瘫痪者用想的就能「说」话 脑部装电极 可转译语言

投稿时间:2021-07-17  消息来源:  提交者:洪门小拳

20岁因车祸严重中风瘫痪患者潘丘(Pancho),在失去语言能力18年后,因为一项由华裔专家领军的画时代科学创举,终于得以「用想的就能『说』出话来」 !ao3蔷薇网

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旧金山加大的华裔医师张复伦正在为病人进行脑部手术。(美联社)ao3蔷薇网

华裔张复伦领导研究ao3蔷薇网

纽约时报报导,由旧金山加州大学(UCSF)神经外科主任张复伦(Edward Chang)率领、深具里程碑意义的「语言神经科技辅具」(speech neuroprosthesis)研究计画成果,15日在「新英格兰医学期刊」(NEJM)发表。此研究在患者大脑语言区植入128个电极,即时撷取大脑控制说话功能肌肉发出的信号,利用人工智慧技术直接在电脑转译成语言文字,代替患者「说话」。ao3蔷薇网

张复伦表示,「这是医界首次将瘫痪无法说话病患的脑部活动,直接解码出完整文字。结果显示,利用脑部自然语言机制恢复沟通能力,大有可为。」他表示,此研究是为了「恢复个人的说话」,帮助众多因病失去语言能力的患者;未来或许还能「传递出人们的想法」。ao3蔷薇网

受试者:改变人生的体验ao3蔷薇网

研究人员表示,潘丘利用这套系统首度说出的可识别句子是:「我的家人在外面。」ao3蔷薇网

未参与研究的奥勒冈健康与科学大学(Oregon Health & Science University)神经病学及儿科教授弗里德-奥肯(Melanie Fried-Oken) 指出,「这项研究成果,比我们想像的还要走得更远;将大脑语言运动区的信号破译为语音,深具开创性。」ao3蔷薇网

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旧金山加大华裔医师张复伦(右)领导的团队正在研究,如何借电脑的帮助让瘫痪者与外界沟通。(美联社)ao3蔷薇网

现年38岁、不愿透露真名的潘丘,在三年前同意与研究人员合作。他以数周时间接受纽约时报电邮采访,以多年惯用的头控滑鼠逐键输入文字回信道,以大脑植入物来识别说话是「改变人生的体验」,「医生以前总是告诉我,我好转的机会是零。」潘丘用头控滑鼠逐键输入,每分钟只能输入大约五个正确单词。ao3蔷薇网

研究团队在潘丘头部植入由128个电极组成的长方形片,侦测与语言相关的感觉与动作信号;在81周共50次测试中,潘丘尝试说出他协助建议的50个常用字,包括「饿」、「音乐」和「电脑」等;人工智慧(AI)系统成功识别电极传送出的讯号,在电脑萤幕呈现他打算说的字句,如「我的护士就在外面」和「请拿我的眼镜来」等。ao3蔷薇网

AI系统转译 正确率近五成ao3蔷薇网

这套AI系统由博士后工程师摩西斯(David Moses)、研究生莫茨格(Sean Metzger)与洁西.刘(Jessie R. Liu)共同研发。摩西斯表示,「AI系统将控制声道(vocal tract)运作的脑部活动,直接译成单字与句子。」ao3蔷薇网

研究过程中,潘丘先后尝试说出单字约9000次,AI系统转译正确率近五成;如果让他透过一种自动校正语言预测系统(autocorrect language-prediction system)说出萤幕上呈现的句子时,正确率更高:句中单字正确率近七成五,全句正确率逾五成。ao3蔷薇网

无法与人交流 曾感到悲惨ao3蔷薇网

美国每年有数千人像潘丘一样,因受伤或疾病而失去语言能力,其中包括患有脑损伤或肌萎缩侧索硬化症 (ALS,渐冻症) 或脑瘫等疾病患者。ao3蔷薇网

潘丘以电邮向纽约时报表示,「无法与任何人交流,无法进行正常对话表达自己,人生很悲惨,」如今参与这项研究,「很像获得再度开口说话的机会。」ao3蔷薇网

这套系统目前可让潘丘每分钟表达15至18个字,未来可望提高处理效率,但计画主持人张复伦不确定能否达到正常人对话约每分钟150字的速度。ao3蔷薇网

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