瘫痪男子使用新的脑机接口默默地拼出句子

一项新研究的主题是一种旨在让言语麻痹患者能够无声地拼出信息的设备。虽然到目前为止它只在一个人身上进行了测试，但它可能为未来的方法铺平道路，这些方法可能会改变因瘫痪而遇到沟通困难的人们的生活。

语言交流能力的丧失被称为“anarthria”。这可能是由许多神经系统疾病引起的，例如肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 或脑损伤。厌食症对患者的生活质量影响巨大；他们可能难以与护理人员、家人和朋友沟通，并且可能患有肢体瘫痪，无法使用辅助设备。因此，显然需要在这一领域开发新的技术方法。

寻求替代神经系统丧失功能的装置被广泛定义为“神经假体”。这项研究的参与者是一名 36 岁的男性，他目前使用通过头部轻微运动控制的神经假体来进行交流。脑干中风后，他出现了心律失常和四肢严重肌肉无力。

新设备不依赖头部运动，而是使用连接到计算机的植入电极来形成（BCI）。这有助于破译他的大脑信号并在屏幕上显示他想说的话。

脑机接口本身并不新鲜——它们以前曾被成功地用于让瘫痪的人通过想象自己正在打字。类似的方法也被用来让患者。这项新研究背后的团队甚至在过去对同一参与者使用了这项技术，当他试图说话时解码语音大声地发声。然而，由于尝试大声说话对于所有瘫痪患者来说并不舒服或不可能，因此他们现在试图研究是否可以使用无声说话尝试来控制通信脑机接口。

当参与者默默地尝试说出北约语音字母表中的相应单词时，BCI 中使用的深度学习算法经过训练，可以破译英语字母表中的单个字母。例如，要拼出“IFLS”，参与者必须“说”India/Foxtrot/Lima/Sierra。为了表明他已经拼写完信息，参与者被要求尝试挤压他的右手。

视频来源：加州大学旧金山分校

该设备使用 1,152 个单词的词汇，以每分钟 29.4 个字符的速度造句，平均错误率为 6.13%。当进一步的实验将其扩展至包含超过 9,000 个单词的更大词汇量时，错误率为 8.23%。

作者强调，需要进一步的工作来尝试在更多参与者中重现这种方法。然而，他们对这些结果可能带来的结果持乐观态度，并表示“未来的通讯神经假体可以使患有严重瘫痪和心律失常的用户能够使用自然的无声语音尝试生成预期消息来控制辅助技术和个人设备”。

BCI 的研究正在各个领域取得进展（甚至正在采取行动）。对于心律失常患者来说，探索这些新技术可能是让他们恢复声音的关键。

该研究发表于自然通讯。