psychophysiology, 26(3), 319-340. DOI: 10.1016/s0167-8760(97)00773-3
Klimesch, W. (1999). EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review and analysis. Brain Research Reviews, 29(2-3), 169-195. DOI: 10.1016/s0165-0173(98)00056-3
Klimesch, W., Doppelmayr, M., Stadler, W., Pollhuber, D., Sauseng, P., & Rohm, S. D. (2001). Episodic retrieval is reflected by a process specific increase in human electroencephalographic theta activity. Neuroscience Letters, 302(1), 49-52. DOI: 10.1016/s0304-3940(01)01656-1
Klimesch, W., Schimke, H., & Schwaiger, J. (1994). Episodic and semantic memory: an analysis in the EEG theta and alpha band. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 91(6), 428-441. DOI: 10.1016/0013-4694(94)90164-3
Lykken, D. T. (1988). Detection of guilty knowledge: A comment on Forman and McCauley. Journal of Applied Psychology, 73(2), 303-304. DOI: 10.1037//0021-9010.73.2.303
McRae, K., & Jones, M. (2013). Semantic Memory. In Reisberg, Daniel. The Oxford Handbook of Cognitive Psychology. New York, NY: Oxford University Press.
Meijer, E. H., Selle, N. K., Elber, L., & Ben-Shakhar, G. (2014). Memory detection with the Concealed Information Test: A meta analysis of skin conductance, respiration, heart rate, and P300 data. Psychophysiology, 51(9), 879-904. DOI: 10.1111/psyp.12239
Mertens, R., & Allen, J. J. (2008). The role of psychophysiology in forensic assessments: Deception detection, ERPs, and virtual reality mock crime scenarios. Psychophysiology, 45(2), 286-298. DOI: 10.1111/j.1469-8986.2007.00615.x
Nyhus, E., & Curran, T. (2010). Functional role of gamma and theta oscillations in episodic memory. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 34(7), 1023-1035. DOI: 10.1016/j.neubiorev.2009.12.014
Pastotter, B., & Bauml, K. H. T. (2014). Distinct slow and fast cortical theta dynamics in episodic memory retrieval. Neuroimage, 94, 155-161. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2014.03.002
Podlesny, J. A. (2003). A paucity of operable case facts restricts applicability of the guilty knowledge technique in FBI criminal polygraph examinations. Forensic Science Communications, 5(3).
Reid. J. E., & Inbau, F. E. (1977). Truth and deception: The polugraph ("Lie Detector") technique, Baltimore: Williams and Wilkins.
Rosenfeld, J. P., Biroschak, J. R., & Furedy, J. J. (2006). P300-based detection of concealed autobiographical versus incidentally acquired information in target and non-target paradigms. International Journal of Psychophysiology. 60(3), 251-259. DOI: 10.1016/j.ijpsycho.2005.06.002
Rosenfeld, J. P., Soskins, M., Bosh, G., & Ryan, A. (2004). Simple, effective countermeasures to P300- based tests of detection of concealed information. Psychophysiology, 41(2), 205-219. DOI: 10.1111/j.1469-8986.2004.00158.x
Rugg, M. D., & Curran, T. (2007). Event-related potentials and recognition memory. Trends in Cognitive Sciences, 11(6), 251-257. DOI: 10.1016/j.tics.2007.04.004
Ryan, L., Cox, C., Hayes, S. M., & Nadel L. (2008). Hippocampal activation during episodic and semantic memory retrieval: Comparing category production and category cued recall. Neuropsychologia, 46(8), 2109-2121. DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2008.02.030
Sauseng, P., Klimesch, W., Doppelmayr, M., Pecherstorfer, T., Freunberger, R., & Hanslmayr, S. (2005). EEG alpha synchronization and functional coupling during top-down processing in a working memory task. Human Brain Mapping, 26(2), 148-155. DOI: 10.1002/hbm.20150
Schacter, D. L., & Tulving, E. (1994). What are memory systmes of 1994? In D. Schacter, & E. Tulving (Eds.). Memory Systems 1994. Cambridge: MIT Press.
Semlitsch, H. V., Anderer, P., Schuster, P., & Presslich, O. (1986). A solution for reliable and valid reduction of ocular artifacts, applied to the P300 ERP. Psychophysiology, 23(6), 695-703. DOI: 10.1111/j.1469-8986.1986.tb00696.x
Stam, C. J. (2000). Brain dynamics in theta and alpha frequency bands and working memory performance in humans. Neuroscience Letters, 286(2), 115-118. DOI: 10.1016/s0304-3940(00)01109-5
Verschuere, B., Ben-Shakhar, G., & Meijer, E. (Eds.). (2011). Memory detection: Theory and application of the Concealed Information Test. Cambridge University Press.
Verschuere, B., Kleinberg, B., & Theocharidou, K. (2015). RT-based memory detection: Item saliency effects in the single-probe and the multiple-probe protocol. Journal of Applied Research in Memory and Cognition, 4(1), 59-65. DOI: 10.1016/j.jarmac.2015.01.001
Wilding, E. L., & Rugg, M. D. (1997). An event-related potential study of memory for words spoken aloud or heard. Neuropsychologia, 35(9), 1185-1195. DOI: 10.1016/s0028-3932(97)00048-1
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