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这种令人难以置信的大脑植入物可以将内心思想解码为语音

2025-08-23 22:01:14 英文原文

作者:David Nield

photo of a tiny black square chip with a toothed surface, held up by a golden-colored rod. out of focus in the background is a human eye, which is very large in comparison to the chip. 研究中使用的植入物之一。 (Jim Gensheimer/Stanford Medicine)

科学家正在大步向前大脑计算机界面(BCI)技术和新开发的系统可以将我们的思想转化为文本或声音。

从本质上讲,这是一个内部的语音解码器,由美国各地机构的研究人员开发。在对四名严重麻痹的志愿者的测试中,解码器的精度率达到了74%的精度。进入可听见的演讲

这里的潜力是BCI,可以帮助有语音或运动障碍虽然比以往任何时候都更有效地进行沟通,尽管仍有工作要改善系统的准确和个性化。

以前的BCI依赖于瘫痪者试图说话或写作时创建的大脑活动,即使他们的身体无法执行动作。这项新技术更接近来源。

有关的:女人的大脑植入物实时将她的思想变成演讲

“如果您只需要考虑演讲而不是实际试图说话,那么对于人们来说,这可能会更容易,更快,”来自美国斯坦福大学的神经科学家Benyamin Meschede-Krasa。

这个新的BCI基于一种植入物,旨在测量与语音单位有关的神经活动和斑点模式称为音素。然后可以将这些音素内置到句子中。

机器学习用于训练BCI连接大脑信号言语正如四个参与者对它们的想法一样,特别是在大脑的运动皮层部分中负责运动的部分(包括说话)。

研究人员发现,当志愿者试图说话时,某些大脑模式之间存在重叠(这涉及与肌肉的信号),而仅当它们仅相关)想象的单词和短语(不会)。

尽管存在重叠,但信号可以彼此区分。通过一些概率计算,就语音和单词通常在一起而言,新的BCI只能使用内部语音识别多达125,000个单词。

diagram shows a brain with the implanted chip. an arrow leads from the brain to another graphic, which has words like day, choice, feel, were, though, ban, and kite arranged around a heptagon.
机器学习被用来发现将单词连接到大脑信号的模式。(Kunz等,细胞,2025年)

“这些模式似乎是通过尝试的语音引起的活动模式的类似但较小的版本,”来自斯坦福大学的神经科学家弗兰克·威利特(Frank Willett)。

“我们发现,我们可以很好地解码这些信号以证明原则的证明,尽管我们的演讲尝试不太好。”

这里还有很长的路要走,BCI通常远远低于该74最高准确性的额定值。但是,利用升级的植入物技术和绘制更多大脑对于思想提示,研究人员有信心在未来几年内可以迅速改进该系统。

要克服的另一个问题是,可以翻译,记录和说出旨在保持私人的内在独白的潜力 - 在BCI中不是您想要的东西。研究人员建议,可以在此处实施,例如考虑一个特殊的密码来启动和停止解码的保障措施。该概念在实验中以98%的精度进行了试用。

我们现在看到今年早些时候在Technologyl的这一领域取得了很多进展另一项研究尽管它是个性化的,但它是关于实时思想解码的。

“ BCI的未来是光明的,”威利特。“这项工作给人真正的希望,即言语BCIS可以一天恢复像对话言语一样流利,自然和舒适的沟通。”

该研究已发表在细胞

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摘要

科学家已经开发了一种大脑计算机界面(BCI)系统,能够将思想转化为文本或可听见的语音,在四名瘫痪志愿者的测试中,高达74%的精度。该系统使用植入物测量与音素相关的神经活动,然后使用机器学习算法将其合并为句子。这项技术代表了为有言语和运动障碍的人提供更有效沟通的进步,尽管需要进一步改善准确性和个性化。研究人员还建议使用特殊密码在思想解码处于活动状态时控制隐私问题。