美國加州大學戴維斯分校健康中心近日宣布了一項重大突破,他們成功研發出一款創新腦機接口(BCI)技術,該技術能將大腦信號高效轉化為清晰語音,準確率高達97%,創下了同類系統的最高記錄。這一成果發表在權威醫學期刊《新英格蘭醫學雜志》上,引起了廣泛關注。
這款BCI系統專為那些因神經系統疾病如肌萎縮側索硬化癥(ALS,俗稱漸凍癥)而失去語言交流能力的人群設計。通過捕捉并分析用戶說話時的腦電波信號,該技術能夠將這些復雜的神經活動轉化為計算機可識別的指令,進而生成并朗讀出對應的文本,實現了前所未有的語言恢復效果。
在臨床試驗中,研究團隊為一名45歲的ALS患者植入了特制的BCI設備。這些精密的傳感器被精確地放置在患者大腦的左中央前回區域——一個負責語言協調的關鍵位置,能夠捕捉到豐富的皮質電極活動數據。經過簡短的適應期,患者便能在提示和即興對話環境中自由表達自己的想法,而系統則能實時解碼這些腦信號,以患者原有的聲音樣本為基礎,合成出自然流暢的語音輸出。
試驗結果顯示,該系統在初期訓練階段就展現出了驚人的準確性。在首次測試中,僅使用50個詞匯量的數據,系統便達到了99.6%的解碼準確率。隨后,在詞匯量大幅擴展至125,000個單詞的情況下,系統也僅需額外1.4小時的訓練數據,便維持了90.2%的高準確率,并在后續數據積累中進一步穩定至97.5%。
ALS疾病逐漸剝奪了患者的運動能力,包括說話功能,但這款BCI技術的出現為ALS患者重新開啟了溝通的窗口。此外,腦機接口技術在促進運動功能恢復和神經刺激方面也展現出巨大潛力,預示著未來可能更廣泛的應用前景。隨著技術的不斷成熟,人們有理由期待這些前沿成果能夠早日走出實驗室,惠及更多患者,甚至可能催生面向大眾的消費級腦機接口產品。然而,在此之前,確保腦電信息采集的規范化、標準化,以及保障用戶隱私和數據安全,將是該領域發展中不可忽視的重要課題。
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