脑机接口与AI解码大脑语音信号，实现瘫痪者人机对话 |CyberDaily

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它们正在一步步扩展和完善我们与世界的连接，让更多因疾病而陷入绝望的人也能重拾希望。

近年来，脑机接口技术的发展为帮助语言功能障碍患者恢复交流提供了希望。不久前，加州大学旧金山分校的研究人员日前在该领域取得重大突破，他们通过植入电极直接采集一位中风瘫痪患者的大脑语言相关神经信号，利用AI语音合成技术成功转换为文本和语音输出，实现了直接从思维中提取语言信息并合成语音的功能，让这位20年来无法言语的中风瘫痪患者能够通过计算机合成的自己声音进行交流。(来回顾下：30岁因中风失语后，AI+脑机接口帮她恢复了说话 | CyberDaily）

现在，科学家们又通过AI和植入物的联动，读取大脑信号转化为可听语音，帮助瘫痪者恢复语言能力。

近日，拉德堡德大学和荷兰乌特勒支大学医学中心(UMC Utrecht)的研究人员近日在《神经工程学》杂志上发表研究报告称，他们成功通过植入物和人工智能的结合，解码并转化大脑信号为可听语音，语音识别准确率可达92%至100%。这一研究成果让脑机接口在帮助瘫痪患者恢复语音方面迈出重要一步。

这项研究由拉德堡德大学唐德斯脑、认知与行为研究所和UMC Utrecht的尤利娅·别列祖茨卡娅团队完成。他们利用植入瘫痪患者大脑的植入物，记录患者想要说出的单词时的大脑活动信号，再通过先进的人工智能技术，将这些信号转化为可理解的语音输出。

尤利娅表示，这项技术的最终目的是让那些处于完全锁定状态无法与外界交流的瘫痪患者，能够通过思维控制植入物，将想说的话转化为语音输出，从而重获交流能力。她说:“这些患者失去了控制肌肉的能力，也就丧失了语音能力。通过开发脑机接口，我们可以分析他们的大脑活动，让他们再次获得语音。”

在本次研究中，尤利娅的团队先让数名非瘫痪志愿者戴上脑机接口植入物，在大声说出给定单词时记录下他们的大脑活动。然后他们建立了大脑活动与语音之间的联系，并运用先进的人工智能对大脑活动进行解码，直接转化为语音输出。结果显示，这个系统不仅可以准确识别出单词，转化出来的语音在语调和口音上都很接近志愿者原本的语音。

研究人员还进行了听力测试，由志愿者评估合成语音的可理解性。测试结果非常正面，证明这个系统成功地以清晰、易于理解的方式传达了单词信息。

尤利娅认为，能够使用较小数据集就重建可理解语音，说明他们的模型已经能够良好地揭示大脑活动与语音之间的复杂映射关系。但她也指出，要实现对完整语句乃至段落的预测，还需要进一步的研究与技术突破。

目前，该技术仍有一定局限。尤利娅表示，这项研究中，参与者需要事先大声说出要预测的12个单词，预测范围有限。要实现对任意语句的预测，还需要更大规模的数据集、更先进的脑机接口植入物和强大的人工智能语言模型的支持。

尽管路还很长，但尤利娅相信他们正朝着正确的方向不断推进。她预测，利用大数据和人工智能等前沿技术，脑机接口在未来能够实现对任意语音的准确解码，让更多丧失语言能力的患者重获语音交流的能力。随着相关技术的进一步成熟，脑机接口+人工智能辅助沟通系统在未来必将在医学领域发挥巨大作用，极大改善瘫痪症患者的生活质量。