Lie detection with neuroimaging techniques

Treball Final de Grau en Psicologia. Codi: PS1048. Curs: 2018/2019.In this review we have searched for information about the detection of lies through neuroimaging techniques in the literature of the last decade (2010-2019). These new techniques can be useful because they are able to explore the functioning of the brain while carrying out certain actions (in this case, lying) and this can be especially useful for the forensic field. For this reason, we have searched scientific articles in two well-known databases (PubMed and PsycNet), finally obtaining a selection of 42. The results point in all cases to an important work of the frontal lobe, which is pivotal in the action of lying, together with other areas such as the anterior cingulate gyrus and the temporo-parietal junction. These results seem to be the same both in healthy people and in patients with certain pathologies, as well as in men and women. Neither large differences have been found in the results of the different techniques explored in the literature, nor among the different experimental conditions. In conclusion, we consider that neuroimaging techniques can be a great field of study for the detection of lies, but at present they still don’t have enough validity to be able to be applied in real-life situations or in the forensic field.En esta revisión bibliográfica hemos buscado información acerca de la detección de mentiras mediante técnicas de neuroimagen en la literatura de la última década (2010- 2019). Estas novedosas técnicas pueden ser útiles ya que son capaces de explorar el funcionamiento del cerebro mientras lleva a cabo determinadas acciones (en este caso la mentira) y esto puede resultar especialmente útil para el campo forense. Para ello hemos buscado artículos científicos en dos conocidas bases de datos (PubMed y PsycNet), obteniendo finalmente una selección de 42. Los resultados apuntan en todos los casos a una importante labor del lóbulo frontal, que es esencial en la acción de mentir, junto a otras áreas como el giro cingulado anterior y la unión temporo-parietal; estos resultados parecen ser los mismos tanto en personas sanas como en pacientes con determinadas patologías, al igual que también comparten áreas hombres y mujeres. Tampoco se han encontrado grandes diferencias en los resultados de las distintas técnicas exploradas en la literatura, ni entre las distintas condiciones experimentales. Como conclusión, consideramos que las técnicas de neuroimagen pueden ser un gran campo de estudio para la detección de mentiras, pero actualmente todavía no cuentan con suficiente validez como para poder ser aplicadas en situaciones reales o del campo forense

Social re-orientation and brain development: An expanded and updated view.

Social development has been the focus of a great deal of neuroscience based research over the past decade. In this review, we focus on providing a framework for understanding how changes in facets of social development may correspond with changes in brain function. We argue that (1) distinct phases of social behavior emerge based on whether the organizing social force is the mother, peer play, peer integration, or romantic intimacy; (2) each phase is marked by a high degree of affect-driven motivation that elicits a distinct response in subcortical structures; (3) activity generated by these structures interacts with circuits in prefrontal cortex that guide executive functions, and occipital and temporal lobe circuits, which generate specific sensory and perceptual social representations. We propose that the direction, magnitude and duration of interaction among these affective, executive, and perceptual systems may relate to distinct sensitive periods across development that contribute to establishing long-term patterns of brain function and behavior

Using fMRI to decode true thoughts independent of intention to conceal

Multi-variate pattern analysis (MVPA) applied to BOLD-fMRI has proven successful at decoding complicated fMRI signal patterns associated with a variety of cognitive processes. One cognitive process, not yet investigated, is the mental representation of &quot;Yes/No&quot; thoughts that precede the actual overt response to a binary &quot;Yes/No&quot; question. In this study, we focus on examining: (1) whether spatial patterns of the hemodynamic response carry sufficient information to allow reliable decoding of &quot;Yes/No&quot; thoughts; and (2) whether decoding of &quot;Yes/No&quot; thoughts is independent of the intention to respond honestly or dishonestly. To achieve this goal, we conducted two separate experiments. Experiment 1, collected on a 3T scanner, examined the whole brain to identify regions that carry sufficient information to permit significantly above-chance prediction of &quot;Yes/No&quot; thoughts at the group level. In Experiment 2, collected on a 7T scanner, we focused on the regions identified in Experiment 1 to examine the capability of achieving high decoding accuracy at the single subject level. A set of regions - namely right superior temporal gyrus, left supra-marginal gyrus, and left middle frontal gyrus - exhibited high decoding power. Decoding accuracy for these regions increased with trial averaging. When 18 trials were averaged, the median accuracies were 82.5%, 77.5%, and 79.5%, respectively. When trials were separated according to deceptive intentions (set via experimental cues), and classifiers were trained on honest trials, but tested on trials where subjects were asked to deceive, the median accuracies of these regions still reached 66%, 75%, and 78.5%. These results provide evidence that concealed &quot;Yes/No&quot; thoughts are encoded in the BOLD signal, retaining some level of independence from the subject&#39;s intentions to answer honestly or dishonestly. These findings also suggest the theoretical possibility for more efficient brain-computer interfaces where subjects only need to think their answers to communicate. (C) 2014 Elsevier Inc. All rights reserved.</p

Functional MRI in the presence of repetitive, sub-concussive impacts

Recent research has raised understanding and awareness of the long-term risks associated with mild traumatic brain injury (mTBI). While much research has focused on the role of concussion (a single event exhibiting clear clinical symptoms), the role of repetitive sub-concussive impacts is not well understood. This study uses functional MRI measurements of high school football players to identify functional changes, even in the absence of clinical symptoms

Die neuronalen Korrelate des Lügens. Eine fMRT-Studie zu Lügen im kriminellen Kontext

Werner N-S. Die neuronalen Korrelate des Lügens. Eine fMRT-Studie zu Lügen im kriminellen Kontext. Bielefeld: Universität Bielefeld; 2020.Seit jeher ist es von großem menschlichen Interesse, Lügen bei anderen erkennen zu können. Im Laufe der Jahrhunderte wurden verschiedenste Methoden entwickelt, die die Detektion von Lügen ermöglichen sollten. Mit dem Aufkommen der bildgebenden Verfahren in jüngerer Zeit rückten diese in den Fokus des Forschungsinteresses. Aufgrund der technischen Erfordernisse sind sie bisher jedoch nur in Laborumgebungen einsetzbar. Ungeachtet der vielfältigen Vorteile von Laborstudien wird ihnen häufig eine gewisse Künstlichkeit vorgeworfen. Es wird kritisiert, dass die dort verwendeten Paradigmen und die daraus resultierenden Ergebnisse häufig nicht auf die Realität übertragbar seien. In der Tat erscheinen viele der bisher verwendeten Versuchsparadigmen im Bereich der Lügenforschung von einem realistischen Lügenverhalten weit entfernt zu sein, insbesondere wenn es um die Abbildung krimineller Kontexte geht. Mit der vorliegenden Arbeit wurde der Versuch unternommen, sowohl den Erfordernissen einer Studie auf Basis funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) gerecht zu werden, als auch sich den Ansprüchen an ein realistischeres Lügenszenario anzunähern.Untersucht wurden 32 Versuchsteilnehmer mittels fMRT. Die Probanden sahen zuvor einen Film, der einen Tankstellenüberfall aus der Ego-Perspektive zeigt. Eine Hälfte der Versuchsteilnehmer sollte sich vorstellen, sie befände sich selbst in der dargestellten Situation und sei Komplize der Täter. Die Versuchsteilnehmer sollten in einer anschließenden Befragung die Täter decken. Bei allen Aussagen, die für die Täter belastend sind (relevante Aussagen), sollten sie lügen, bei allen anderen (irrelevante Aussagen) sollten sie die Wahrheit sagen, um keinen unnötigen Verdacht zu erregen. Ihre Reaktionen wurden mit denen einer Kontroll-Gruppe verglichen. Damit die gemessenen Unterschiede zwischen den Gruppen nicht allein auf eine stärkere Beanspruchung kognitiver Ressourcen der Komplizen-Gruppe zurückzuführen sind, sollte die Kontroll-Gruppe ebenfalls zwischen relevanten und irrelevanten Aussagen unterscheiden, sich aber genau entgegengesetzt verhalten. Sie sollte bei den relevanten Aussagen die Wahrheit sagen und bei den irrelevanten lügen. Auf diese Weise wurde der *cognitive load* insgesamt über beide Gruppen gleich gehalten. Zusätzlich wurden alle Versuchsteilnehmer bei jeder Aussage gefragt, wie sicher sie sich sind, die richtige Antwort zu kennen, um Raten kontrollieren zu können.Lügen ging gegenüber aufrichtigen Aussagen u. a. mit stärkeren Aktivierungen im bilateralen dorsolateralen und ventrolateralen Cortex, im Gyrus frontalis superior (einschließlich lokaler medialer Maxima), im anterioren und mittleren Cingulum, im Nucleus caudatus und im inferiorparietalen Bereich einher. Zusätzlich zeigte eine Regressionsanalyse einen positiven Zusammenhang zwischen der Intelligenzausprägung der Teilnehmer und lügenassoziierter Aktivität im Bereich des rechten Putamens.Die gemessenen lügenspezifischen Aktivierungen stehen größtenteils im Einklang mit dem Konsens der bisherigen Forschungsarbeiten zu den neuronalen Grundlagen des Lügens. Auch wenn sich das verwendete Versuchsparadigma in seiner Erlebensqualität sicherlich noch weit von realen kriminellen Ereignissen unterscheidet, wurde über das genutzte Studienmaterial der Versuch einer Annäherung an ein realistisches Szenario unternommen. Die Ergebnisse lassen die Hoffnung aufkeimen, dass viele der Resultate der bisherigen Forschung trotz der Künstlichkeit der meisten Studien sich durchaus auch auf realistischere Lügenszenarien übertragen lassen

Brain-Computer interfaces: from research to consumer products

Brain-computer interfaces have recently made its way into a consumer setting where it could potentially reach new areas of impact. This dissertation addresses the question of how this change in setting impact the experience of the ethical concerns in researchers and consumer innovators. The concept of responsible research and innovation is a novel attempt at expanding the discussion of ethics to both research and innovation. This thesis argues that research settings and consumer innovation settings have different experiences of ethical concerns, which makes this combination a challenge. This thesis also argues that the brain-computer interface discourse has challenges when discussing ethical because they are not often explicitly addressing the nuances in experience there is between different settings. This dissertation contributes to the understanding of what these differences in understanding are and shows that significant changes can be made to reduce the gap between the two settings. This is done with the usage of the AREA which gives a broad understanding of how the ethical concerns are experienced in the two settings. By describing the nuances in the experience of ethical concerns in the two settings, this thesis discusses the impact on both the brain-computer interface discourse as well as the responsible research and innovation discourse.This project/research has received funding from the European Union’s Horizon 2020 Framework Programme for Research and Innovation under the Specific Grant Agreement No. 785907 (Human Brain Project SGA2