新型腦機(jī)接口系統(tǒng)讓漸凍癥患者重新“說話”
更新時(shí)間：2024/8/19 16:31:27 來源：新華社
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新發(fā)表在美國《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》的研究顯示，通過在漸凍癥患者大腦中植入腦機(jī)接口設(shè)備，并將腦信號解碼轉(zhuǎn)換成語音，可成功讓其重新“說話”。這一新系統(tǒng)的開發(fā)或可幫助因罹患神經(jīng)系統(tǒng)疾病而致語言能力受損的人恢復(fù)交流能力。
漸凍癥醫(yī)學(xué)名稱為肌萎縮側(cè)索硬化癥，是一種神經(jīng)退行性疾病，會影響大腦和脊髓中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，造成運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元死亡，令大腦無法控制肌肉運(yùn)動(dòng)。主要臨床表現(xiàn)是肌肉逐漸萎縮無力，患者最后會因呼吸衰竭而死亡。由于喪失了對說話相關(guān)的肌肉控制，漸凍癥患者也會出現(xiàn)語言障礙。
為了開發(fā)該系統(tǒng)，美國加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校等機(jī)構(gòu)研究人員招募了一名45歲的漸凍癥男性患者。他在接受腦機(jī)接口設(shè)備植入手術(shù)前四肢癱瘓，說話也很難被他人理解，需依靠專門翻譯。研究人員將四個(gè)微電極陣列植入患者左中央前回——大腦中負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)言語的區(qū)域。當(dāng)患者想要說話時(shí)，電極記錄下相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)，研究人員再把記錄結(jié)果解碼“翻譯”為患者想表達(dá)的詞匯，顯示在屏幕上，最后轉(zhuǎn)換成模擬患者聲音的語音播放出來。
研究人員說，與以往類似的腦機(jī)接口技術(shù)相比，該系統(tǒng)在訓(xùn)練速度和解碼率方面都實(shí)現(xiàn)了顯著提升，可更快實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理和更準(zhǔn)確的詞匯識別。研究顯示，在不同的對話情境中，該系統(tǒng)都可實(shí)時(shí)將患者想表達(dá)的意思解碼為單詞顯示出來�；颊呤褂迷撓到y(tǒng)與他人當(dāng)面交流和視頻聊天超過248小時(shí)，“翻譯”準(zhǔn)確率可達(dá)97%。
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新發(fā)表在美國《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》的研究顯示，通過在漸凍癥患者大腦中植入腦機(jī)接口設(shè)備，并將腦信號解碼轉(zhuǎn)換成語音，可成功讓其重新“說話”。這一新系統(tǒng)的開發(fā)或可幫助因罹患神經(jīng)系統(tǒng)疾病而致語言能力受損的人恢復(fù)交流能力。
漸凍癥醫(yī)學(xué)名稱為肌萎縮側(cè)索硬化癥，是一種神經(jīng)退行性疾病，會影響大腦和脊髓中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，造成運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元死亡，令大腦無法控制肌肉運(yùn)動(dòng)。主要臨床表現(xiàn)是肌肉逐漸萎縮無力，患者最后會因呼吸衰竭而死亡。由于喪失了對說話相關(guān)的肌肉控制，漸凍癥患者也會出現(xiàn)語言障礙。
為了開發(fā)該系統(tǒng)，美國加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校等機(jī)構(gòu)研究人員招募了一名45歲的漸凍癥男性患者。他在接受腦機(jī)接口設(shè)備植入手術(shù)前四肢癱瘓，說話也很難被他人理解，需依靠專門翻譯。研究人員將四個(gè)微電極陣列植入患者左中央前回——大腦中負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)言語的區(qū)域。當(dāng)患者想要說話時(shí)，電極記錄下相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)，研究人員再把記錄結(jié)果解碼“翻譯”為患者想表達(dá)的詞匯，顯示在屏幕上，最后轉(zhuǎn)換成模擬患者聲音的語音播放出來。
研究人員說，與以往類似的腦機(jī)接口技術(shù)相比，該系統(tǒng)在訓(xùn)練速度和解碼率方面都實(shí)現(xiàn)了顯著提升，可更快實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)處理和更準(zhǔn)確的詞匯識別。研究顯示，在不同的對話情境中，該系統(tǒng)都可實(shí)時(shí)將患者想表達(dá)的意思解碼為單詞顯示出來�；颊呤褂迷撓到y(tǒng)與他人當(dāng)面交流和視頻聊天超過248小時(shí)，“翻譯”準(zhǔn)確率可達(dá)97%。
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