摘要 加利福尼亚大学的研究人员使用脑部计算机界面将脑信号转化为实时演讲 。 币圈网报道:
经过18年的沉默,一名因中风瘫痪的妇女通过加州大学伯克利分校和加州大学旧金山分校研究人员开发的实验性脑机接口(BCI)成功恢复了语言表达能力。
该研究于本周一发表在《自然神经科学》杂志上,利用人工智能将参与者的思想——被称为“安妮”——实时转化为自然语音。
加州大学电气工程与计算机科学助理教授Gopala Anumanchipalli表示:“与其他物种展示的视觉、运动或饥饿不同,语言使我们与众不同。这使其成为一个引人入胜的研究主题。”他在接受《解密》采访时还提到,“智能行为如何从神经元和皮层组织中涌现,仍然是一个巨大的未知数。”
该研究使用了一种脑机接口,在安妮的大脑电信号与计算机之间建立了直接通信路径。
Anumanchipalli解释说,这种接口通过放置在大脑言语中心上的电极网格读取神经信号。
“但显然存在一些条件限制——例如中风、脑干损伤或其他伤害——这些可能导致身体无法行动,从而使患者‘被锁定’。他们的认知能力完好无损,却无法移动或说话。” Anumanchipalli补充道。
他指出,尽管人工肢体重建取得了重大进展,但恢复语音仍然更具挑战性。
“两者都属于运动系统,但肢体运动比口腔运动更简单,嘴巴涉及更多关节和肌肉的协调。”他说,“不过,我们也在努力修复手臂功能。”
机器学习和人工智能的核心作用
Anumanchipalli强调了对话中快速反应的重要性,并指出,借助机器学习和定制化的人工智能算法,脑机接口能够将安妮的大脑信号转换为语音,并通过合成语音生成器在几秒钟内输出结果。
“我们在她受伤前录制了她的尝试,并使用了音频资料——比如她的婚礼视频。虽然那是一段20年前的录音,但我们通过数字技术重新创建了她的合成声音。” Anumanchipalli说道,“随后,我们将她的大脑活动与这种声音结合,生成了合成语音。”
尽管技术帮助安妮恢复了讲话能力,但Anumanchipalli对她在过程中克服困难的努力给予了高度赞扬。
“真正的主角是安妮。她的大脑承担了核心任务,而我们只是在解读它的意图。” Anumanchipalli说,“AI填补了一些空白,但安妮才是主要贡献者。大脑经历了数百万年的进化,沟通是其基本特性。”
安妮的突破是脑机接口研究领域的一部分,这一领域吸引了包括埃隆·马斯克旗下的Neuralink在内的众多神经科学和技术巨头的关注。
本周三,Neuralink宣布开放全球申请,启动了其Prime研究项目的患者注册。
研究团队没有依赖现有的通用AI模型,而是专门为安妮设计了一套系统。
Anumanchipalli表示:“我们没有使用现成的解决方案。所有内容都是为安妮量身定制的。我们也没有从其他公司获取任何AI许可。”
“我们是AI工程师和科学家——我们自己设计并构建了这套系统,专门适应安妮的需求。黑匣子式的AI并不适合医疗保健领域,我们必须为每个人重新构想和定制解决方案。”
隐私保护是首要任务
Anumanchipalli表示,开发专有AI不仅是为了满足专业化需求,也是为了保护用户隐私。
他解释说:“我们的目标是保护隐私。我们不会将她的信号发送给硅谷的某家公司,而是设计了一款与她紧密配合的软件。” “最终,这将是一个独立设备,由她自己的身体驱动并在本地运行——因此没有人能够控制她想说的话。”
Anumanchipalli还强调了公共资金在推动脑机接口研究中的重要性。
他说:“这类项目拓展了我们的想象力,并通过下游应用实现创新。美国国立卫生研究院和其他联邦机构的资金支持使这一切成为可能。” “我们也欢迎慈善和私人资金的加入。这是需要共同努力才能实现的领域。”
展望未来,Anumanchipalli希望研究人员能够进一步推动这项技术,以帮助更多像安妮一样的患者恢复语言能力。
他表示:“幸运的是,这项工作得到了强有力的支持。我希望人类因素始终处于核心地位。” “像安妮这样的人自愿投入时间和精力,尽管没有任何承诺回报,但他们为其他类似患者探索治疗方法,这一点非常重要。”
编辑塞巴斯蒂安·辛克莱(Sebastian Sinclair)