Physiological tremor and peripheral hemodynamics assessment of deception-related emotional reactions

Abstract

Целью работы является изучение возможности оценки изменений эмоционального состояния человека по параметрам периферической гемодинамики и физиологического тремора в условиях модельного психофизиологического эксперимента, направленного на выявление скрываемой информации. Задачами работы являлись разработка модели эксперимента, позволяющей вызывать и оценивать эмоциональные состояния возникающие при сокрытии информации и поиск способов оценки, вызванных изменений физиологического тремора и периода периферической гемодинамики, связанных с сокрытием информации. Для моделирования условий соответствующих сокрытию информации была разработана модель эксперимента, воспроизводящая в условной игровой форме используемую в прикладном полиграфическом тестировании технику выявления скрываемой информации (CКT). В исследовании приняли участие 17 человек в возрасте 19-22 года. В условиях автоматизированного эксперимента испытуемому многократно в случайном порядке предъявляли зрительные стимулы – цифры от 0 до 7 в произвольной последовательности. В эксперименте регистрировались параметры, которые связаны с возникновением эмоциональной реакции, сопровождающей момент сокрытия информации: физиологический тремор и изменение периферического кровотока. Максимальная амплитуда вызванных изменений физиологического тремора ведущей руки, в период 250 – 750 мс. от момента предъявления тестирующего стимула, соответствовала возникновению эмоциональных состояний связанных с сокрытием информации в группе работавшей без вознаграждения (достигаемый уровень значимости – 0.0001). Увеличение периода изменений периферической гемодинамики, на трехсекундном интервале от момента предъявления тестирующего стимула, в обеих группах достоверно (достигаемый уровень значимости - 0.0489 и 0.0006) соответствовало возникновению эмоциональных состояний связанных с сокрытием информации.

The goal is to study the possibility of emotional state alterations assessment based on peripheral hemodynamics and physiological tremor analysis, recorded during psychophysiological deception detection laboratory experiment. The methodology of this experiment is based on Concealed Knowledge Tests (CKT) paradigm. The concealed information was represented by a number voluntarily chosen by a participant from a number set, ranging from 0 to 7. The whole set of numbers was represented to a participant as a visual stimulus during the experiment. Each number was represented eight times to a participant in a random way resulting in 64 representations. Peripheral hemodynamics parameters were recorded by photoplethysmograph and physiological tremor parameters were recorded by digital triaxial accelerometer. The experiment lasted for approximately 7-8 minutes depending on individual peculiarities. Peripheral hemodynamics and physiological tremor corresponding to a random exposition of visual stimulus were recorded and processed afterwards in order to detect a group of responses, showing the most deviant values of physiological characteristics in order to detect information represented by a number chosen and concealed by a participant. Maximum amplitude of evoked physiological tremor, assessed at the period, ranging from 250 to 750 ms starting from visual stimulus representation, corresponds to emotional state alterations related to concealed information ( conditional p-value - 0.0001 ). Peripheral hemodynamics period increase, assessed at 3 second interval starting from visual stimulus representation, corresponds to emotional state alterations related to concealed information. Conditional p-value is 0.0489 и 0.0006 for two groups of participants correspondingly.