科学家们成功地利用大脑中的植入物复制了心理语言

失去用自己的声音说话的能力的人倾向于使用各种语音合成器。 现代技术为这个问题提供了许多解决方案:从简单的键盘输入到使用扫视和特殊显示器的文本输入。 然而,所有现有的解决方案都相当慢,而且一个人的情况越严重,他打字所需的时间就越长。 这个问题可能很快就会通过神经接口得到解决,神经接口是以直接安装在大脑上的特殊电极植入物的形式实现的,这可以最大程度地准确读取其活动,然后系统可以将其解释为语音我们可以理解。

科学家们成功地利用大脑中的植入物复制了心理语言

加州大学旧金山分校的研究人员在他们的研究中 《自然》杂志的文章 25 月 XNUMX 日,他们描述了如何使用植入物来表达一个人的心理语言。 据报道,声音在某些地方不准确,但句子能够完整再现,最重要的是,可以被外部听众理解。 这需要对记录的大脑信号进行多年的分析和比较,而且该技术尚未准备好在实验室之外使用。 然而,实验表明,“仅使用大脑,你就可以破译和再现语音,”大脑和语音科学家戈帕拉·阿努曼奇帕利 (Gopala Anumanchipalli) 说。

波士顿大学神经科学家 Frank Guenther 解释说:“新研究中描述的技术有望最终恢复人们自由说话的能力。” “对于所有这些人来说,这一点的重要性怎么强调都不为过……无法传达自己的需求并与社区互动,这是令人难以置信的孤立和噩梦。”

如前所述,依赖于使用一种或另一种方法输入单词的现有语音工具非常乏味,并且通常每分钟生成的单词不超过 10 个。 在早期的研究中,科学家们已经使用大脑信号来解码小块语音,例如元音或单个单词,但词汇量比新研究中的要有限。

阿努曼奇帕利(Anumanchipalli)与神经外科医生爱德华·张(Edward Chang)和生物工程师乔什·查蒂尔(Josh Chartier)一起研究了五个人的大脑,这些人的大脑中暂时植入了电极网格,作为癫痫治疗的一部分。 由于这些人能够自己说话,研究人员能够记录受试者说出句子时的大脑活动。 然后,研究小组将控制嘴唇、舌头、下巴和喉部的大脑信号与声道的实际运动联系起来。 这使得科学家能够为每个人创建一个独特的虚拟语音装置。

然后研究人员将虚拟语音盒的动作转化为声音。 查蒂尔说,使用这种方法“改善了演讲并使其更加自然”。 大约 70% 的重建单词对于被要求解释合成语音的听众来说是可以理解的。 例如,当受试者试图说“买一只三色猫来赶走啮齿动物”时,听者听到的是“三色猫来赶走兔子”。 总体而言,有些声音听起来不错,例如“sh(sh)”。 其他声音,例如“buh”和“puh”,听起来更柔和。

这项技术取决于了解一个人如何使用声道。 但许多人根本不具备这些信息和大脑活动,因为原则上他们由于脑中风、声道损伤或卢伽雷氏病(史蒂芬·霍金就患有这种病)而无法说话。

约翰医学院的神经科学家和神经工程师马克·斯卢茨基 (Mark Slutsky) 表示:“到目前为止,最大的障碍是,当你没有要构建解码器的演讲示例时,如何构建解码器。” 芝加哥西北大学的范伯格。

然而,在一些测试中,研究人员发现,用于将虚拟声道运动转化为声音的算法在人与人之间非常相似,可以在不同的人身上重复使用,甚至可能那些根本不会说话的人。

但目前,根据发声器官的工作来编制大脑信号活动的通用图谱,对于那些言语器官长期不活动的人来说,似乎是一项非常困难的任务。



来源: 3dnews.ru

添加评论