神經假體解碼失語癱瘓患者大腦活動!

英國《自然·通訊》雜誌8日報告一項神經科學最新研究,美國加利福尼亞(ya) 州立大學團隊開發了一種新設備,能夠在一名失語癱瘓患者無聲地嚐試拚讀出詞匯時,解碼被試者的腦活動構成完整句子。這些發現凸顯出無聲控製的語言神經假體(ti) 通過基於(yu) 拚讀的方法生成句子的潛力。

神經假體(ti) 是一種替代缺失神經係統功能的設備,有望為(wei) 因癱瘓而無法說話或打字的患者恢複交流能力。然而,人們(men) 尚不清楚無聲地嚐試說話時,是否可用神經假體(ti) 去控製交流。

此前研究表明,一名失語癱瘓患者的假體(ti) 係統可以解碼多達50個(ge) 詞。科學家將一個(ge) 由電極組成的神經假體(ti) 植入一名已癱瘓十餘(yu) 年的40歲男性誌願者的大腦表層,覆蓋住控製語言的區域,然後通過電腦分析他在嚐試說一些常用詞時的腦電波模式,借助機器學習(xi) 算法最終分辨出了50個(ge) 單詞。然而,這一係統受限於(yu) 特定詞匯表,參與(yu) 者必須嚐試大聲說出這些詞,而由於(yu) 癱瘓,這需要參與(yu) 者付出極大的努力。

此次,同一研究團隊新設計了一個(ge) 神經假體(ti) ,可以將腦活動轉譯為(wei) 單個(ge) 字母,實時拚出完整句子,團隊展示了在一名患者身上的應用,這位患者由於(yu) 聲帶和肢體(ti) 嚴(yan) 重癱瘓而交流受限。團隊通過解碼與(yu) 音標相關(guan) 的腦活動,將此前方法拓展出了更大的詞匯量。

在測試中,參與(yu) 者嚐試無聲地說出每個(ge) 字母發音時,這一設備能夠解碼參與(yu) 者的腦活動,從(cong) 一個(ge) 1152詞的詞匯表裏,以每分鍾29.4個(ge) 字符的速度生成句子,平均字符錯誤率是6.13%。在進一步實驗中,團隊發現這一方法可推廣至含有超過9000詞的詞匯表中,平均錯誤率為(wei) 8.23%

這些結果表明,基於(yu) 拚讀方法、利用語音編碼詞匯生成句子的無聲控製語言神經假體(ti) 具有相當潛力,但還需進一步工作表明該方法是否能在更多患者中重複。

肢體(ti) 嚴(yan) 重癱瘓的痛苦既包括行動受限,也包括交流受限。麵臨(lin) 同等痛苦的,還有聲帶嚴(yan) 重受損的患者。但理論上講,一個(ge) 人隻要大腦神經活動還在,科學家們(men) 就有可能恢複其交流能力。

在本文中,神經假體(ti) 已初步實現了這一功能:患者無聲地嚐試說話,假體(ti) 幫助“翻譯”成句子。這無疑是那些深陷孤獨深淵的患者們(men) 改善生活質量的巨大希望,所有人都期待著,它能在更多患者中達到同樣或更好的效果。注:本文內(nei) 容摘自《澎湃新聞》

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