加州理工學(xué)院 | 腦機(jī)接口設(shè)備預(yù)測(cè)內(nèi)部語(yǔ)音
指南者留學(xué)
2022-11-15 17:15:37
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<p>加州理工學(xué)院的新研究顯示,植入人們大腦的設(shè)備,稱為腦機(jī)接口(BMI) ,有一天可以幫助那些失去說話能力的病人。在2022年發(fā)表的一項(xiàng)新研究中 神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議 在圣地亞哥,研究人員證明,他們可以使用BMI來準(zhǔn)確預(yù)測(cè)四肢癱瘓的參與者只是在思考哪些單詞,而不是在說話或模仿。</p>
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<p>“你可能已經(jīng)看過四肢癱瘓患者使用BMI控制機(jī)械臂和手的視頻,例如抓起瓶子喝水,或者吃一塊巧克力,”莎拉·旺德爾特說,她是加州理工學(xué)院的研究生 理查德安徒生,詹姆斯G。博斯韋爾神經(jīng)科學(xué)教授,加州理工學(xué)院天橋和克里斯·陳腦機(jī)接口中心主任。</p>
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<p>“這些新成果在語(yǔ)言和交流領(lǐng)域是有希望的。在11月13日的會(huì)議上介紹了研究結(jié)果的Wandelt說:“我們使用了BMI來重建演講。”</p>
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<p>以前的研究通過分析參與者低聲或模仿單詞時(shí)從運(yùn)動(dòng)區(qū)域記錄的大腦信號(hào),在預(yù)測(cè)參與者的言語(yǔ)方面取得了一些成功。但是,預(yù)測(cè)某人在想什么,內(nèi)部對(duì)話,要困難得多,因?yàn)樗簧婕叭魏芜\(yùn)動(dòng),旺德爾特解釋說。“過去,試圖預(yù)測(cè)內(nèi)部語(yǔ)音的算法只能預(yù)測(cè)三四個(gè)單詞,而且準(zhǔn)確率很低,或者不能實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。”旺德爾特說。</p>
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<p>這項(xiàng)新的研究是迄今為止最準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)內(nèi)部單詞的研究。在這種情況下,大腦信號(hào)是從位于頂葉后皮層的一個(gè)稱為邊緣上回的大腦區(qū)域中的單個(gè)神經(jīng)元記錄的。研究人員在一個(gè) 既往研究 這個(gè)大腦區(qū)域代表口語(yǔ)。</p>
<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1668504158094/1668504158094.jpg" width="808" height="497" /></p>
<p>現(xiàn)在,研究小組已經(jīng)將其發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展到內(nèi)部演講。在這項(xiàng)研究中,研究人員首先訓(xùn)練了BMI設(shè)備,以識(shí)別四肢癱瘓的參與者在內(nèi)部說出或思考某些單詞時(shí)產(chǎn)生的大腦模式。此次培訓(xùn)時(shí)間約為15分鐘。然后,他們?cè)谄聊簧祥W爍一個(gè)單詞,并要求參與者在內(nèi)部說出這個(gè)單詞。結(jié)果表明,BMI算法能夠預(yù)測(cè)8個(gè)單詞,準(zhǔn)確率高達(dá)91%。</p>
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<p>這項(xiàng)工作仍是初步的,但可以幫助腦損傷、癱瘓或影響語(yǔ)言的肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)等疾病的患者。"神經(jīng)功能障礙會(huì)導(dǎo)致自主肌肉完全癱瘓,導(dǎo)致患者不能說話或行動(dòng),但他們?nèi)匀荒軌蛩伎己屯评怼?duì)于這些人群來說,內(nèi)部演講BMI將非常有幫助,”Wandelt說。</p>
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<p>安徒生說:“我們之前已經(jīng)證明,我們可以解碼想象中的手形,以便從人類邊緣上回抓取。”。“還能解碼來自這個(gè)區(qū)域的語(yǔ)音,這表明一個(gè)植入物可以恢復(fù)人類的兩種重要能力:把握和說話。”</p>
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<p>研究人員還指出, BMI不能用來讀懂人們的思想;這種設(shè)備需要在每個(gè)人的大腦中單獨(dú)訓(xùn)練,而且只有當(dāng)一個(gè)人專注于這個(gè)詞時(shí),它們才會(huì)起作用。</p>
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<p>這項(xiàng)研究正在期刊提交過程中,但尚未進(jìn)行同行評(píng)審,標(biāo)題為“人類參與者單個(gè)神經(jīng)元的在線內(nèi)部語(yǔ)音解碼."由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院、天橋和克里斯·陳腦機(jī)接口中心以及博斯韋爾基金會(huì)資助。除了旺德爾特和安徒生之外,加州理工學(xué)院的其他作者包括大衛(wèi)·比簡(jiǎn)斯、凱爾西·佩薩、布萊恩·李( 06年博士)和查爾斯·劉。李和劉是加州理工學(xué)院的客座助理,他們?cè)谀霞又荽髮W(xué)凱克醫(yī)學(xué)院任教。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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