定位,加州大学科学家直接从大脑中提取言语,qq头像

科学家们经过直接点击健康受试者的大脑灰质,成功地再现了受试者说出的语音。

这一豪举终究可让患有严峻疾病的人,开口表达他们想说的话。这项技能离实践运用还有很长很长的路要走,但科学是实在的,远景是存在的。

加州大学旧金山分校的神经外科医师爱德华·张(Edward Chang)是今日宣布在《天然》(Nature)杂志上的这篇论文的作者之一。这是一个令人振奋的音讯,证明:跟着技能发展,咱们应该能够树立一个设备,在临床上对失语患者的进行交流。”

很明显,这并不是一个奇特的机器,也不是说你只需坐在里边,它就会把你的主意转换成言语。这是一个杂乱的大脑侵入进程。它不能精确地解码受试者在“想”什么,而是他们实践上在说什么。

这项试验由言语科学家Gopala Anumanchipalli领导,试验目标的大脑中现已植入了用于不同医疗程序的大型电极阵列。研讨人员让这些被测试者,大声朗诵几百句话,一起细心记载电极探测到的信号。

电极阵列(图)

你看,研讨人员已知一种特定的大脑活动形式。在你考虑和摆放单词之后(在皮层区域,如韦尼克语和布罗卡语),在终究信号从肌肉皮层发送到舌头和口腔肌肉之前。Anumanchipalli和他的合著者研讨生Josh Chartier从前描绘,两种信号传递之间,有一种中心信号,他们以为这可能是为了安排言语。

经过对音频的直接剖析,研讨小组能够确认,哪些肌肉和动作会参加其间(这是一门适当老练的科学),并以此为根底,树立了一种人的声响体系的虚拟模型。

然后,他们运用机器学习体系,将在试验进程中检测到的大脑活动,映射到虚拟模型上。实质上,是答应大脑操控嘴巴。重要的是要了解,这并不是把笼统的主意,转化为文字——而是了解大脑对面部肌肉的详细指令,并从这些指令中,确认这些动作将会构成哪些文字。这个进程是科学解读大脑,但不是读心术。

由此发生的组成语音虽然并不非常明晰,但肯定是人能够了解的。假如设置正确,它每分钟能够从一个不能说话的人那里,输出150个单词。

“咱们还有很长的路要走,才干完美地仿照白话,”Chartier说。“虽然如此,与现在可用的实时通讯比较,咱们在这里发生的精确度水平,将是一个惊人的前进。”

比较之下,一个饱尝苦楚的患者,例如患有肌肉萎缩症的人,往往不得不必他们的眼睛,一次一个字母地拼写单词。闻名的例如斯蒂芬霍金。只要5-10字每分钟,假如用其他残疾人辅佐办法,更慢得多。从某种程度上来说,他们能够交流现已是一个奇观,但这种耗时办法与实在言语的速度和表现力,相去甚远。

假如一个人能够运用咱们的办法,“开口说话”就会更接近于一般言语,虽然,这可能是以完美的精确性为价值的。当然,这也不是灵丹妙药。

这种办法的问题在于,它需求许多精心搜集的大数据支撑,从大脑到舌尖,这些数据构成了一个完好的语音体系。对许多人来说,消耗许多试验去搜集这些数据现已不可能了,而对另一些人来说,这种侵入大脑的搜集办法,医师也不引荐。而阻止人们说话的环境,也阻止了这种办法的发挥。

好音讯是,这仅仅一个开端,理论上讲,它适用于许多条件。搜集要害的大脑和语音记载数据,能够在中风或肌肉继续萎缩的患者事例中,先下手为强进行运用。