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腦機接口讀析腦活動，語言障礙患者將重獲說話能力！

2019-04-29 17:00

神經(jīng)退行性疾病、中風和腦損傷等，都有可能使人失去說話能力。現(xiàn)在有一些輔助技術(shù)可以識別患者微小的面部運動，從而拼出單詞，但準確度和時效性通常很差。

為了給患者提供更好的溝通方式，加州大學舊金山分校的研究人員最近開發(fā)了一種腦機接口，可幫助語言障礙患者“說話”。該系統(tǒng)通過監(jiān)視用戶的大腦活動，使用虛擬聲道將其轉(zhuǎn)換為自然的發(fā)聲語音，模擬喉部、舌頭、嘴唇和下頜等部位完成表達。

參與這項研究的研究人員Gopala Anumanchipalli表示，語音中心協(xié)調(diào)聲道運動的方式很復(fù)雜。他們推斷大腦中的語音中心是編碼動作而非聲音，因此在解碼時做出對應(yīng)動作才更為正確。

研究人員創(chuàng)建了一個虛擬聲道，然后使用機器學習來產(chǎn)生正確的聲音。研究員在監(jiān)測大腦活動時大聲說出特定短語，機器將神經(jīng)信號與虛擬聲道中的運動做出匹配，使這些運動產(chǎn)生與原始短語緊密匹配的自然聲音。

另一位研究員Josh Chartier談到，若是“sh”和“z”這樣較慢的語音，合成難度比較低，可以保持語音的節(jié)奏、語調(diào)，表現(xiàn)說話者的性別和身份。但如“b”和“p”這樣短促又模糊的發(fā)音，辨識起來就有些難度。不過，目前的準確度對比以往實時通信已經(jīng)有了很大的提升。“無法移動手臂和腿的人已經(jīng)學會用大腦控制機器人肢體，相信在未來，有語言障礙的人能夠?qū)W會用這種腦控制的人工聲道重新獲得說話的能力�！盋hartier說。