腦機(jī)接口技術(shù)獲重大進(jìn)展癱瘓患者以前所未有的速度交流(2)

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2023-08-25 17:15:38 每日經(jīng)濟(jì)新聞

在研究中,，研究人員對(duì)Bennett進(jìn)行了手術(shù),，將一組小硅電極插入其大腦中與語言表達(dá)有關(guān)的部位,。隨后,，科學(xué)家們對(duì)深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行了訓(xùn)練,，以便在Bennett嘗試使用包含125000個(gè)單詞的大型詞匯集和包含50個(gè)單詞的小型詞匯集說出各種短語時(shí),，識(shí)別出她大腦中的獨(dú)特信號(hào),。在這個(gè)過程中,，AI從音素（phonemes，構(gòu)成口語的單位）中解碼單詞,。

研究結(jié)果表明,，對(duì)于50個(gè)單詞的詞匯表,，該腦機(jī)接口設(shè)備的工作速度比同一團(tuán)隊(duì)開發(fā)的早期設(shè)備快3.4倍,，且錯(cuò)誤率被降低到9.1%。在12.5萬個(gè)單詞的詞匯量中,，該腦機(jī)接口的錯(cuò)誤率上升到23.8%,。對(duì)此,，Willett表示，“大約每四個(gè)單詞中就有三個(gè)被正確破譯,?！?/p>

《自然》文章截圖

在另一項(xiàng)研究中，加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)外科醫(yī)生Edward Chang和他的同事們治療了一位名為Ann的47歲女性,，后者在18年前腦干中風(fēng)后失去了說話的能力,。

與Willett團(tuán)隊(duì)的方法不同，Chang的團(tuán)隊(duì)在患者大腦皮層表面放置了一個(gè)跟紙一樣薄的矩形結(jié)構(gòu),，其中包含253個(gè)電極,。這項(xiàng)技術(shù)被稱為皮質(zhì)電圖（ECoG），被認(rèn)為對(duì)患者的傷害較小,，且可以同時(shí)記錄數(shù)千個(gè)神經(jīng)元的綜合活動(dòng)。

在Ann嘗試用1024個(gè)單詞說出249個(gè)句子的過程中,，研究小組對(duì)AI算法進(jìn)行了訓(xùn)練,，以識(shí)別Ann的大腦活動(dòng)模式。最終,，該腦機(jī)接口設(shè)備的結(jié)果是每分鐘產(chǎn)出78個(gè)單詞,，錯(cuò)誤率的中位數(shù)為25.5%。

Chang團(tuán)隊(duì)研究過程視頻（圖片來源：視頻截圖）

此外,，Chang和他的團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)建了定制算法,，將Ann的大腦信號(hào)轉(zhuǎn)換為合成聲音和模仿面部表情的動(dòng)畫?？茖W(xué)家們根據(jù)Ann的婚禮錄像進(jìn)行訓(xùn)練,，讓她的聲音聽起來就像她本人。

Ann在研究結(jié)束后的反饋會(huì)議上也告訴研究人員：“聽到與自己相似的聲音,，讓我非常激動(dòng),。”

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