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大脑植入物将想法转化为文字

14.11.2023

杜克大学的科学家开发了一种创新的大脑植入物，可以将思想转化为文字，并根据大脑活动进行交流。该设备旨在帮助患有语言障碍或因各种原因无法进行口头交流的人们。第一个实验显示了该研究领域的前景。

通过扫描患者的大脑信号进行将大脑活动转化为文本和语音通信的实验，现在可以以每分钟 78 个单词的速度将“思想”传输为单词。研究作者表示，这相当于以一半的速度听有声读物。通常情况下，一个人每分钟可以说160个单词，这使得沟通变得生动自然。然而，对于患有言语障碍的人来说，需要更准确的大脑活动传感器。

杜克大学的一个科学家团队与该大学的生物医学工程实验室合作，在一块邮票大小的塑料片上创建了一个大脑活动传感器，其中有 256 个传感器。这种新型传感器能够高精度记录单个神经元的信号。

科学家们并不打算直接读心术。然而，通过利用来自舌头、喉部和面部肌肉等舌器肌肉的复杂信号，他们能够准确地确定患者未说出的意见（舌器由多达100块肌肉控制，来自舌头的信号）必须对其进行监控）。通过这种方式，精神上说出的短语可以被传输成肌肉信号，并且根据从大脑读取的数据，计算机可以再现患者想要说的任何内容。对于患有语言障碍的患者来说，思想可能会保留在大脑皮层中，但由于传感器的存在，他们可以通过计算机说出思想。

对 40 名患者进行的实验表明，将思想识别为单词的平均准确率为 84%，最高可达 XNUMX%。使用“听并重复”的方法学习识别算法。患者说出简短而笨拙的字母组合，其中算法学会了识别各种声音组合中的大脑活动。

尽管声音识别的比例相对较低，但科学家团队表示实验是成功的。在 90 分钟的测试中，该算法仅学习了 15 秒。恰好这个时间量被分配给每个患者的实验者。这发生在计划对患者进行脑部手术期间。手术结束时，神经外科医生给了科学家 15 分钟的时间与患者一起完成他们的计划。如果无法进入开放的大脑，即安装了传感器的皮层的特定部分，这项研究就不可能进行。

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