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zhong62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、yuyinhekongzhiyigetouxiang。yanjiurenyuanxunlianleyigeshenduxueximoxinglaijiemayiminghuanzhedeshenjingshuju,gaihuanzheyinnaoganzhongfengeryanzhongtanhuan,shoujishujushibingrenwushengdishuochujuzi。naoxinhaodaowenzidezhuanyisuduzhongweishuweimeifenzhong78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。
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