助力瘫痪者发声,脑机接口助力实时交流新成效
发布时间:2025-08-14 11:03:24 | 责任编辑:张毅 | 浏览量:14 次
加拿大萨斯喀彻温省的高中教师安・约翰逊(Ann Johnson)在2005年因脑干中风而瘫痪,经历了近乎完全的身体瘫痪,这使她饱受闭锁综合征的折磨。这种病症让她虽然意识清醒,却无法说话或行动。为了与外界沟通,约翰逊依赖眼动追踪系统,以每分钟仅14个词的速度与他人交流,远低于正常人每分钟约160个词的对话速度。
现在,约翰逊通过一项新兴的脑机接口(BCI)技术重新获得了说话的能力。这项技术由加州大学伯克利分校和加州大学旧金山分校的研究团队共同开发,旨在通过一种神经假体来恢复严重瘫痪患者的语言能力。2022年,约翰逊成为该临床试验的第三位参与者。研究人员通过植入神经假体,从大脑的语言运动皮层记录神经信号,绕过受损的神经通路,进而产生可听的语音。
该技术的核心是植入装置,它能够在约翰逊尝试说话时检测到神经活动,并将信号传输到连接的计算机。随后,人工智能解码器将这些信号转化为文本和语音。最初,系统的反应存在约8秒的延迟,但研究团队在2025年3月的《自然神经科学》杂志上报道,他们已经成功将延迟时间缩短到1秒,实现了近乎实时的语音转换。
为了让约翰逊的体验更加个性化,研究人员还利用她2004年婚礼演讲的录音重现了她的声音,并为她选择了一个与自己相符的虚拟形象,能够模仿微笑或皱眉等面部表情。未来,研究团队希望使这种神经假肢实现 “即插即用”,并计划开发无线植入装置,以避免直接连接电脑的麻烦。此外,研究者们还设想开发数字 “克隆人”,不仅能复制用户的声音,还能模仿其对话风格和视觉信号。
划重点:
🌟 约翰逊因脑干中风瘫痪18年,依靠眼动追踪系统与人沟通。
💡 新型脑机接口技术使她重新获得说话能力,延迟时间缩短至1秒。
🌈 未来计划开发无线设备和数字 “克隆人”,助力更多语言障碍患者。
脑机接口技术让瘫痪患者“用大脑说话”已成为现实。2025年8月14日,腾讯网等媒体报道了加拿大患者安·约翰逊的最新临床进展:她因脑干中风瘫痪18年,无法说话和行动,如今通过植入式脑机接口系统,实现了延迟仅1秒的实时“对话”。
1. 技术原理与实现方式
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信号采集:通过在大脑语言运动皮层植入高密度微电极阵列,实时捕捉患者试图说话时产生的神经信号。
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AI解码:采用流式人工智能架构,将神经活动即时解码为文本或语音,延迟从早期的8秒缩短至1秒。
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个性化语音:利用患者2004年婚礼演讲录音训练声码器,合成出与她原声高度相似的语音,并同步驱动虚拟形象的表情。
2. 临床效果与患者体验
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自然对话:系统支持实时打断和回应,交流效率接近常人对话。
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情感表达:可识别疑问、感叹等语调,合成语音的自然度和理解率显著提升。
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生活改变:患者表示“生活并未结束”,希望未来能担任康复咨询师,用自己的经历激励他人。
3. 全球技术进展与展望
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中国突破:上海“脑虎科技”与华山医院团队实现了汉语实时“意念对话”,单字解码准确率达91%。
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未来方向:研究人员正推进无线植入设备、更逼真的虚拟形象,以及“数字克隆人”技术,以复制用户的对话风格和视觉信号。
从技术验证到临床应用,脑机接口正逐步将“意念对话”从科幻变为日常,为失语症患者开辟了一条重获声音的通路。
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