失语患者通过脑机表达声音（脑机接口研究新突破）

失语患者通过脑机表达声音（脑机接口研究新突破）

如何让思维清晰但失语的人正常说话？现在有了新的研究成果。

脑机接口最新成果_腾讯视频

▲视频来自腾讯视频

近日，美国加州大学的研究人员在《自然》杂志上发表的研究成果显示，他们开发的人类语音合成系统可以解码人类下颌、喉咙、舌头、嘴巴等发音部位的生物信号，最终合成受试者想要说的话。

也就是说，这个脑机接口系统可以将大脑活动转化为语音，借助机器合成的语音来表达脑袋里的想法，而不需要用自己的嘴。

类似的研究在更早的时候已经完成，主要是将大脑活动直接解码成语音。本研究的突破在于将解码过程分为两步，降低了语音失真率。

第一步，声道、舌头、嘴唇等发音部位的运动由大脑控制。为了得到这个过程中大脑信号和肌肉运动之间的相关性，他们训练了一个RNN神经网络来深度学习这个过程。

第二步是将发音部分的运动转换成合成语音，这也使用了RNN神经网络。

有业内人士认为，这项研究可以帮助因疾病而丧失语言功能的人，包括肌萎缩侧索硬化、中风等失语症患者。

著名科学家斯蒂芬·霍金(Stephen hawking)患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症，几十年来致力于狭窄的轮椅。病后，他用单键鼠标操作电脑打字。后来，他的手部肌肉变得无力，眼镜上的红外探测器被用来识别眼球和肌肉的运动。最后，文本由语音合成器读出。

这种用残留肌肉控制机器打字的方式可以帮助患者表达，但速度有限。要让失语症患者流利地表达自己，借助脑机接口和机器学习技术进行语音合成是一个有效的方向。

脑机接口(BCI)的研究始于20世纪80年代，至今已有30多年的历史。

脑机接口(Brain-computer interface，BCI)技术主要是从大脑等神经中枢提取特定的生物电信号，根据现有的认知神经科学理论进行解码，并与外部系统建立联系和沟通。可以使人与机器的合作达到“人机合一”的境界。

2004年，布朗大学开发的BrainGate系统被植入13名瘫痪病人的运动皮层。这个系统可以监控植入物的神经元。如果植入物想要移动他的手臂，大脑中的神经元会释放电信号，BrainGate会解码这些电信号，并将其发送到人体外的系统。

BrainGate已经给一个四肢瘫痪的女人喝了一杯饮料，并让另一个四肢瘫痪的女人在飞行模拟器上驾驶F-35战斗机。

2011年，俄罗斯亿万富翁伊茨科夫创立了一个名为“俄罗斯2045”的项目，试图打造人类不朽的身体。这个计划有一个资金时间表:到2020年，人脑要远程控制机器人的“化身”；到2025年，人脑要移植到机器人身上；到2035年，要解开人脑之谜，造出“人造大脑”；到2045年，全息“虚拟人”的真实版本应该会被创造出来。

这个永生计划的关键技术是脑机接口。

目前《黑客帝国》或《阿凡达》等高科技影片所呈现的脑机接口(brain-computer interface，BCI)技术还很遥远，但这种技术已经逐渐被用于临床，以恢复人体的部分功能丧失。

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