AI助力脑机接口,让失语18年患者重获“语言新生”

一个国际研究团队利用人工智能算法改进脑机接口植入设备,在一名失语18年的中风患者身上进行测试,使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,介绍了具体的测试过程、设备优势以及存在的不足和未来期望。

近日,一个国际研究团队在科研领域取得了一项令人瞩目的成果。3月31日,他们于英国《自然·神经学》杂志上发表论文,宣称借助人工智能算法对脑机接口植入设备进行了改进。这一改进意义非凡,让一名因中风而失语长达18年的患者,获得了以更接近自然语言的速度把内心想法转化为语言表达的能力。

该研究团队由美国加利福尼亚大学旧金山分校领衔。他们选取了一名47岁、因中风而失语的女性患者来测试这项新技术。研究人员将设备精准地植入患者大脑的语言中枢,之后借助电极仔细记录下她在脑海中默默念句子时的大脑活动情况。为了能更真实地还原患者的声音,研究者还使用了患者中风前的声音样本,精心构建了语音合成器。在完成这些准备工作后,研究者利用先进的人工智能模型,将患者的神经活动成功转化为语音单元并播放出来。

在具体的研究过程中,研究人员让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。脑机接口设备展现出了强大的功能,从患者开始默念句子的前500毫秒起,每80毫秒就捕捉一次她的神经信号。经过测试发现,该设备每分钟能够“读出”47到90个单词。虽然与自然对话每分钟约160个单词的语速相比还有差距,但已经让患者的表达速度更接近自然语速了。

和早期的技术相比,此次改进后的脑机接口系统具有明显的优势。早期技术需要等待用户思考完整的句子之后才能生成语音,而改进后的系统可在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。要知道,患者此前所使用的辅助通信设备完成这一过程需要超过20秒。研究人员表示,这一工作原理就如同会议或电话的实时转录系统。这种快速的语音解码能力,让患者有希望跟上自然语速进行交流。而且,采用患者本人的声音样本,还能显著提升合成语音的自然度。

然而,我们也应该看到,与自然对话相比,新的脑机接口设备在运行过程中仍存在相当大的延迟。研究人员明确指出,目前该设备仍处于实验阶段。但他们对未来充满了期望,希望在后续的研究和改进中,这一设备能够帮助那些无法说话的人重新获得表达能力,让他们更好地与外界进行交流。

本文介绍了国际研究团队利用人工智能算法改进脑机接口植入设备,在失语中风患者身上测试取得成果,使患者表达更接近自然语速,虽有延迟且处于实验阶段,但为无法说话者重获表达能力带来了希望。

原创文章,作者:Daniel Adela,如若转载,请注明出处:https://www.gouwuzhinan.com/archives/48671.html

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