張夢然
《自然》雜志發(fā)表的論文報道了新的腦機接口裝置,其不僅能將大腦活動解碼為語言,而且比當前所有技術都更迅速、更準確且覆蓋詞匯量更大。這一成果展示了在幫助嚴重癱瘓人群恢復溝通能力方面的技術進步。
腦機接口裝置,可以通過插入大腦的細電極陣列收集單個細胞的神經活動,并訓練人工神經網(wǎng)絡來解碼患者想說的話。在該裝置的幫助下,一名肌萎縮性側索硬化癥患者能以每分鐘62個詞的速度進行交流,這種語速是此前類似裝置的3.4倍,更加接近自然對話(每分鐘約160個詞)。
另一研究開發(fā)了一種基于不同方法獲取大腦活動的腦機接口裝置,其電極覆蓋在大腦表面并偵測許多細胞的活動,可以將大腦信號同時轉化為三種輸出形式:文字、語音和控制一個頭像。研究人員訓練了一個深度學習模型來解碼一名患者的神經數(shù)據(jù),該患者因腦卒中而嚴重癱瘓,收集數(shù)據(jù)時患者無聲地說出句子。腦信號到文字的轉譯速度中位數(shù)為每分鐘78個詞(錯誤率為25%);腦信號轉譯為語音時,372個詞匯量下錯誤率為28.2%,詞匯量越小,錯誤率越低。
該裝置還能將神經活動轉譯為面部表情,以動畫頭像的形式呈現(xiàn)。綜上所述,這種多模式腦機接口裝置為癱瘓患者提供了更多可能性,讓他們能更自然、更具表現(xiàn)力地進行交流。
患有神經系統(tǒng)疾病的人,往往因肌肉癱瘓而喪失語言能力。過往研究表明,可以從這些失語者的大腦活動中解碼出語言,但只能以文字形式輸出,準確性和詞匯量較為有限,且速度極慢?,F(xiàn)在腦機接口裝置實現(xiàn)了這一領域質的飛躍,而只有更為流暢準確的交流,才能真正緩解患者因癱瘓性神經損傷等疾病而“有口難言”的痛苦。