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거짓말탐지기는 심장박동, 호흡, 피부전도 그리고 혈압의 변화를 측정하여 그것으로부터 거짓말이니 죄 지식의 유무를 추론해 내는 방법을 사용한다. 그러나 거짓말탐지기의 문제점이 나타나게 되자 뇌 전위(brain potential)를 이용한 죄 지식의 존재 여부를 알아내려는 방법이 제안되었다. 두피에 부착한 전극을 통해 뇌의 전기적 활동을 측정하는 것이 가능하다는 것을 발견한 이후 뇌파를 주파수(frequency)와 진폭(amplitude)에 따라 구분하고 각 파행의 의미를 알아내고자 하는 연구가 계속되어 왔다. 거짓말 탐지에도 뇌파를 이용하고자 하는 시도는 있었지만, 많은 뇌신경세포의 동시적 활동을 반영하는 뇌파에는 두뇌가 처리하는 수많은 활동이 한꺼번에 반영되고 있으므로 이것을 통해 복잡한 인지적 과정을 추론하는데 한계가 있었다. 그러나 이러한 한계를 극복하기위하여 ERP라는 기법 즉 심적 반응을 일으키는 특정한 자극이 제시되었을 때 유발되는 뇌파를 파악하여 두뇌의 정보처리 과정을 반영하는 방법이 나타나게 되었고, 뇌의 전기적 활동을 직접 탐지하지 않고 신경원들의 증가된 대사에 대한 반응으로 나타나는 국지적 뇌혈류의 증가를 측정하는 fMRI기기가 발명되어 거짓말 탐지에 사용될 수 있게 되었다. 이 기법들의 장점은 거짓말탐지기의 결점으로 지적된 조사 당시 감정 개입의 우려가 없고, 대상자가 검사 결과에 어떤 영향을 미치기도 전에 뇌에서 반사적으로 나오는 전자신호를 집어내기 때문에 더 정확하다. 그리고 단지 컴퓨터가 정보의 흐름을 모니터하고 관련 정보의 유무만을 가려내므로 기존 거짓말탐지기처럼 검사관의 주관적인 해석이 끼어들 여지도 없다는 장점을 가지고 있다.
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