Wariograf – historia, działanie, wyniki i ich interpretacja

Czym jest wariograf i jak działa?

Wariograf – historia, działanie, wyniki oraz sposób ich interpretacji są tematem niniejszego wpisu.

Definicja i zasada działania wariografu

Poligraf (wariograf) to urządzenie, które za pomocą czujników podpiętych w konkretne miejsca na ciele osoby badanej, rejestruje zmiany fizjologiczne w pracy jej organizmu w czasie rzeczywistym. Na podstawie zachodzących zmian w reakcjach badanego, można je zakwalifikować jako typowe dla populacji osób odpowiadających szczerze lub nieszczerze.

Należy podkreślić, że nie istnieje wzorzec kłamstwa, który byłby typowy dla każdego człowieka, dlatego też poligraf (wariograf) nie może być i nie jest wykrywaczem kłamstwa.

Osoba badana nie ma wpływu na swoje reakcje, gdyż odpowiada za nie autonomiczny układ nerwowy. Założone na ciało badanego czujniki mierzą:

1. Cykl oddechowy za pomocą dwóch pneumografów (jeden na wysokości klatki piersiowej, drugi na wysokości przepony;
2. Ciśnienie względne i tętno za pomocą mankietu kardio;
3. Przewodnictwo elektryczne skóry za pomocą czujnika elektrodermalnego;
4. Zmiany w objętości krwi w naczyniach krwionośnych palca za pomocą czujnika pletyzmografu;
5. Aktywność motoryczną osoby badanej za pomocą poduszki aktywności motorycznej. Możliwe jest zastosowanie dodatkowych czujników aktywności motorycznej: pod stopy, pod ramiona, a nawet w słuchawkach jako czujnik ruchu żwacza.

Różnica między wariografem a poligrafem, a właściwie jej brak

Wariograf i poligraf to synonimy. Przynajmniej w polskim stanie rzeczy i w odniesieniu do urządzenia służącego instrumentalnej detekcji nieszczerości. Na całym świecie to urządzenie nazywa się poligrafem (z greckiego polýs 'liczny; duży; potężny’, gráphein 'skrobać; rytować; rysować; pisać; polýgraphos 'wiele piszący’). W Polsce w okresie powojennym w doktrynie próbowano używać w stosunku do poligrafu określenia „odkłamywacz”. Szczęśliwie ów termin nie przyjął się. Natomiast w latach 60-tych, gdy profesor Paweł Horoszowski przywiózł z USA pierwsze takie urządzenie, nazwał je wariografem (jako kombinacji łacińsko-greckiej: łac. varius 'pstry, nakrapiany; różny, rozmaity’, gr. gráphein 'skrobać; rytować; rysować; pisać’). Horoszowski uznał, że termin poligraf będzie mylnie stosowany do obszaru związanego z drukowaniem, stąd wprowadzenie własnego nazewnictwa uważał za zasadne. Określenie to przyjęło się i jest używane zarówno powszechnie, jak i w podręcznikach, a nawet kodeksach i wyrokach sądowych. Więcej na ten temat zapewne napiszę jeszcze w innym wpisie niniejszego bloga.

Nadmienić w tym miejscu należy, że w środowisku poligraferów używa się terminu poligraf, jako właściwego dla tego urządzenia.

Wariograf (poligraf) – historia rozwoju: od Lombroso przez Marstona do Keelera

Pierwszym urządzeniem, które można by było uznać za archetyp poligrafu służącym do instrumentalnej detekcji nieszczerości był pletysmograf, a dokładniej rzecz ujmując – hydropletysmograf. Konstruktorem aparatu był A. Mosso. Eksperymentalnie urządzenie wykorzystywał C. Lombroso. Na temat użycia w praktyce hydropletysmografu wiadomo niewiele. Córka C. Lombroso, G.L. Ferrero, podawała we wstępie do angielskiego wydania dzieła C. Lombrosso „Człowiek zbrodniarz”, że w 1902 r., jej ojciec miał użyć hydropletysmografu w czasie badania reakcji podejrzanego o zabójstwo 6-letniej dziewczynki. Badanie polegało na obserwacji reakcji pletysmograficznej osoby podejrzanej, w czasie, kiedy było tej osobie prezentowane zdjęcie ofiary przestępstwa, o które był oskarżany. Na podstawie reakcji organizmu badanego, C. Lombrosso uznał, że ten jest niewinny. Nie ma jednak absolutnej pewności, co do wiarygodności tego faktu, gdyż sam C. Lombroso opisywał inne zdarzenie, w którym użył hydropletysmografu. Była to sprawa napadu i kradzieży 20000 franków, a dokładny czas zdarzenia nie jest znany.

W.M. Marston

W 1917 r. w Stanach Zjednoczonych, na zlecenie Komitetu Psychologicznego Narodowej Rady Badawczej, W.M. Marstonowi zlecono przebadanie 20 osób, które zostały oskarżone w sprawach karnych. Badanie polegało na zadawaniu osobom pytania i dokonywaniu pomiaru ciśnienia krwi u badanego (w sposób nieciągły) przed i po wprowadzonym bodźcu. Wnioski W.M. Marstonowa były takie same, jak wnioski wyciągnięte po analizie pozostałego materiały dowodowego, a uzyskany wynik wskazywał na 8 osób prawdomównych i 12 osób kłamiących.

Przełom XIX i XX w. to praca dwutorowa nad detekcją nieszczerości: psychologiczna i fizjologiczna. Ta pierwsza była oparta na analizie behawioralnej, natomiast druga – na kontroli (a z czasem rejestracji) fizjologicznych odpowiedników emocji, co wiązało się z wykorzystaniem profesjonalnego oprzyrządowania: pneumografu, który kontrolował zmiany w cyklu oddechowym, sfigmografu – pozwalającego na obserwację zmian w tętnie i ciśnieniu tętniczym, a także wspomnianego w początku podrozdziału hydropetysmografu, kontrolującego zmianę objętości przedramienia osoby badanej, co wiązało się ze zmianą ukrwienia w związku z emocjami w odpowiedzi na pytania. Podkreślić należy, że każdy z komponentów był badany osobno i nie był rejestrowany w sposób ciągły.

J.A. Larson

W 1921 r. J.A. Larson zasugerował, żeby udoskonalić metodę W.M. Marstona wprowadzając zapis ciągły z pomiaru ciśnienia tętniczego. Oprócz tego zaproponował rejestrację jednocześnie innych komponentów. J.A. Larson zalecił komplementarnie, by ustandaryzować formę zadawania pytań w taki sposób, by osoba badana mogła na pytania odpowiadać wyłącznie za pomocą słów „tak” i „nie”. Do standardu zaproponował, aby wprowadzane pytania były wymawiane tonem zrównoważonym, łagodnym i jednakowym.

Pierwszy poligraf stworzony przez J.A. Larsona rejestrował tętno i ciśnienie względne krwi, a także cykl oddechowy. W tym celu użył on kardiografu (udoskonalonego sfigmografu) i pneumografu, a do ciągłej rejestracji wykorzystał, wynaleziony w 1847 r. przez C. Ludwiga kimograf.

Uzyskując przychylność i zainteresowanie A. Vollmera, ówczesnego szefa Policji w Berkley w Kalifornii, J.A. Larson mógł sprawdzić skuteczność swojego poligrafu. Z powodu serii kradzieży, do jakich dochodziło w domu studenckim zamieszkiwanym przez 100 kobiet, Policja prowadziła śledztwo. W trakcie czynności założono, że za kradzież odpowiada któraś z osób zamieszkujących ten akademik. Analizując zdarzenia wytypowano spośród 100 mieszkanek 12 osób, które wydawały się wówczas najbardziej podejrzane. Kobiety te zostały poddane badaniu z użyciem poligrafu J.A. Larsona. Podczas badań jedna z mieszkanek domu studenckiego po zobaczeniu zapisu swoich silnych reakcji opuściła pomieszczenie w gniewie, by po kilku dniach przyznać się, że to ona odpowiada za kradzieże.

Dalszy rozwój Larsona

Przez kolejne lata J.A. Larson wykonywał wiele badań kryminalistycznych z użyciem swojego poligrafu, a wachlarz przestępstw był niezwykle szeroki: od kradzieży, przez rozboje i przestępstwa seksualne, po zabójstwa. Podkreślić należy, że w skuteczności swojego wynalazku J.A. Larson odnotowywał liczne sukcesy.

Wspomniany wcześniej szef Policji w Berkley, A. Vollmer, zezwalał swoim policjantom na przeprowadzanie doświadczeń z poligrafem J.A. Larsona. Skutkowało to dalszym rozwojem i udoskonalaniem urządzenia.

C.D. Lee

Jednym z pierwszych efektów tej swobody w eksperymentowaniu z poligrafem (wariografem), było skonstruowanie w 1926 r. przez detektywa kapitana C.D. Lee trójkanałowego aparatu, nazwanego „psychografem” (The Berkley psychograph). Urządzenie to oprócz pneumografu i kardiografu, wyposażone zostało w znacznik bodźca, który umożliwiał oznakować momenty, w których wprowadzane są pytania i udzielana jest odpowiedź. Psychograf w komponencie kardio został uwrażliwiony, co spowodowało, że stał się bardziej czuły na zmiany w tętnie i ciśnieniu względnym. Całość urządzenia była umieszczona w niewielkiej, mahoniowej skrzynce.

L. Keller

Dwa lata przed C.D. Lee, w 1924 r., L. Keller zbudował swój pierwszy model poligrafu (wariografu), który nazwał emotografem. Urządzenie to było z czasem udoskonalane, a największe znaczeniu w rozwoju poligrafu L. Kellera było wyposażenie go w psychogalwanometr, mierzący reakcję skórno-galwaniczną. Co do roku wprowadzenia czujnika galwanometrycznego, nie ma zgody wśród badaczy, gdyż czas ten jest podawany od  1935 r., aż po rok śmierci L. Kellera – 1949. Może to wynikać z różnicy między wprowadzeniem psychogalwanometru do prototypu urządzenia, a wprowadzeniem tego czujnika do produkcji seryjnej poligrafu Kellera. Nie zmienia to faktu, że od tego momentu, czujniki pneumografu, kardiografu i psychogalwanometru, stały się obligatoryjnym wyposażeniem każdego wyprodukowanego poligrafu (wariografu), bez względu na kraj producenta.

Reakcje fizjologiczne rejestrowane przez wariograf i interpretacja wyników badania

Badania poligraficzne (badania wariografem) polegają na pomiarze reakcji fizjologicznych organizmu na różne bodźce, takie jak pytania (najczęściej), a także zdjęcia lub dźwięki. Kluczową rolę w tych badaniach odgrywa autonomiczny układ nerwowy, który funkcjonuje niezależnie od naszej woli. Autonomiczny układ nerwowy dzieli się na układ współczulny (sympatyczny) oraz przywspółczulny (parasympatyczny). Obie te części współpracują w celu regulacji funkcjonowania narządów wewnętrznych, co pomaga utrzymać homeostazę, czyli równowagę wewnętrzną organizmu.

Układ współczulny przygotowuje organizm do działania w sytuacjach wymagających wysiłku fizycznego lub psychicznego. Aktywuje reakcje takie jak rozszerzanie źrenic, przyspieszenie rytmu serca, zwiększenie wydzielania glukozy przez wątrobę oraz hamowanie procesów trawiennych. Z kolei układ przywspółczulny działa odwrotnie – sprzyja relaksacji, zwalniając rytm serca, wspomagając trawienie i zmniejszając pobudzenie organizmu.

W sytuacjach stresowych, takich jak te, które mogą pojawić się podczas badań poligraficznych (badania wariografem), przeważają reakcje układu współczulnego. W odpowiedzi na prezentowane w badaniu bodźce, organizm wykazuje reakcje emocjonalne, które są odzwierciedlane w zmianach fizjologicznych. Poligraf (wariograf), rejestruje te zmiany, monitorując cykl oddechowy, ciśnienie krwi, tętno, przewodność elektryczną skóry, objętość krwi w palcach dłoni oraz ruchy ciała.

Istotą badań poligraficznych (badania wariografem) jest identyfikacja śladów pamięciowych i emocjonalnych, które mogą wskazywać na związek badanej osoby z określonym zdarzeniem (na przykład przestępstwem). Ślady te powstają w wyniku kodowania specyficznych informacji w świadomości człowieka, związanych z jego potencjalnym udziałem w zdarzeniu będącym przedmiotem badania. Termin „śladu pamięciowego” odnosi się do zapisu doznań emocjonalnych wynikających z percepcji, przeżycia lub działania związanego z danym zdarzeniem. Silne emocje, które towarzyszą głębokim przeżyciom, umożliwiają trwałe zapamiętywanie określonych wydarzeń.

Reakcja skórno-galwaniczna i cechy diagnostyczne oraz interpretacja wyników badania

W analizie kanału elektrodermalnego w każdym z systemów oceniania jest inny czas, w którym reakcję analizujemy jako związaną z wprowadzonym bodźcem. Przy czym odmiennie niż w dwóch poprzednich komponentach istnieje subtelna różnica między ESS a Utah w czasie rozpoczęcia reakcji. Dla Utah jest to 0,5 sekundy po wprowadzeniu bodźca, a dla ESS czas liczony jest od momentu wprowadzenia bodźca. Reakcji wypatrujemy do 5 sekund po odpowiedzi w każdym z tych dwóch systemów. W systemie Rządu Federalnego okno reakcji jest takie samo jak w kanale kardio dla tego systemu. Analiza reakcji w kanale EDA jest zbliżona dla skali 7-pozycyjnej, a różnice są subtelne. Dla każdego z systemów cechą diagnostyczną jest:

1. Amplituda (mierzona od linii bazowej do szczytu reakcji);
2. Złożoność i czas trwania (dla systemów 7-pozycyjnych)

Ciśnienie krwi, puls i ich znaczenie w badaniu wariografem

W komponencie kardio w badaniu wariografem obserwuje się zmiany w ciśnieniu względnym i tętno. Dla ESS i Utah okno reakcji jest takie samo i zaczyna się w momencie wprowadzenia bodźca, a kończy 5 sekund po udzielonej odpowiedzi, natomiast w systemie Rządu Federalnego okno reakcji „zamyka się” bezpośrednio po udzieleniu odpowiedzi. Podobnie jak w kanale pneumo między systemami są różnice w cechach diagnostycznych i tak, dla każdego z nich wspólną cechą jest:

1. Amplituda (podniesienie linii bazowej);
2. Czas trwania reakcji (w systemach oceniania 7-pozycyjnych);
3. Spowolnienie tętna (wyłącznie w systemie Rządu Federalnego, jeżeli nie zaistniała cecha główna, czyli podniesienie linii bazowej).

Ponieważ pletyzmograf jest pośrednio związany z komponentem kardio, to warto w tym miejscu wspomnieć o cechach diagnostycznych rejestrowanych w badaniu. Jest to redukcja amplitudy, a jej wykrycie jest problematyczne dla wielu poligraferów. Interpretacja wyników badania w analizie poligramu dla systemów Utah i ESS: czas reakcji liczony jest od 2 sekundy od wprowadzenia bodźca do 5 sekund po odpowiedzi. Wskazane jest pomocniczo posiłkowanie się algorytmem komputerowym w analizie kanału PLE.

Częstotliwość oddechu i inne parametry fizjologiczne

Analizując komponent pneumo obserwuje się zmiany w cyklu oddechowym. Dla każdego z systemów oceniania bierze się pod uwagę zakres 3 cykli (wdech-wydech), natomiast istnieje różnica między systemami w czasie rozpoczęcia reakcji. Dla systemu Rządu Federalnego jest to czas od momentu wprowadzenia bodźca do jednego pełnego cyklu po odpowiedzi, natomiast dla systemów Utah i ESS okno reakcji trwa od momentu wprowadzenia bodźca do 5 sekund po udzieleniu odpowiedzi. Natomiast dla każdego z systemów cechą diagnostyczną jest:

1. Tłumienie (zmniejszenie amplitudy oddechu);
2. Spowolnienie częstotliwości oddechu;
3. Podniesienie linii bazowej;
4. Bezdech (blok – po wydechu) – oceniany w systemie Utah i Rządu Federalnego;
5. Zmiana w stosunku wdechu do wydechu – cecha diagnostyczna oceniania wyłączenie w systemie Rządu Federalnego.