科学家让瘫痪失语患者重新“说话”

2021-08-02 18:27:39 342
  近期,来自美国加利福尼亚大学旧金山分校的科学家开发出一套系统,将瘫痪失语患者的脑电波“翻译”成语句,显示在电脑屏幕上,研究结果发表在《The New England Journal of Medicine》杂志,标题为“Neuroprosthesis for Decoding Speech in a Paralyzed Person with Anarthria”。
  参与研究的是一名男性患者,他在15年前因脑干中风导致大面积瘫痪并失语,但其大脑认知功能并未受损。研究人员将一个电极阵列植入该患者大脑控制语言的区域,再通过计算机算法分析他想说话时的大脑神经活动。分析过程主要用到两种模型,一是用深度学习算法建立的计算模型,用来从记录的大脑皮质活动中检测和分类单词;二是自然语言模型,该模型能根据序列中的前一个单词推算生成下一个单词的概率,从而在患者试图说出单词的时候解码完整的句子。随后,大脑神经活动的分析结果被转换成文字显示在电脑屏幕上。结果显示,该方法解码单词的速度是每分钟15.2个单词,平均单词错误率为25.6%。在后期分析中,研究人员检测到了受试患者试图生成的98%的单词,在为期81周的研究期间,利用稳定的皮质信号分类单词的准确率达到了47.1%。
  总之,该研究报道了使用计算机深度学习模型和自然语言学习模型,分析瘫痪失语患者大脑皮质层活动并解码其语言,使患者重新恢复了交流能力,为因病失语的患者重新与世界沟通带来了新的希望。


来源:科技部