美國加州大學(xué)戴維斯分校健康中心開發(fā)出一款新型腦機(jī)接口(BCI),可將腦信號轉(zhuǎn)化為語音,,準(zhǔn)確率高達(dá)97%,,是目前同類系統(tǒng)中最高的。該團(tuán)隊(duì)在一名因肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS,,俗稱漸凍癥)而語言能力嚴(yán)重受損的男子大腦中植入了傳感器,。啟動該系統(tǒng)后,該男子在幾分鐘內(nèi)就能說出自己想要說的話,。相關(guān)研究15日發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上。這款腦機(jī)接口旨在幫助那些因神經(jīng)系統(tǒng)疾病而無法說話的人恢復(fù)語言交流能力,,它可解讀用戶說話時(shí)的腦信號,,并將其轉(zhuǎn)換成由計(jì)算機(jī)朗讀的文本,。研究團(tuán)隊(duì)招募了一名45歲的ALS患者參加臨床試驗(yàn)。該名患者的癥狀是手臂和腿部無力,,言語也很難理解,。2023年7月,團(tuán)隊(duì)向該名患者植入了專用的BCI設(shè)備,。4個微電極陣列放入左中央前回,,這是大腦中負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)言語的區(qū)域。這些陣列可以記錄來自256個皮質(zhì)電極的大腦活動,?;颊咴谔崾臼胶图磁d對話環(huán)境中都使用了該系統(tǒng)。在這兩種情況下,,語音解碼都能實(shí)時(shí)進(jìn)行,,解碼后的單詞快速顯示在屏幕上,系統(tǒng)也會不斷更新以保證其準(zhǔn)確運(yùn)行,。研究團(tuán)隊(duì)還對軟件合成的聲音進(jìn)行了訓(xùn)練,,使用的正是患者之前的聲音樣本,這使計(jì)算機(jī)在大聲“朗讀”患者所想的單詞時(shí),,聽起來完全就像患者得病之前的聲音,。試驗(yàn)顯示,在第一次語音數(shù)據(jù)訓(xùn)練中,,該系統(tǒng)花了30分鐘,,以50個詞的詞匯量實(shí)現(xiàn)了99.6%的準(zhǔn)確率。在第二次訓(xùn)練中,,潛在詞匯量增加到125000個單詞,。僅用1.4小時(shí)的額外訓(xùn)練數(shù)據(jù),BCI就在這個大大擴(kuò)展的詞匯量下實(shí)現(xiàn)了90.2%的準(zhǔn)確率,。在繼續(xù)收集數(shù)據(jù)后,,BCI的準(zhǔn)確率仍保持在97.5%??偩庉嬋c(diǎn)ALS“凍住”的其實(shí)是人們控制全身運(yùn)動的神經(jīng)細(xì)胞,,因此患者會逐漸喪失站立、行走的能力,,也會失去對說話肌肉的控制,。腦機(jī)接口技術(shù)在近兩年不斷更迭,給了ALS患者重新“說話”的機(jī)會,。此外,,腦機(jī)接口在恢復(fù)運(yùn)動和刺激神經(jīng)方面也有重要用途。人們期待看到該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用,甚至出現(xiàn)消費(fèi)級腦機(jī)產(chǎn)品,。但在此之前,,這一領(lǐng)域腦電信息采集的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)制定,還需格外慎重,。(記者 張夢然)來源:科技日報(bào)
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