美研發新裝置即時轉譯人腦訊號 有助中風失語者再「開口說話」

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為了讓喪失語言能力的患者能重新「開口說話」,科學家近期研發出能即時將腦內神經訊號轉換成語音的新款腦機介面,搭配AI合成語音模型,成功讓患者透過裝置,以近似自己原本的聲音表達出腦中想法。研究團隊表示,過去的腦機介面在神經訊號辨識上有輕微延遲,這項新研究有望使患者溝通更流暢。
一篇3月31日發表於《自然-神經科學》期刊的研究指出,科學家發明一種人腦結合電腦的腦機介面(BCI),能即時從人腦中的神經訊號解碼字詞,再於3秒內轉換成語音。
參與臨床實驗的是一名47歲的女性中風患者,她先前已長達18年無法說話且四肢癱瘓。研究人員在其大腦皮質表面植入一片含有253個電極的設備,並以她患病前拍攝的影片為素材,用AI合成語音模型,讓腦機介面偵測到她想表達的語句後,能以近似患者原本的聲音呈現。
研究顯示,當這名患者在腦中默念語句時,腦機介面裝置每80毫秒就能捕捉1次神經訊號,因此每分鐘可說出47到90個英文單字;而一般表達功能正常者的自然對話速度,約為每分鐘160個單字。
美聯社報導,過去其他用於語音的腦機介面,從患者腦中默念出語句,到電腦輸出語音之間通常都會有輕微延遲。研究團隊認為,這樣的延遲可能會擾亂對話流暢程度,進而導致溝通不良與患者挫折感。
研究的共同作者、加州大學柏克萊分校教授阿努曼奇帕利(Gopala Anumanchipalli)表示,這項技術仍處於實驗階段,但透過持續投入研究,預估10年內就可以為患者所用。
以往也有許多研究團隊投入研發腦機介面,例如新創公司Synchron發展的技術,是讓病患可靠意念操控電腦;馬斯克(Elon Musk)創辦的公司Neuralink,則研發人腦與機器的無線連接裝置,已在去(2024)年開始人體實驗。
李彥穎/編輯