新型脑机接口设备使中风患者重新“说话”

新华社

一个国际研究团队3月31日在英国《自然·神经学》杂志上发表论文说，他们利用人工智能算法改进了脑机接口植入设备，使一名失语18年的中风患者能以更接近自然语言的速度将想法转换成语言表达出来。

美国加利福尼亚大学旧金山分校领衔的研究团队在一名47岁因中风失语的女性患者身上测试了这项新技术。研究者将设备植入患者大脑的语言中枢，借助电极记录了她在脑海中默念句子时的大脑活动，并使用其中风前的声音样本构建了语音合成器，还原出她的声音。随后研究者利用人工智能模型将神经活动转化成语音单元播放出来。

在研究中，患者从屏幕上出现的一组由1024个单词和50个短语组成的句子中默念出100个句子。脑机接口设备从她开始默念句子的前500毫秒起，每80毫秒捕捉一次她的神经信号，每分钟可“读出”47到90个单词（自然对话的语速约为每分钟160个单词），使其能更接近自然语速。

与早期技术需等待用户思考完整句才能生成语音不同，经改进的脑机接口系统可在3秒内同步完成对患者所思考语句的实时解析与语音转化，而患者此前所用的辅助通信设备完成这一过程需要超过20秒。研究人员说，这一工作原理类似于会议或电话的实时转录系统。快速的语音解码能力有望使患者跟上自然语速，采用患者本人的声音样本还将显著提升合成语音的自然度。

不过，与自然对话相比，新脑机接口设备的运行仍有相当大的延迟。研究人员说，尽管该设备仍处于实验阶段，但他们希望未来它能帮助那些无法说话的人重新获得表达能力。