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      新設備或能幫助失語者說出心中所想:監控腦部活動說出單詞

      時間:2016-06-06 17:18:25 文章作者: 點擊:

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      科學家正在研制一種能將人類思維"翻譯"成語音的機器,不久即將成為現實。這項研究已經開展了好幾年,近日終于取得突破,能夠通過監控受試者的腦部活動,回放出受試者剛才所想的一個單詞。

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      研究人員在清醒的病人腦部的語言區表面安放了電極,利用這些電極來監測病人在收聽錄音時腦細胞的電反應模式。然后他們建立了一個計算機模型,可以讓播放出來的語音與這些電信號相匹配。

      科學家正在研制一種能將人類思維"翻譯"成語音的機器,不久即將成為現實。這項研究已經開展了好幾年,近日終于取得突破,能夠通過監控受試者的腦部活動,回放出受試者剛才所想的一個單詞。雖然還有很長的路要走,但科學家認為,該機器能夠幫助中風患者或其它無法開口說話的人與自己所愛之人交流。

      加州大學伯克利分校的羅伯特·奈特教授(Robert Knight)和他的團隊一直在研究,在聽單詞、說單詞和想單詞時,大腦中相互重疊的區域是如何運作的。"我們目前面臨的挑戰是,當人們在腦海中思考自己準備說的單詞時,如何將腦部活動記錄轉化為能夠讓人理解的語句。"奈特說道。

      奈特稱,該設備的目標是,為那些患有癱瘓或肌萎縮側索硬化癥等運動神經元疾病的人提供幫助。"有很多種神經元疾病會限制患者說話的能力,雖然他們心里清楚自己要說什么,但卻說不出來。"奈特說道,"我們希望能研制出一種植入式設備,能夠破解我們想說話時的腦部信號,并將其轉化為音頻文件播放出來。"

      這樣的設備能夠通過電子揚聲器或寫作設備,讓病人與他人溝通心中所想。但該研究團隊還有很多工作要開展。目前,他們已經可以通過監測顳葉活動,讓機器重復出受試者剛才聽到的一個詞匯。

      研究人員在清醒的病人腦部的語言區表面安放了電極,利用這些電極來監測病人在收聽錄音時腦細胞的電反應模式。然后他們建立了一個計算機模型,可以讓播放出來的語音與這些電信號相匹配。

      "我們記錄了受試者在接聽語音時、腦部語言區發出的電信號,"奈特解釋道,"然后我們對這些信號進行解碼,將其轉化為音頻文件。轉化后的音頻能夠重放受試者剛才聽到的內容,并且有著相當高的準確度。"最了不起的是,該研究團隊能利用腦部活動記錄,破譯出受試者所想的是哪一個單詞。"新的技術和大腦信號數學處理方法讓我們離獲得提取信號所需的細節又近了一步。"

      研究人員使用了一種更加聰明的方法來打破研究時遇到的限制。例如,他們先讓受試者在腦海中想一個詞,然后將這個詞說出來,并記下這兩個步驟所需時間的差別。"我們使用了一種時間調整方法,使該設備能夠更加精確地識別,某個單詞是被人張口說出來的,還是在心中想出來的。"

      證據顯示,大腦能夠識別出人聲的物理特性,然后將其轉化為具有特定含義的語言單位,如單詞等。該研究團隊使用的方法正是建立在這一事實之上的?!?我們的研究工作說明,代表某一特定單詞的大腦信號是可以被我們捕獲到的。"

      取得了這樣的重大進展之后,該研究團隊離研發出真正有效的假體設備又近了一步,但他們仍需繼續進行大量的研究工作。如果我們能更好地理解語言的構成,并采用更精良的記錄設備,就能幫助我們研發出真正有效的、可植入式的、由電池供電的無線語言假體設備。

      到目前為止,該研究使用的數據還很少,而且都來自于即將進行神經外科手術的病人(手術原因與實驗無關,如治療癲癇等)。"我們的終極目標是,打造一款體積較小的設備,滿足人們的日常需求。"

      來源:新浪科技

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