据英国《每日邮报》、美联社14日报道,美国加利福尼亚大学旧金山分校的一个团队发明了一台“读脑”设备,通过分析语言障碍病人的脑电波来解码他们想要表达的内容,然后将文本显示在电脑屏幕上。
爱德华·张在看脑部扫描图(图源:美联社)
利用大脑信号来解决残疾问题一直是一个热门领域。如今,因为瘫痪或其他疾病而不能说话或写字的人交流的方式非常有限。有的病人会在头上戴一顶带着指针的帽子,可以通过移动头部指向屏幕上的单词或字母来表达他的意思。也有设备可以检测到患者的眼球运动,但这种方式速度很慢,而且表达的意思也非常有限。
近年来,有通过意念来控制假肢的实验让瘫痪的人可以用机械臂握手或喝水,原理是他们想象自己在移动,然后这些大脑信号通过电脑传递到假肢上来实现操作。
加利福尼亚大学旧金山分校的神经外科医生爱德华·张领导了这项研究,他的团队在意念实验的基础上开发了一种“语言神经假肢”,它可以通过分析控制声道的脑电波来解码病人想要表达的内容。这项研究的报告于14日发表在《新英格兰医学杂志》上。
大卫·摩西正在尝试记录自愿者的大脑活动(图源:法新社)
一名40多岁的男人自愿测试了该设备。15年前,他脑干中风,导致大面积瘫痪,并且丧失了语言能力。
研究人员将电极植入这名男子的大脑表层,覆盖着控制语言的区域。然后通过电脑分析他在尝试说“水”或“好”等常用词时的脑电波模式,最终能够区分50个单词,可以生成1000多个句子。
当他被问到类似“你今天过得怎么样?”、“你口渴吗”这样的问题时,该设备最终使这位男士能够回答“我很好”或“不,我不渴”。不过,并不是发出声音的,而是翻译成文本。
该研究的主要作者、张实验室的工程师大卫·摩西说,当该男子试着说出某个词时,大约需要三到四秒钟,这个词就会以文本的方式出现在屏幕上。
那么问题来了,研究人员怎么知道机器正确地解读了病人的话呢?一开始,研究人员让病人尝试在脑海中说一些具体的句子,比如“请把我的眼镜带来”,而不是回答一些开放式的问题,直到机器大部分时间都能准确翻译出来他想表达的意思。
爱德华·张和大卫·摩西(图源:美联社)
而该研究接下来的方向则是提高机器翻译的速度、准确性和词汇量。甚至也许有一天可以直接转换成声音,而不是文本。
哈佛大学神经学专家利·霍克伯格和悉尼·卡什在一篇社论中称,这项研究是“开创性的演示”。他们提出了一些改进建议,但也表示,如果这项技术可行,它最终可以帮助受伤、中风或患有渐冻症等疾病的人。这些病人的大脑为传递信息做好了准备,但这些信息因为语言障碍被困住了。
上游新闻 杨若辰 编译
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