Using visual evoked potential test for revealing lies about drug intake

Full Text

Стремительное распространение наркомании и алкоголизма в обществе в настоящее время - одна из наиболее острых медико-социальных проблем. Выявление аддиктивной патологии среди лиц, поступающих на военную службу, актуально для современного развития медицины труда [2]. К примеру, в рамках развития экспертизы профессиональной психологической пригодности в органах внутренних дел Российской Федерации наряду с набором основных психологических и психофизиологических методов всё шире вводят специальное психофизиологическое исследование с применением полиграфа для выявления фактов употребления кандидатами и сотрудниками психоактивных веществ [6]. При этом исследовании среди сотрудников органов Министерства внутренних дел ежегодно выявляют значительный процент, увеличивающийся из года в год, случаев употребления сотрудниками психотропных веществ в немедицинских целях [9]. Диагностика наркомании не представляет трудности при наличии клинических признаков наркотической зависимости [1, 7]. Гораздо сложнее обстоит дело с определением начальных стадий заболевания и предрасположенности к развитию аддикции, что и является актуальным для военной медицины и практики профессионального отбора кадров. В результате приёма наркотиков возникает стойкая психическая и физическая зависимость. Нейрофизиологические механизмы развития этой зависимости базируются в корковых, стволовых и лимбических структурах мозга, в тех его областях, где располагается так называемая система подкрепления [3, 4]. Постоянно используемые в практике профессионального отбора кадров методы психологического тестирования целиком зависят от искренности респондентов, а с помощью биохимических методов определяют лишь следы психоактивных веществ (которых может и не быть к моменту исследования) в биологических средах. В основе новых технологий выявления скрываемой информации, в частности информации об употреблении наркотиков, помимо полиграфа, можно использовать и анализ биоэлектрической активности головного мозга. Анализируют спонтанную электроэнцефлограмму и когнитивные вызванные потенциалы (ВП), регистрируемые в ответ на «семантически нагруженные» сигналы, например фотографии, вербальный материал [12-14]. В последнее время для поиска структур мозга, активно задействованных в процессе сокрытия информации, начинают использовать и самые современные методы неинвазивной визуализации активности мозга - функциональную магнитно-резонансную томографию и позитронно-эмиссионную томографию [14]. Относительно немногочисленные данные, полученные с применением этих методов разными авторами, противоречивы в деталях, но в целом убедительно свидетельствуют о наличии специфической связи когнитивных процессов человека с параметрами спонтанной электроэнцефлограммы и когнитивных ВП. Представляет интерес изучение нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе наркотической мотивации у лиц, употребляющих наркотики, а также исследование формирования временных связей с помощью мотивационно значимых раздражителей. Подобного рода связи могут лежать в основе развития психической зависимости от наркотика. Изучение психофизиологических механизмов, лежащих в основе эмоционально-личностной трансформации в начале формирования психической зависимости, - чрезвычайно актуальная проблема. Выявление мотивационной значимости наркотических стимулов у лиц, поступающих на службу, является одной из задач профессионального отбора кадров. Сокрытие информации об употреблении наркотиков обследуемыми при проведении кадровых проверок требует создания новых методов для выявления этой информации. У потенциальных наркоманов ещё задолго до стереотипизации злоупотребления можно обнаружить изменения в структуре ВП мозга, полученных в ответ на предъявление слайдов наркотической тематики. В работах Э.А. Костандова [5] и других исследователей неоднократно подчёркивался тот факт, что у части испытуемых пороги опознания эмоционально значимых стимулов повышаются по сравнению с нейтральными, а у части - понижаются. Повышение порогов опознания при этом Э.М. Костандов связывает с действием психологической защиты. По мнению П.В. Симонова [8], такие различия можно объяснить тем, что решающее значение для смещения порога в ту или иную сторону имеет характер мотивации, на базе которой происходит процесс опознания. Интересны данные, недавно полученные Брюсом Бартолоу (Bruce Bartholow) и его коллегами из Университета Миссури в Колумбии США [10, 11]. Американские исследования были проведены на геймерах (людях, проводящих большое количество времени за компьютерными играми). В исследованиях участвовали 39 испытуемых. После анкетирования, осуществлённого с целью определения количества агрессивных игр, в которые они играли, участники испытания рассматривали изображения жестоких и просто негативных (не содержащих насилия) сцен. Испытуемым показывали изображения различных жестоких и неприятных сцен из компьютерных игр, одновременно снимая ВП головного мозга. Когда человек видит или слышит что-то необычное, страшное или волнующее, привлекающее повышенное внимание, на электроэнцефлограмме возникает характерный всплеск (резкий подъём и спад электрического потенциала), получивший условное название «реакция P300». Это происходит через 250-500 мс после демонстрации возбудителя, причём по времени «задержки», а также по амплитуде колебания можно судить о том, насколько сильно взволновало увиденное. Если человек удивлён, встревожен или заинтригован, Р300 увеличивается. На этом эффекте основаны некоторые методы криминалистики. К примеру, если мозг подозреваемого в убийстве выдаст реакцию P300 при виде орудия преступления, это с большой вероятностью свидетельствует о том, что орудие ему знакомо. Бартолоу и его коллеги обнаружили, что у самых заядлых игроков в агрессивные видеоигры реакция P300, возникающая в ответ на демонстрацию картинок со сценами насилия и жестокости, значительно меньше по амплитуде и наступает с большой задержкой по сравнению с теми, кто играет в подобные игры редко или вовсе не играет. Этого можно было ожидать. Агрессивные видеоигры и раньше использовали для психологической подготовки солдат к боевым действиям: было известно, что они снижают чувствительность к жестоким сценам. Психофизиологический анализ позволяет говорить не только о порогах восприятия, но и об изменении субъективной оценки аффективной интенсивности предъявляемой эмоционально значимой информации. Цель исследования - изучение особенностей зрительных ВП у кандидатов на военную службу для выявления скрываемой информации об употреблении наркотиков. Проведено обследование на электроэнцефалографе фирмы «Нейроботикс» 114 кандидатов на военную службу (2 женщины и 112 мужчин) в возрасте от 17 до 52 лет. По данным опроса с использованием полиграфа у 59 обследованных из числа этих кандидатов был выявлен фактор риска «употребление наркотиков». Также по данным биохимического анализа следы каннабиноидов в моче были обнаружены у 8 человек. Все обследуемые были разделены на четыре группы: - первую группу составили кандидаты на службу, не употреблявшие наркотики, - 34 человека (29,8%); - вторую группу составили лица, пробовавшие наркотики от 1 до 5 раз, но не имевшие фактора риска по полиграфу, - 21 человек (18,4%); - третью группу составили лица, которые употребляли наркотики от 5 до 15 раз и имели фактор риска на полиграфе, - 31 человек (27,2%); - в четвёртую группу вошли лица, которые употребляли наркотики более 15 раз и имели фактор риска на полиграфе, - 28 человек (24,6%). Лица второй группы в основном курили марихуану, лица третьей и четвёртой групп имели случаи употребления марихуаны и таблетированных форм наркотиков (чаще всего экстази). Большинство обследуемых начинали употреблять психоактивные вещества в возрасте от 16 до 19 лет. Также было отмечено, что обследуемые из третьей и четвёртой групп в большем, чем в первой и второй группах, количестве случаев имеют в анамнезе травмы головы и злоупотребление алкоголем (табл. 1). В качестве стимульного материала при проведении исследования когнитивных зрительных ВП использовали графические изображения ситуаций употребления различных видов наркотиков. Обследование проводили в затемнённой комнате. Обследуемый располагался в кресле, на подлокотники которого ставили столик для размещения джойстика с кнопками для ответов. Стимулы предъявляли в случайном порядке на мониторе компьютера с расстояния около метра. Интервал следования стимулов рандомизировался с помощью специальной компьютерной программы в интервале от 1000 до 1500 мс. Время экспозиции составляло 500 мс. Общее количество предъявлений - от 200 до 400, каждый стимул предъявляли 30-50 раз. В начале и конце обследования проводили фоновую запись электроэнцефлограммы - обследуемый в течение 1-2 мин сидел расслабившись, с закрытыми глазами. Эта запись позволяла выявить наличие патологической активности мозга, являющейся противопоказанием для данного вида тестирования. Повторная запись фоновой активности мозга в конце обследования позволяла провести анализ изменений электроэнцефалограммы в процессе всего обследования. При проведении анализа ВП мозга, полученных в ходе выполнения теста на виды наркотиков, было выявлено, что кривые ВП обследуемых, имевших многократный опыт употребления наркотиков, и обследуемых, не имевших опыта употребления, имеют видимые различия в зоне P300 при реакциях на стимулы наркотической тематики. Особенность найденных различий состоит в том, что амплитуда волны P300 у людей, не употреблявших наркотики, превышала амплитуду той же волны у лиц, употреблявших наркотики. Полученные данные соотносятся с данными Брюса Бартолоу и его коллег из Университета Миссури в Колумбии США (2006, 2011) [10]. Аналогично описанному эффекту у геймеров, параметры реагирования по результатам ВП у лиц, употреблявших наркотики, на слайды наркотической тематики по нашим данным были достоверно снижены в зоне Р300. Таким образом, при проведении экспериментов и последующей обработке данных ВП были выявлены различия в реагировании на стимулы наркотической тематики между группами обследуемых, употреблявших и не употреблявших наркотики. Кривая ВП у людей, не употреблявших наркотики, в области P300 имела статистически значимо большую амплитуду, чем кривая ВП лиц, употреблявших наркотики. Компьютерная обработка результатов тестов проводилась при помощи написанной авторами программы обработки ВП. На первом этапе на основе данных эталонной выборки был проведён поиск информативных участков - участков кривой ВП, на которых средние значения двух групп имели статистически значимые различия. В качестве обучающей (эталонной) была принята выборка, состоящая из 28 обследуемых, отобранных на основании данных опроса с использованием полиграфа и беседы с психологом. Эталонная выборка была разделена на две группы. В одну группу вошли 14 обследуемых, не имевших фактора риска по данным опроса с использованием полиграфа и опыта употребления наркотических препаратов. В другую группу вошли 14 обследуемых, признавшихся в многократном употреблении наркотических веществ (более 20 раз) и имевших фактор риска по данным опроса с использованием полиграфа. Анализ данных ВП по визуальному тесту на виды наркотиков проводили при помощи специально разработанной авторами статьи программы. На основе данных эталонной выборки по стимулам наркотической тематики были проведены обработка и поиск информативных участков кривых ВП на обучающей выборке по всем электродам. На основе найденных информативных участков кривых ВП по стимулам наркотической тематики были выработаны критерии, позволяющие отнести каждого отдельного обследуемого к одной из групп - употреблявших и не употреблявших наркотики. Обработка велась последовательно по каждому из электродов C3, C4, Cz, Pz и Fz. Правильность определения принадлежности обследуемых к одной из групп составила 72,73%. Было показано, что обработка данных ВП при помощи разработанной компьютерной программы позволяет отнести обследуемых к одной из групп (употреблявших и не употреблявших наркотики) в эталоне в 100% случаев. Вся выборка дифференцируется с точностью от 60 до 70% в зависимости от электрода. Самая высокая точность наблюдается по электроду Рz. Повышение точности дифференцировки будет возможно после проведения разделения обследуемых по кластерам с высокой и низкой амплитудой реагирования и дифференцировки обследуемых в рамках его кластера. Полученные экспериментальные данные позволяют сделать вывод о высокой прогностической значимости метода ВП, возможности расширения с помощью ВП мозга спектра методов, направленных на диагностику аддиктивного поведения. Полученные в ходе исследования данные об особенностях реагирования на стимулы, связанные с наркотиками и вопросами по проблемам здоровья, свидетельствуют о различиях в структуре личности здоровых обследуемых и лиц, употреблявших наркотики, затрагивающих различные уровни организации субъективного опыта и отражающих переживания, связанные с наркотической тематикой. ВЫВОДЫ 1. У потенциальных наркоманов ещё задолго до стереотипизации злоупотребления можно обнаружить изменения в структуре вызванных потенциалов мозга, полученных в ответ на предъявление слайдов наркотической тематики. 2. Наиболее информативными параметрами вызванной активности головного мозга служат зоны в интервале 250-550 мс. В этой зоне вызванных потенциалов присутствуют достоверные различия между амплитудами у лиц, имевших и не имевших опыт употребления наркотиков. Особенность найденных различий заключается в том, что амплитуда волны P300 людей, не употреблявших наркотики, превышает амплитуду той же волны у лиц, употреблявших наркотики. 3. Разработанная нами компьютерная программа обеспечивает возможность проведения полуавтоматического анализа вызванных потенциалов мозга при предъявлении слайдов наркотической тематики и позволяет определить вероятность принадлежности каждого отдельно взятого обследуемого к одной из двух групп - употреблявших и не употреблявших наркотики. 4. Полученные результаты могут быть использованы при проведении профессионального отбора лиц опасных профессий для выявления и отсеивания кандидатов на работу, имеющих изменение оценки аффективной интенсивности предъявляемой эмоционально значимой информации, характерное для лиц, употреблявших лёгкие наркотики многократно. Таблица 1 Соотношение количества обследуемых, имевших в анамнезе черепно-мозговые травмы и частое употребление алкоголя, по группам (%) Группы обследуемых Первая группа (n=34) Вторая группа (n=21) Третья группа (n=31) Четвёртая группа (n=28) Кол-во % Кол-во % Кол-во % Кол-во % Травмы головы 3 8,8 4 19 3 9,6 4 14,3 Злоупотребление алкоголем 2 5,9 1 4,7 3 9,6 9 32,1 Рис. 1. Кривые средних значений вызванных потенциалов по эталонным группам - четвёртой (лица, употреблявшие наркотики более 15 раз) и первой (лица, не употреблявшие наркотики) - по стимулу «Марихуана» визуального теста на виды наркотиков. Электрод С3. Третья кривая показывает участки достоверных различий между средними значениями вызванных потенциалов двух групп (отклонения кривой от нуля показывают зоны достоверности).

About the authors

O V Zhbankova

ООО «Neirobotics», Moscow, Russia

Email: OlgaPT@yandex.ru

V B Gusev

ООО «Neirobotics», Moscow, Russia

A A Sazonova

ООО «Neirobotics», Moscow, Russia

References

Supplementary files