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科技日?qǐng)?bào)北京11月9日電 （記者張夢(mèng)然）英國(guó)《自然·通訊》雜志8日?qǐng)?bào)告一項(xiàng)神經(jīng)科學(xué)最新研究，美國(guó)加利福尼亞州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新設(shè)備，能夠在一名失語(yǔ)癱瘓患者無(wú)聲地嘗試拼讀出詞匯時(shí)，解碼被試者的腦活動(dòng)構(gòu)成完整句子。這些發(fā)現(xiàn)凸顯出無(wú)聲控制的語(yǔ)言神經(jīng)假體通過(guò)基于拼讀的方法生成句子的潛力。
神經(jīng)假體是一種替代缺失神經(jīng)系統(tǒng)功能的設(shè)備，有望為因癱瘓而無(wú)法說(shuō)話(huà)或打字的患者恢復(fù)交流能力。然而，人們尚不清楚無(wú)聲地嘗試說(shuō)話(huà)時(shí)，是否可用神經(jīng)假體去控制交流。
此前研究表明，一名失語(yǔ)癱瘓患者的假體系統(tǒng)可以解碼多達(dá)50個(gè)詞。科學(xué)家將一個(gè)由電極組成的神經(jīng)假體植入一名已癱瘓十余年的40歲男性志愿者的大腦表層，覆蓋住控制語(yǔ)言的區(qū)域，然后通過(guò)電腦分析他在嘗試說(shuō)一些常用詞時(shí)的腦電波模式，借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法最終分辨出了50個(gè)單詞。然而，這一系統(tǒng)受限于特定詞匯表，參與者必須嘗試大聲說(shuō)出這些詞，而由于癱瘓，這需要參與者付出極大的努力。
此次，同一研究團(tuán)隊(duì)新設(shè)計(jì)了一個(gè)神經(jīng)假體，可以將腦活動(dòng)轉(zhuǎn)譯為單個(gè)字母，實(shí)時(shí)拼出完整句子，團(tuán)隊(duì)展示了在一名患者身上的應(yīng)用，這位患者由于聲帶和肢體嚴(yán)重癱瘓而交流受限。團(tuán)隊(duì)通過(guò)解碼與音標(biāo)相關(guān)的腦活動(dòng)，將此前方法拓展出了更大的詞匯量。
在測(cè)試中，參與者嘗試無(wú)聲地說(shuō)出每個(gè)字母發(fā)音時(shí)，這一設(shè)備能夠解碼參與者的腦活動(dòng)，從一個(gè)1152詞的詞匯表里，以每分鐘29.4個(gè)字符的速度生成句子，平均字符錯(cuò)誤率是6.13%。在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這一方法可推廣至含有超過(guò)9000詞的詞匯表中，平均錯(cuò)誤率為8.23%。
這些結(jié)果表明，基于拼讀方法、利用語(yǔ)音編碼詞匯生成句子的無(wú)聲控制語(yǔ)言神經(jīng)假體具有相當(dāng)潛力，但還需進(jìn)一步工作表明該方法是否能在更多患者中重復(fù)。
標(biāo)簽： 神經(jīng)科學(xué) 神經(jīng)假體 交流功能
