癱瘓人群的福音！《自然》刊登腦機接口技術重大進展：“讀心”速度和準確性前所未有

財聯社 8 月 25 日訊（編輯 卞純）隨著全球有關腦機接口的研究迅速往前推進，癱瘓人群憑借 " 讀心術 " 技術恢復溝通能力可能只是時間問題。

根據國際著名學術期刊《自然》最新發表的兩篇論文，科學家們開發出了新的腦機接口裝置（BCI），能夠以比以前更快的速度將大腦信號轉化為文字，這對幫助嚴重癱瘓人群恢復溝通能力具有重要意義。

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患有神經系統疾病（包括腦干中風或肌萎縮性側索硬化癥）的人往往因肌肉癱瘓而喪失語言能力。過往的研究表明，可以從癱瘓者的大腦活動中解碼出語言，但輸出形式只能是文字，而且速度、準確性和詞匯量都較為有限。

研究人員表示，與現有技術相比，新的腦機接口裝置能夠更快、更準確地將大腦活動解碼為語言，并覆蓋更大的詞匯量。

兩項研究成果

兩種不同的新的腦機接口裝置分別由美國斯坦福大學團隊和加州大學舊金山分校團隊開發。

由美國斯坦福大學團隊開發的腦機接口裝置，可以通過插入大腦的細電極陣列收集單個細胞的神經活動，并訓練人工神經網絡來解碼病人想說的話。

在該裝置的幫助下，一名肌萎縮性側索硬化癥病人可以以每分鐘 62 個詞的速度進行交流，這一速度是此前類似裝置的 3.4 倍，更加接近自然對話的速度 ( 每分鐘約 160 個詞 ) 。

該裝置在 50 個單詞的詞匯量下錯誤率為 9.1%，比此前最先進的語言腦機接口裝置低 1/3。在使用 12500 詞匯量時，該裝置錯誤率為 23.8%。

該研究的主要作者 Frank Willett 博士表示，這項技術仍處于概念驗證階段，尚未準備好投入商業使用，但仍代表著為失去說話能力的患者恢復快節奏溝通的 " 重大進步 "。

在另一項研究中，加州大學舊金山分校團隊開發了一種基于不同方法獲取大腦活動的腦機接口裝置，其電極覆蓋在大腦表面并偵測許多細胞的活動。

這一裝置可以將大腦信號同時以三種形式輸出：文字、語音和面部表情（以動畫頭像的形式呈現）。

在該裝置下，腦信號到文字的轉譯速度中位數為每分鐘 78 個詞，是此前記錄的 4.3 倍，更加接近自然對話的速度。

研究人員表示，該裝置在解碼 50 個詞匯的句子時實現了 4.9% 的錯誤率，這比之前最先進的語言腦機接口裝置低 1/5。當實時解碼超過 1000 個詞匯的句子時，錯誤率達到 25%。

未來，加州大學舊金山分校團隊希望創建該技術的無線版本，以便用戶可以更自由地使用其語言能力，而不必始終保持與計算機的物理連接。

值得注意的是，在可能的商業化之前，這項技術還必須在更多人身上進行測試，以證明其可靠性。兩個團隊都希望未來進一步提高其所開發的腦機接口裝置的速度和準確性。