腦機接口讓失語者以意念準確“發聲”
科技日報北京8月24日電 (記者張夢然)《自然》23日發表的兩篇論文報告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、更準確且覆蓋詞彙量更大。這一成果展示了在幫助嚴重癱瘓人群恢複溝通能力方麵的技術進步。
由(you)美(mei)國(guo)斯(si)坦(tan)福(fu)大(da)學(xue)團(tuan)隊(dui)開(kai)發(fa)的(de)腦(nao)機(ji)接(jie)口(kou)裝(zhuang)置(zhi),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)插(cha)入(ru)大(da)腦(nao)的(de)細(xi)電(dian)極(ji)陣(zhen)列(lie)收(shou)集(ji)單(dan)個(ge)細(xi)胞(bao)的(de)神(shen)經(jing)活(huo)動(dong),並(bing)訓(xun)練(lian)人(ren)工(gong)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)來(lai)解(jie)碼(ma)病(bing)人(ren)想(xiang)說(shuo)的(de)話(hua)。在(zai)該(gai)裝(zhuang)置(zhi)的(de)幫(bang)助(zhu)下(xia),一(yi)名(ming)肌(ji)萎(wei)縮(suo)性(xing)側(ce)索(suo)硬(ying)化(hua)症(zheng)病(bing)人(ren)能(neng)以(yi)每(mei)分(fen)鍾(zhong)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(每分鍾約160個詞)。該裝置在50個單詞的詞彙量下錯誤率為9.1%,比此前最先進的語言腦機接口裝置低至約1/3。在使用12500詞彙量時,錯誤率為23.8%,團隊認為這可能是首次成功演示大詞彙量解碼的研究。
在zai另ling一yi項xiang研yan究jiu中zhong,加jia州zhou大da學xue舊jiu金jin山shan分fen校xiao團tuan隊dui開kai發fa了le一yi種zhong基ji於yu不bu同tong方fang法fa獲huo取qu大da腦nao活huo動dong的de腦nao機ji接jie口kou裝zhuang置zhi,其qi電dian極ji覆fu蓋gai在zai大da腦nao表biao麵mian並bing偵zhen測ce許xu多duo細xi胞bao的de活huo動dong,可ke以yi將jiang大da腦nao信xin號hao同tong時shi轉zhuan化hua為wei三san種zhong輸shu出chu形xing式shi:文字、語yu音yin和he控kong製zhi一yi個ge頭tou像xiang。研yan究jiu人ren員yuan訓xun練lian了le一yi個ge深shen度du學xue習xi模mo型xing來lai解jie碼ma一yi名ming患huan者zhe的de神shen經jing數shu據ju,該gai患huan者zhe因yin腦nao幹gan中zhong風feng而er嚴yan重zhong癱tan瘓huan,收shou集ji數shu據ju時shi病bing人ren無wu聲sheng地di說shuo出chu句ju子zi。腦nao信xin號hao到dao文wen字zi的de轉zhuan譯yi速su度du中zhong位wei數shu為wei每mei分fen鍾zhong78個詞(錯誤率為25%);腦信號轉譯為語音時,372詞彙量下錯誤率為28.2%,詞彙量越小,錯誤率越低。
該gai裝zhuang置zhi還hai能neng將jiang神shen經jing活huo動dong轉zhuan譯yi為wei麵mian部bu表biao情qing,以yi動dong畫hua頭tou像xiang的de形xing式shi呈cheng現xian。綜zong上shang所suo述shu,這zhe種zhong多duo模mo式shi腦nao機ji接jie口kou裝zhuang置zhi為wei癱tan瘓huan病bing人ren提ti供gong了le更geng多duo可ke能neng性xing,讓rang他ta們men能neng更geng自zi然ran、更具表現力地進行交流。
【總編輯圈點】
患(huan)有(you)神(shen)經(jing)係(xi)統(tong)疾(ji)病(bing)的(de)人(ren),往(wang)往(wang)因(yin)肌(ji)肉(rou)癱(tan)瘓(huan)而(er)喪(sang)失(shi)語(yu)言(yan)能(neng)力(li)。過(guo)往(wang)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),可(ke)以(yi)從(cong)這(zhe)些(xie)失(shi)語(yu)者(zhe)的(de)大(da)腦(nao)活(huo)動(dong)中(zhong)解(jie)碼(ma)出(chu)語(yu)言(yan),但(dan)隻(zhi)能(neng)以(yi)文(wen)字(zi)形(xing)式(shi)輸(shu)出(chu),準(zhun)確(que)性(xing)和(he)詞(ci)彙(hui)量(liang)較(jiao)為(wei)有(you)限(xian),且(qie)速(su)度(du)極(ji)慢(man),差(cha)不(bu)多(duo)“倆字兒倆字兒蹦”的程度。現在這兩個腦機接口裝置,實現了這一領域質的飛躍,而隻有更為流暢準確的交流,才能真正緩解因癱瘓性神經損傷和疾病而“有口難言”的痛苦。
- 21-12-30科研人員研發出水麵智能保潔無人子母船係統 搭載動態避
- 21-12-31迄今最輕鎂同位素誕生
- 21-12-31我國瞄準智慧育種4.0時代進發
- 21-12-30研究人員開發出可自修複鈣鈦礦太陽能電池 運行500小
- 21-12-30韋布發射升空 五大天文任務可期
- 21-12-31控製調節性T細胞發育的生化“開關”找到
- 21-12-30氣候變暖影響下,這種動物或將麵臨“性別失調”
- 21-12-30“一不小心”活到200歲 太平洋岩魚的長壽秘訣人類可
- 21-12-31埃及法老木乃伊首次“數字化解封”
- 22-04-20超聲波為水下儀器和人體植入設備充電


