大脑植入设备允许人们首次以语调说话和唱歌
患有严重言语障碍的人使用大脑植入物来实现适当的言语和唱歌。大脑种植几乎立即改变了他的神经活动,不仅会改变他的语气,强调他选择的单词,而且还允许他停止由三个音调组成的音符。 ?该设备称为脑部计算机界面(BCI),该界面使用人工智能在尝试说话时阅读参与者的脑病。该设备是第一个BCI,不仅可以重现一个人的目标,而且类似于语言的自然功能。语气,音高和压力等自然语言特征有助于表达意义和情感。在一项研究中,在参与者的神经活动释放出他意图说话的信号之后,综合声音模仿了参与者自己的声音。研究于6月11日发表在自然界中,标志着BCI早期的显着改善,这通常是3 secon之内的语音输出DS,或者只能在用户完全模仿整个句子之后才能发表语音。 “这是发音BCI领域的圣地,”荷兰马斯特里希特大学的计算神经科学家克里斯蒂安·赫尔夫(Christian Herff)说。 “这是一个真实的,自发的,不断的演讲。”该研究参与者是一名45岁的男人,他在患有神经元疾病,肌萎缩性侧索硬化症后失去了清晰的说话能力,这对控制肌肉运动的神经有害,包括需要口语的神经。尽管它表达并说话,但他慢慢地讲话和不清楚。症状开始五年后,他接受了手术,将256个硅电极插入控制运动的大脑区域,每1.5毫米长。加利福尼亚大学戴维斯分校的神经科学家Maitreyee Wairagkar及其同事培训了深入的研究算法,每10毫秒就会在他的大脑中获取信号。他们的系统解析了该人尝试的声音为了实时,而不是他或她想表达的特定单词或基本音素 - 形成口语单词的语音亚基。 “我们并不总是用文字传达想法。我们有插曲,还有其他表达的发音不在我们的词汇中。为了实现这一目标,我们采用了完全不可阻挡的方法,” Pawairagkar的光线。该团队还通过培训人工智能算法来个性化综合声音,该算法是根据参与者的访谈在生病之前的采访,使参与者自己的声音声音。研究人员要求参与者尝试发出诸如“ ah”,“ oh”,“ um”和“ best”之类的感叹号,并说虚构的话。 BCI成功地产生了这些声音,表明它可以产生语音而无需固定词汇。使用该设备,参与者可以拼写单词,回答打开问题,并使用解码器培训数据中的几个单词来说出他们想说的话。他告诉研究人员,nthetic的声音说“快乐”,并感受到了他的“真实声音”。对于其他MGA实验,BCI承认参与者想说句子是一个问题或陈述。该设备还可以确定他在同一句子中强调的单词,并相应地调整合成发音的音调。 “我们介绍了人类语言的所有非常重要的不同元素。” Wairagkar说,以前的BCI只能创造出不变的声音。瑞士日内瓦大学的神经工程师Silvia Marchesotti表示,该设备的功能“对于日晒至日为患者的日子至关重要”。 “从某种意义上说,这是一种范式转变,可以带来真正的生活工具。”相关论文信息:https://dii.org/10.1038/s41586-025-09127-3
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