加州理工學院 | 腦機接口設(shè)備預測內(nèi)部語音
指南者留學
2022-11-15 17:15:37
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<p>加州理工學院的新研究顯示,植入人們大腦的設(shè)備,稱為腦機接口(BMI) ,有一天可以幫助那些失去說話能力的病人。在2022年發(fā)表的一項新研究中 神經(jīng)科學學會會議 在圣地亞哥,研究人員證明,他們可以使用BMI來準確預測四肢癱瘓的參與者只是在思考哪些單詞,而不是在說話或模仿。</p>
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<p>“你可能已經(jīng)看過四肢癱瘓患者使用BMI控制機械臂和手的視頻,例如抓起瓶子喝水,或者吃一塊巧克力,”莎拉·旺德爾特說,她是加州理工學院的研究生 理查德安徒生,詹姆斯G。博斯韋爾神經(jīng)科學教授,加州理工學院天橋和克里斯·陳腦機接口中心主任。</p>
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<p>“這些新成果在語言和交流領(lǐng)域是有希望的。在11月13日的會議上介紹了研究結(jié)果的Wandelt說:“我們使用了BMI來重建演講。”</p>
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<p>以前的研究通過分析參與者低聲或模仿單詞時從運動區(qū)域記錄的大腦信號,在預測參與者的言語方面取得了一些成功。但是,預測某人在想什么,內(nèi)部對話,要困難得多,因為它不涉及任何運動,旺德爾特解釋說。“過去,試圖預測內(nèi)部語音的算法只能預測三四個單詞,而且準確率很低,或者不能實時預測。”旺德爾特說。</p>
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<p>這項新的研究是迄今為止最準確的預測內(nèi)部單詞的研究。在這種情況下,大腦信號是從位于頂葉后皮層的一個稱為邊緣上回的大腦區(qū)域中的單個神經(jīng)元記錄的。研究人員在一個 既往研究 這個大腦區(qū)域代表口語。</p>
<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1668504158094/1668504158094.jpg" width="808" height="497" /></p>
<p>現(xiàn)在,研究小組已經(jīng)將其發(fā)現(xiàn)擴展到內(nèi)部演講。在這項研究中,研究人員首先訓練了BMI設(shè)備,以識別四肢癱瘓的參與者在內(nèi)部說出或思考某些單詞時產(chǎn)生的大腦模式。此次培訓時間約為15分鐘。然后,他們在屏幕上閃爍一個單詞,并要求參與者在內(nèi)部說出這個單詞。結(jié)果表明,BMI算法能夠預測8個單詞,準確率高達91%。</p>
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<p>這項工作仍是初步的,但可以幫助腦損傷、癱瘓或影響語言的肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)等疾病的患者。"神經(jīng)功能障礙會導致自主肌肉完全癱瘓,導致患者不能說話或行動,但他們?nèi)匀荒軌蛩伎己屯评怼τ谶@些人群來說,內(nèi)部演講BMI將非常有幫助,”Wandelt說。</p>
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<p>安徒生說:“我們之前已經(jīng)證明,我們可以解碼想象中的手形,以便從人類邊緣上回抓取。”。“還能解碼來自這個區(qū)域的語音,這表明一個植入物可以恢復人類的兩種重要能力:把握和說話。”</p>
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<p>研究人員還指出, BMI不能用來讀懂人們的思想;這種設(shè)備需要在每個人的大腦中單獨訓練,而且只有當一個人專注于這個詞時,它們才會起作用。</p>
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<p>這項研究正在期刊提交過程中,但尚未進行同行評審,標題為“人類參與者單個神經(jīng)元的在線內(nèi)部語音解碼."由美國國立衛(wèi)生研究院、天橋和克里斯·陳腦機接口中心以及博斯韋爾基金會資助。除了旺德爾特和安徒生之外,加州理工學院的其他作者包括大衛(wèi)·比簡斯、凱爾西·佩薩、布萊恩·李( 06年博士)和查爾斯·劉。李和劉是加州理工學院的客座助理,他們在南加州大學凱克醫(yī)學院任教。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p>
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