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实验性脑机接口帮助中风幸存者重新说话

更新时间:2025-04-02 08:07:10
源新闻来源:Boston Herald
语言:英语,所在国:美国
分类:AI与医疗健康

科学家们开发了一种能够将关于言语的思维实时转换为口语的装置。尽管这项技术仍处于实验阶段,但他们希望这种脑机接口有朝一日能够帮助那些无法说话的人恢复声音。

一项新的研究描述了在一名47岁的四肢瘫痪女性身上测试该装置的情况。她在中风后已有18年不能说话。医生在她参与临床试验时,在她的大脑中植入了这个装置。

“它将她想要说话的意图转化为流畅的句子,”该研究的共同作者、加州大学伯克利分校的戈帕拉·阿努曼奇帕里说。这项研究于周一发表在《自然神经科学》杂志上。

其他用于言语的脑机接口通常在思考句子和计算机化发声之间存在轻微延迟。研究人员表示,这种延迟可能会破坏对话的自然流畅性,导致沟通不畅和挫败感。

堪萨斯大学言语与应用神经科学实验室的乔纳森·布鲁姆贝格(未参与该研究)称这是“我们领域的一个重大进展”。

加州的研究团队记录了这位女性在大脑中默念句子时的大脑活动。他们使用了她在受伤前的声音样本,构建了一个合成器来生成她本应说出的声音。他们训练了一个AI模型,将神经活动转换成声音单元。

这项技术的工作原理类似于现有的实时转录会议或电话通话的系统,阿努曼奇帕里解释道。

植入物位于大脑的言语中心,以便监听信号,并将这些信号翻译成构成句子的声音片段。这是一种“流式处理方法”,每80毫秒(大约半个音节)的声音片段都会被送入录音器。

“它不会等待一个句子说完,”阿努曼奇帕里说。“它是即时处理的。”

布鲁姆贝格认为,快速解码言语有可能跟上自然言语的速度。他还补充说,使用声音样本“将显著提高言语的自然度”。

虽然这项工作部分由美国国立卫生研究院资助,但阿努曼奇帕里表示,最近NIH的研究经费削减并未影响到这项研究。他指出,尽管还需要更多的研究才能使这项技术广泛使用,但在“持续投资”的情况下,未来十年内可能可以向患者提供这项技术。


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