全球首例!脑机接口打字让中风失语患者“说话” 每分钟可输出18个词

据周四宣布的一篇科学论文称,美国研讨人员研宣布一种神经假肢,成功地将瘫痪男人的脑电波转换成完好的语句,这在世界上仍是首例。

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加州大学旧金山分校(UCSF)博士后工程师大卫·摩西(David Moses)是《新英格兰医学杂志》这项研讨的首要作者之一,他说:“关于那些无法天然沟通的人来说,这是一个重要的技能里程碑。”“它展现了这种办法的潜力,可以让严峻瘫痪和失语的人宣布声响。”

每年,都有不计其数的人因为中风、事端或疾病而失掉说话的才能。曩昔,在这一范畴的研讨,首要会集在经过电极读取脑电波来开发可以让运用者拼写字母的移动假肢。而新办法的意图是,使通讯愈加敏捷、体系化和牢靠。

在论文发表的事例中,一名36岁的男人在20岁时因中风患上了关节炎,不能明晰地说话,但他的认知功用依然完好无缺。

该团队决议发动一项名为“手臂和声响的脑机接口修正”(Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice)的新研讨,第一个参与者代号为BRAVO1。

自从遭受了严峻的脑干中风后,BRAVO1的头部、颈部和四肢的活动极为有限,只能经过棒球帽上的指针在屏幕上标出字母来进行沟通。

在这项研讨中,研讨团队在这位中风患者的感觉运动皮层上直接铺设了极小的电极薄片,然后测量了患者在试图说一个词时的大脑信号活动,并运用深度学习算法来猜测感觉运动皮层中的大脑活动形式。

研讨人员与BRAVO1协作,建立了一个50个单词的词汇表,其间包含“水”、“家庭”和“好”等日常日子中必不可少的词汇,然后经过手术在他的言语运动皮层植入一个高密度电极。

在接下来的几个月里,研讨小组记录了他试图说出这50个单词时的神经活动,并运用人工智能区别数据中的奇妙形式,并将它们与单词联系起来。

为了测验这一办法是否有用,研讨人员向他展现了依据词聚集构建的语句,并将成果记录在屏幕上。

然后他们会问他一些问题,比方“你今日过得怎么样?”或许“你想喝点水吗》”他也会答复“我很好,”或许“不,我不渴。”

经过结合脑机接口和机器学习模型,他们期望使中风后失掉说话才能的BRAVO1,更快地输出语音信号。成果显现,该体系每分钟解码18个单词,均匀准确率为75%。一个类似于手机的“主动更正”(auto-correct)功用,促成了它的成功。

BRAVO1的神经外科医生Edward Chang说:“据咱们所知,这是初次成功地从瘫痪而不能说话的人的大脑活动中直接解码完好单词。”

该杂志的一篇社论称誉这项开展是“神经工程学的一项豪举”,并表明,更小的外表电极等技能的前进或许有助于进一步进步准确度。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参阅来历:https://www.sciencealert.com/scientists-have-converted-a-paralyzed-man-s-brain-waves-to-speech

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