中風(fēng)后，大腦受損導(dǎo)致的肢體癱瘓以及語(yǔ)言功能障礙，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量和交流能力。為了幫助中風(fēng)患者恢復(fù)語(yǔ)言功能，醫(yī)學(xué)界一直致力攻克這個(gè)難題。過(guò)去，一部分語(yǔ)言功能障礙患者可以采用鍵盤打字的方式與外界進(jìn)行交流，但這要求他們能夠控制自己的一部分肢體，而且打字速度還是太慢，交流也不夠順暢。

腦機(jī)接口技術(shù)、人工智能技術(shù)在解決這一難題方面展現(xiàn)了巨大的潛力，不斷有新的研究成果涌現(xiàn)出來(lái)。

腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)意念通話

近日，來(lái)自荷蘭拉德堡德大學(xué)唐德斯腦、認(rèn)知與行為研究所和荷蘭烏特勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的尤利婭·別列祖茨卡婭團(tuán)隊(duì)，在《神經(jīng)工程學(xué)》雜志上發(fā)表研究報(bào)告稱，他們?cè)谝恍](méi)有癱瘓的志愿者身上臨時(shí)植入了一個(gè)腦機(jī)接口，這些志愿者按要求大聲說(shuō)出給定的12個(gè)單詞，設(shè)備會(huì)記錄下他們的大腦活動(dòng)信號(hào)。隨后，研究人員運(yùn)用先進(jìn)的人工智能對(duì)志愿者的大腦活動(dòng)信號(hào)進(jìn)行解碼，與具體的單詞之間建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將信號(hào)轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音輸出。試驗(yàn)在這些志愿者身上取得了成功，結(jié)果顯示這樣做不僅可以準(zhǔn)確識(shí)別出大腦活動(dòng)信號(hào)所對(duì)應(yīng)的單詞，識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到了92%至100%，更神奇的是，機(jī)器轉(zhuǎn)化出來(lái)的語(yǔ)音甚至在語(yǔ)調(diào)和口音上都很接近志愿者本人。這就意味著，通過(guò)意念說(shuō)話將成為可能！

或許有一天，語(yǔ)言障礙患者只需在腦海中思考想說(shuō)的話，腦機(jī)接口就可以捕捉到大腦活動(dòng)信號(hào)，再通過(guò)機(jī)器即時(shí)輸出為完整、流暢的語(yǔ)句。普通人在和他們交流時(shí)，就像和真人交流一樣順暢。

尤利婭認(rèn)為，他們目前所建立的模型，僅僅是用較小的數(shù)據(jù)集就較好地揭示了大腦活動(dòng)與語(yǔ)音之間的復(fù)雜映射關(guān)系，取得了一定成果。但他們同時(shí)也指出，這一模型存在局限性，目前他們僅在沒(méi)有癱瘓的志愿者身上做了試驗(yàn)，而且僅對(duì)12個(gè)單詞做了測(cè)試，所以這個(gè)模型適用的范圍可能還很有限，要實(shí)現(xiàn)對(duì)任意單詞、完整語(yǔ)句乃至段落的理解，還需要更大規(guī)模的數(shù)據(jù)集、更先進(jìn)的腦機(jī)接口植入物和更強(qiáng)大的人工智能語(yǔ)言模型的研究與突破。

腦機(jī)接口的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

盡管路還很長(zhǎng)，但尤利婭相信他們正朝著正確的方向推進(jìn)。她表示，這項(xiàng)技術(shù)最終的目的是讓那些同時(shí)失去了肌肉控制能力和語(yǔ)言能力、完全無(wú)法與外界交流的癱瘓患者，能夠通過(guò)腦機(jī)接口將想說(shuō)的話轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音輸出，重新獲得交流能力。

腦機(jī)接口、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)為中風(fēng)等腦部疾病患者重建交流能力提供了新的選擇。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我們相信它們?cè)谖磥?lái)一定能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)任意大腦活動(dòng)的準(zhǔn)確解碼，讓更多喪失語(yǔ)言能力的患者重獲語(yǔ)音交流的能力，極大改善他們的生活質(zhì)量，并將使更多普通人獲益。

同時(shí)我們也看到，這些技術(shù)還存在許多沒(méi)有被解決的難題，比如大腦植入物可能會(huì)引發(fā)顱內(nèi)感染，以及大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)都涉及到公民隱私和信息安全的風(fēng)險(xiǎn)等，希望這些問(wèn)題也能在未來(lái)獲得妥善解決。

□據(jù)科普中國(guó)

責(zé)任編輯：王旭偉