这种令人难以置信的大脑植入物可以将内心的想法解码为语音
科学家们在脑机接口(BCI)技术,以及新开发的系统可以将我们的思想转化为文本或声音。
它本质上是一个内部语音解码器,由来自美国各地机构的研究人员开发。在对四名患有严重瘫痪的志愿者的测试中,解码器在翻译思想方面的准确率高达 74%变成有声语音.
这里的潜力在于 BCI 可以帮助那些言语或运动障碍比以往任何时候都更有效地进行沟通,尽管在提高系统的准确性和个性化程度方面仍有工作要做。
以前的脑机接口依赖于瘫痪者试图说话或写作时产生的大脑活动,即使他们的身体无法执行该动作。这项新技术离源头更近了一步。
“如果你只需要考虑言语而不是真正尝试说话,那么对人们来说可能会更容易、更快,”说来自美国斯坦福大学的神经科学家 Benyamin Meschede-Krasa。
这种新的脑机接口基于一种植入物,旨在测量与语音单位相关的神经活动和点模式称为音素.然后可以将这些音素构建到句子中。
机器学习用于训练 BCI 连接大脑信号四名参与者思考的词语,特别是大脑中负责运动(包括说话)的运动皮层部分。
研究人员发现,当志愿者尝试说话时(这将涉及与参与肌肉相关的信号),而当他们只是想象中的单词和短语(不会)。
尽管存在重叠,但信号可以相互区分。通过一些概率计算,就音素和单词通常在一起而言,新的 BCI 仅使用内部语音就可以识别多达 125,000 个单词。
“这些模式似乎是尝试言语所引发的活动模式的类似但较小的版本,”说斯坦福大学的神经科学家弗兰克·威利特。
“我们发现我们可以很好地解码这些信号来证明原理,尽管仍然不如尝试语音时那么好。”
还有很长的路要走,脑机接口经常远低于 74 的最大准确率等级。然而,通过利用升级的种植技术和绘制更多大脑地图对于思想线索,研究人员相信该系统可以在未来几年内迅速改进。
另一个需要克服的问题是翻译、记录和说出旨在保密的内心独白的可能性——这不是您在脑机接口中想要的东西。研究人员建议,可以在这里实施一些保护措施,例如考虑一个特殊的密码来启动和停止解码。这一概念在实验中进行了试验,准确率为 98%。
我们现在看到今年早些时候在这一技术领域取得了很大进展L另一项研究发表在实时思想解码上,尽管它是针对单个个体进行个性化的。
“脑机接口的未来是光明的,”说威利特。“这项工作给人带来了真正的希望,即语音脑机接口有朝一日可以恢复像对话语音一样流畅、自然和舒适的交流。”
该研究已发表在细胞.