Lügen im Scanner

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Straftaten oder kriselnde Beziehungen: Firmen wollen per Hirnscan Lügen enttarnen. Auch seriöse Wissenschaftler suchen nach der Signatur der Lüge im Gehirn – warnen jedoch vor dem übereilten Einsatz der Neuro-​Lügendetektoren.

Wissenschaftliche Betreuung: Jürgen Leo Müller

Veröffentlicht: 21.05.2012

Das Wichtigste in Kürze
  • Beim Lügen sind im Gehirn oft Bereiche des Stirnhirns stärker aktiv, um wahre Aussagen zu unterdrücken. Anhand solcher Aktivitätsmuster wollen manche Forscher erkennen, ob jemand die Wahrheit sagt.
  • Es gibt im Gehirn kein Lügenzentrum. Forscher finden zwar durchschnittlich erhöhte Aktivitäten, doch im Gehirn des Einzelnen kann es ganz anders aussehen – etwa bei notorischen Lügnern.
  • Kleinste Bewegungen machen Hirnscans unbrauchbar. Deswegen lassen sich Neuro-Lügendetektoren schon durch Zehenwackeln manipulieren.

Präfrontaler Cortex

Präfrontaler Cortex/-/prefrontal cortex

Der vordere Teil des Frontallappens, kurz PFC ist ein wichtiges Integrationszentrum des Cortex (Großhirnrinde): Hier laufen sensorische Informationen zusammen, werden entsprechende Reaktionen entworfen und Emotionen reguliert. Der PFC gilt als Sitz der exekutiven Funktionen (die das eigene Verhalten unter Berücksichtigung der Bedingungen der Umwelt steuern) und des Arbeitsgedächtnisses. Auch spielt er bei der Bewertung des Schmerzreizes eine entscheidende Rolle.

Geschichte der Lügenerkennung

Die Suche nach Wahrheit und Lüge ist alt: Bereits 1913 konstruierte Vittorio Benussi einen Apparat, der an den Atemzügen und dem Puls erkennen sollte, ob eine Person schwindelt. Den Lügendetektor, wie wir ihn aus Hollywood-Filmen kennen, entwickelte federführend der Amerikaner Leonard Keeler. Er testete ihn in den 1920er Jahren auf der Polizeiwache von Berkeley. Der Polizeichef August Vollmer beschrieb das Gerät als “eine verrückte Ansammlung von Kabeln, Schläuchen und alten Tomatenbüchsen.”

Dieser Polygraf basierte bereits auf dem gleichen Prinzip, wie moderne Geräte, die heute vor allem in den USA noch eingesetzt werden: Jeden Schweißausbruch, jeden hektischen Atemzug und viele weitere schwer kontrollierbare Körperreaktionen registriert er. Daran, so die Idee, lässt sich erkennen, ob der Befragte fürchtet, entdeckt zu werden. Geraten wir unter Druck, aktiviert das Gehirn den Sympathicus. Er kann im gesamten Körper den Alarmzustand ausrufen und stimuliert so beispielsweise die Schweißdrüsen und erhöht den Herzschlag.

Fragt also der Polizeichef den Angeklagten, ob er den Mord begangen hat, und die Messzeiger des Polygrafen schlagen aus, so gilt dies als Indiz, dass der Befragte nervös oder aufgeregt ist – und möglicherweise schuldig. “Wenn ich einen Unschuldigen mit einem Vorwurf konfrontiere, schwitzt er vielleicht stärker, weil er den Vorwurf so ungeheuerlich findet”, kritisiert Matthias Gamer vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf.

Entsprechend ungenau sind die klassischen Polygrafen, wenn man Verdächtige direkt nach dem Tathergang befragt. Zuverlässiger ist ein Tatwissenstest, bei dem man den Angeklagten etwa mit Bildern von Gegenständen konfrontiert, die nur der Täter erkennen kann. Doch schon Richard Nixon erkannte die Macht, die selbst in einem ungenauen Lügendetektor steckt: “Ich weiß nichts über Polygrafen und ich weiß auch nicht, wie genau sie sind, aber ich weiß, dass sie den Leuten eine Scheißangst einjagen.”

Sympathicus

Sympathicus/-/sympathetic nervous system

Ein Teil des autonomen Nervensystems, wobei der Sympathicus primär erregende Impulse vermittelt – im Gegensatz zu seinem Gegenspieler, dem Parasympathicus. Beispielsweise aktiviert der Sympathicus Atmung, Herz und Kreislauf, er erreicht aber auch die glatte Muskulatur sämtlicher innerer Organe. Das sympathische System verwendet die Neurotransmitter Acetylcholin und Noradrenalin.

„Haben Sie jemals etwas Unmoralisches getan?” Ed liegt in der Röhre eines Kernspintomographen. Per Knopfdruck beantwortet er Fragen, die vor ihm auf einem Monitor erscheinen. „Haben Sie während Ihrer Ehe Dinge getan, die Sie Marie gegenüber absichtlich verbergen?” Ein weiterer Klick, ein weiteres Ja oder Nein, während der Tomograph unter Dröhnen und Knattern den Blutfluss im Gehirn des Mannes aufzeichnet. Ed will seiner Frau Marie beweisen, dass er ihr die volle Wahrheit über seine letzten Affären gebeichtet hat. Ein Hirnscan als Lügendetektor – was verdächtig nach Science Fiction klingt, ist eine Szene aus einem Dokumentarfilm über die amerikanische Firma Cephos. Das Unternehmen verspricht, mit Hilfe der funktionellen Bildgebung die Glaubwürdigkeit seiner Kunden zu untermauern.

Genau wie auch Marktkonkurrent No Lie MRI, stützt sich Cephos dabei auf neuere wissenschaftliche Untersuchungen, überwiegend aus diesem Jahrtausend. Forscher fahnden im Gehirn nach der Signatur der Lüge. Die Idee dahinter: Schwindeln erzeugt ein anderes neuronales Muster im Denkorgan, als das Erzählen der Wahrheit. Doch während Unternehmen bereits ihre Kunden abkassieren, streiten Wissenschaftler noch darüber, wie zuverlässig diese neue Generation von Lügendetektoren überhaupt funktioniert.

Kostet Lügen Energie?

Tatsächlich sah es zunächst so aus, als ob sich das Gehirn beim Lügen ertappen lässt. So bat Daniel Langleben von der University of Pennsylvania in Philadelphia, im Jahr 2002 seine Probanden zu lügen, während er per fMRT ihre Gehirnaktivität verfolgte. Zunächst überreichte der Psychiater seinen Probanden einen Umschlag mit einer Spielkarte, einer Kreuz 5. Anschließend präsentierte er ihnen verschiedene Karten auf einem Monitor. Per Knopfdruck sollten sie angeben, ob sie das jeweils angezeigte Blatt kannten – und dabei bloß nicht ausplaudern, dass die Kreuz 5 im Kuvert war. Bei erfolgreichem Vertuschen winkten 20 Dollar Belohnung.

Die Hirnaktivität der Teilnehmer war verräterisch: Flunkerten sie in Sachen Kreuz 5, so waren vor allem der anteriore cinguläre Gyrus und der superiore frontale Gyrus stärker aktiv, als wenn sie bei der Wahrheit blieben. Beide unterdrücken insbesondere vorschnelle Reaktionen wie eine ehrliche Antwort. Zusätzlich zeigten noch einige andere Areale, die unter anderem Bewegungen steuern, eine auffallend erhöhte Aktivität. Schummeln die Probanden, bedarf es möglicherweise einer stärkeren Kontrolle, um den gewünschten Antwortknopf zu drücken. Oder wie Cephos-​Chef Steven Laken zusammenfasst: „Beim Lügen braucht das Gehirn mehr Energie, als wenn man die Wahrheit spricht.”

Das klingt bestechend logisch. Allerdings: In einer sehr ähnlichen Folgeuntersuchung sah Langleben plötzlich das Gegenteil. Die Probanden hielten nun zwei Karten in der Hand und durften frei wählen, welche von beiden sie verschweigen wollten. Diesmal brauchte das Gehirn offenbar mehr Energie für die Wahrheit: Fünf verschiedene, weit ausgedehnte Bereiche waren stärker aktiv. Erst ein Griff in die statistische Trickkiste beförderte wieder das postulierte Lügenmuster zutage.

Trotz allem nutzte das Forscherteam die Ergebnisse dieser Studie, um eine Formel für einen ersten Neuro-​Lügendetektor zu erstellen. Und tatsächlich erkannten sie damit bei vier weiteren Probanden zu 69 Prozent, wenn diese in Sachen Spielkarte logen. Wahre Antworten entdecken sie sogar zu 84 Prozent korrekt.

Anteriorer cingulärer Cortex

Anteriorer cingulärer Cortex/Cortex cingularis anterior/anterior cingulate cortex

Der vordere Bereich des cingulären Cortex (Gyrus cinguli oder cingulärer Gyrus) spielt nicht nur bei autonomen Funktionen wie Blutdruck und Herzschlag eine Rolle, sondern auch bei rationalen Vorgängen wie der Entscheidungsfindung. Zudem ist dieser Hirnbereich in emotionale Prozesse involviert, beispielweise in die Kontrolle von Impulsen. Anatomisch zeichnet sich der anteriore cinguläre Cortex (ACC) dadurch aus, dass er eine große Zahl von Spindelneuronen besitzt. Diese speziellen Nervenzellen haben eine lange, spindelförmige Struktur und wurden bisher nur bei Primaten, einigen Wal– und Delfinarten sowie bei Elefanten gefunden. Spindelneurone tragen zu der Fähigkeit dieser Arten bei, komplexe Probleme zu lösen.

Echte Verbrechen und inszenierte Diebstähle

Doch reicht diese Trefferquote für den Einsatz vor Gericht? Firmen wie Cephos bieten ihre Dienste schließlich für weit brisantere Fragen an als verleugnete Spielkarten. So etwa im Fall des amerikanischen Psychologen Lorne A. Semrau, der das Gesundheitssystem um drei Millionen Dollar betrogen hatte. Er ließ sich im Jahr 2009 von Laken das Gehirn durchleuchten, um seine Unschuld zu beweisen. Das Gericht im Bundesstaat Tennessee lehnte die bunten Bilder aus dem Hirnscanner jedoch ab. Das Verfahren sei zu ungenau und in der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht anerkannt. Eine Einschätzung, die auch Henry Greely, Direktor des Zentrums für Recht und Biowissenschaften an der Stanford University, teilt: „Eines der größten Probleme dieser Studien ist die Tatsache, dass sie nicht sehr realistisch sind.” Hirnforschung im Gericht

Ein realitätsnäheres Szenario entwarf 2009 ein Forscherteam um den Psychiater Frank Andrew Kozel von der University of South Florida in Zusammenarbeit mit Laken von der Firma Cephos. Diesmal sollten die Versuchspersonen einen Ring oder eine Uhr aus einer Schublade stehlen. Zudem forderten die Wissenschaftler die Hälfte ihrer Probanden auf, eine CD mit Beweismaterial für einen Überfall zu vernichten. Anschließend galt es, die Taten im Tomographen abzustreiten.

In einer vorhergehenden Studie waren Kozel und seine Kollegen bereits zu dem Schluss gekommen, dass Lügner sich besonders konzentrieren müssen, um nicht versehentlich mit der Wahrheit herauszurücken. Sie hatten beobachtet, dass vor allem drei Areale bei der Falschaussage stärker aktiv waren: der rechte anteriore cinguläre Gyrus der rechte orbitofrontale und der mittlere frontale Gyrus. Ähnlich wie schon in Langlebens Experiment galt es demnach, schnelle und automatische Reaktionen zu unterdrücken. Anhand der Aktivität in diesen Regionen versuchte das Forscherteam nun herauszufinden, ob ein Proband den Ring oder die Uhr geklaut und möglicherweise auch noch die CD zerstört hatte.

Tatsächlich identifizierten sie bei 25 von 36 Probanden erfolgreich den gestohlenen Gegenstand. Außerdem erkannten sie immer, wenn ein Proband vertuschen wollte, dass er den Datenträger vernichtet hatte. Allerdings hielten sie auch fast zwei Drittel der Unschuldigen für Saboteure. „Gerade weil solche falsch positiven Befunde entstehen können, halte ich es für sehr gefährlich, funktionelle Kernspintomografie vor Gericht einzusetzen”, betont Nobuhito Abe, der an der Kyoto University in Japan der Lüge im Gehirn nachspürt.

Greely gibt zudem zu bedenken: „In Laborexperimenten testet man für gewöhnlich Studenten, die wissen, dass es sich um ein Forschungsprojekt handelt und dass sie weder bestraft werden noch Konsequenzen fürchten müssen, wenn sie lügen.” Kozels Ansatz wirkt zwar auf den ersten Blick realitätsnah, doch auch hier wurden die Probanden ausdrücklich zum Schwindeln aufgefordert.

Anteriorer cingulärer Cortex

Anteriorer cingulärer Cortex/Cortex cingularis anterior/anterior cingulate cortex

Der vordere Bereich des cingulären Cortex (Gyrus cinguli oder cingulärer Gyrus) spielt nicht nur bei autonomen Funktionen wie Blutdruck und Herzschlag eine Rolle, sondern auch bei rationalen Vorgängen wie der Entscheidungsfindung. Zudem ist dieser Hirnbereich in emotionale Prozesse involviert, beispielweise in die Kontrolle von Impulsen. Anatomisch zeichnet sich der anteriore cinguläre Cortex (ACC) dadurch aus, dass er eine große Zahl von Spindelneuronen besitzt. Diese speziellen Nervenzellen haben eine lange, spindelförmige Struktur und wurden bisher nur bei Primaten, einigen Wal– und Delfinarten sowie bei Elefanten gefunden. Spindelneurone tragen zu der Fähigkeit dieser Arten bei, komplexe Probleme zu lösen.

Kopf oder Zahl?

Zu einer echten Flunkerei verführte 2009 ein Team um Joshua Greene seine Probanden. Der Psychologe von der Harvard University in Boston, Massachusetts, versprach seinen Teilnehmern Geld, wenn sie das Ergebnis eines Münzwurfes korrekt voraussagen. Bei der Hälfte der Durchgänge vermerkten die Forscher die Prognose nicht – in diesen Fällen hatten die Probanden also die Möglichkeit zu schummeln und ihre Trefferquote durch Falschaussagen zu erhöhen.

Die Chance, zu erraten auf welche Seite eine Münze fällt, liegt normalerweise bei etwa 50 Prozent. Gaben die Probanden deutlich häufiger an, korrekt getippt zu haben, wertete Greene sie als Lügner. Und er staunte nicht schlecht, als er die Hirnaktivität der Schwindler bei den einzelnen Antworten verglich: Zwar zeigten sie, wie erwartet, insgesamt eine stärkere Aktivität in den einschlägigen Arealen des präfrontalen Cortex Besonders stark feuerten die Neuronen dort aber, wenn die Fabulanten ausnahmsweise mal die Wahrheit sagten.

„Je nach Situation”, betont Abe, „müssen Menschen sich also manchmal anstrengen zu lügen und manchmal den Impuls unterdrücken die Wahrheit zu sagen.” Greenes Studie räumt mit der weit verbreiteten Idee vom Lügenzentrum auf, das im Scanner hell leuchtet wenn jemand flunkert. „Was Wissenschaftler gefunden haben, sind Muster von durchschnittlich leicht erhöhter Aktivität, wenn Personen lügen”, sagt Greely. Das bedeutet aber auch, dass es im Denkorgan des Einzelnen ganz anders aussehen kann – etwa wenn er ein notorischer Lügner ist. Und möglicherweise kommt es auch darauf an, worüber und weshalb jemand die Unwahrheit erzählt. Noch liegen kaum Studien vor, die unterschiedliche Arten von Lügen vergleichen. „Wir wissen nicht, ob das Gehirn eines Kriminellen, der einen Mord leugnet, genauso aussieht, wie mein Gehirn, wenn ich meiner Mutter an Thanksgiving erzähle, der Truthahn sei perfekt durch gewesen, obwohl es nicht stimmt”, betont Greely.

Präfrontaler Cortex

Präfrontaler Cortex/-/prefrontal cortex

Der vordere Teil des Frontallappens, kurz PFC ist ein wichtiges Integrationszentrum des Cortex (Großhirnrinde): Hier laufen sensorische Informationen zusammen, werden entsprechende Reaktionen entworfen und Emotionen reguliert. Der PFC gilt als Sitz der exekutiven Funktionen (die das eigene Verhalten unter Berücksichtigung der Bedingungen der Umwelt steuern) und des Arbeitsgedächtnisses. Auch spielt er bei der Bewertung des Schmerzreizes eine entscheidende Rolle.

Neuron

Neuron/-/neuron

Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.

Zehenwackeln stört den Neuro-​Lügendetektor

Für Daniel Langleben ist es nur eine Frage der Zeit und des Geldes, bis sich auch solche Unsicherheiten durch weitere Studien beseitigen lassen. Doch scheint es auch ein Leichtes, die Lügenscanner bewusst zu täuschen. Im fMRT reichen schon kleinste Bewegungen, um eine Messung unbrauchbar zu machen. Das unterstreicht eine Studie der US-​Forscher um Giorgio Ganis von der Harvard Medical School in Boston aus dem Jahr 2011. Sie forderten einen Teil ihrer Probanden auf, während des Scans ab und zu heimlich einen Zeh oder einen Finger zu bewegen. Dann absolvierten sie einen Tatwissenstest, bei dem man Verdächtige mit Fakten konfrontiert, die nur der Täter kennen kann. In diesem Fall präsentierten die Forscher ihren Freiwilligen verschiedene Kalenderdaten. Sie sollten verheimlichen, wenn es sich dabei um ihren eigenen Geburtstag handelte. Ohne Täuschungsmanöver entlarvten die Wissenschaftler diesen Versuch in allen Fällen anhand der Hirnaktivität. Hatten die Testpersonen jedoch ein wenig mit dem Zeh oder dem Finger gewackelt, sank die Trefferquote auf gerade mal 33 Prozent.

Mit der Zuverlässigkeit des Verfahrens ist es demnach noch nicht weit her. Das könnte vielleicht auch die betrogene Ehefrau Marie ein wenig beruhigen. Nachdem ihr Mann alle Fragen brav im Scanner beantwortet hat, wartet eine unangenehme Überraschung auf das Paar: Zwar habe Ed tatsächlich nur die vier Affären gehabt, die er Marie bereits gestanden hat. Doch als er behauptet, nur einmal mit seiner letzten Geliebten geschlafen zu haben, bezichtigt ihn der Kernspintomograph der Lüge – und erschüttert damit Maries Vertrauen erneut. „Ich werde den Test wiederholen”, erklärt Ed bestürzt, “bis zu dem Tag, an dem ich sterbe, um zu beweisen, dass ich nur einmal mit der Frau Sex hatte.”

zum Weiterlesen:

  • Abe, N.: How the Brain Shapes Deception. An Integrated Review of the Literature. Neuroscientist. 2011; 17:560 – 574 (zum Abstract).
  • Ganis, G. et al.: Lying in the scanner: Covert countermeasures disrupt deception detection by functional magnetic resonance imaging. NeuroImage. 55 (1):312 – 319 (zum Abstract).
  • Greene, J.: Patterns of neural activity associated with honest and dishonest moral decisions. PNAS. 2009; 106 (30):12506 – 12511 (zum Text).
  • Schleim, S.: Die Neurogesellschaft. Wie die Hirnforschung Recht und Moral herausfordert. Heise, 2011.
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