科学家在脑机接口领域取得突破，首次解码与“内心言语”相关的大脑活动，准确率高达74%。这项由美国斯坦福大学团队主导的开创性研究14日发表在《细胞》期刊上，为帮助严重言语障碍患者重建自然交流能力开辟了全新路径。
每经编辑｜杜宇
只需在脑海中想象说话，就能进行交流？科学家在脑机接口领域取得一项重要突破，他们首次识别并解码了与“内心言语”——人们脑海中的无声独白相关的大脑活动，解码准确率高达74%。这项由美国斯坦福大学团队主导的开创性研究14日发表在《细胞》期刊上，为帮助严重言语障碍患者重建自然交流能力开辟了全新路径。
据科技日报8月15日报道，长期以来，脑机接口被视为连接大脑与外部世界的桥梁。此前的技术主要依赖解码用户尝试发声时产生的神经信号，或将眼球运动转化为文字。但前者对肌肉控制要求高，过程让人疲惫，而后者的转化速度缓慢。为了追求更高效、更轻松的沟通方式，研究团队将目光投向了“内心言语”，即无需任何肌肉参与、仅在脑海中进行的默想说话。
试验参与者正在使用新设备。上面的文字是提示句子，下面的文字是实时解码参与者想说出的语句。（图片来源：美国斯坦福大学）
研究团队为因肌萎缩侧索硬化症或脑干中风而导致严重瘫痪的参与者植入了大脑运动皮层（负责语言的区域）微电极。结果发现，尝试说话和想象说话会激活大脑中重叠的区域，并产生相似的神经活动模式，但“内心言语”的信号强度通常较弱。基于这一发现，团队利用采集到的“内心言语”数据训练人工智能模型。在概念验证中，该脑机接口系统能从包含多达12.5万个单词的庞大词汇库中解码想象中的句子，准确率达74%，甚至能捕捉到用户为完成计算任务而在心中默念的数字。
同时，对于希望实现更快或更轻松的通信方法的用户，该团队还演示了一种密码控制机制，这使得系统可以被训练为暂时忽略“内心言语”，转为关键词密码解锁模式——用户只需在脑中默念特定短语，系统便能以超过98%的准确率识别并启动解码功能。
尽管目前该技术尚无法完美处理“内心言语”，但研究团队相信，随着传感器和算法的进步，未来更先进的设备有望实现如日常对话般流畅的意念交流，这项工作将真正为恢复自然、舒适的沟通带来希望。
图片来源：视觉中国
据央视新闻，脑机接口，就是在大脑与外部设备之间建立直接连接的通路。大脑在思维活动时产生脑电波，脑机接口则通过识别脑电波特征直接读取大脑意图，将其转化为计算机指令，实现人与机器或外部环境之间的交互联通，创造让瘫痪者行走、让失语者“说话”、让盲人“复明”等奇迹。
脑机接口技术主要分为非侵入式和侵入式两类，其中，非侵入式脑机接口是在头皮表面使用电极、传感器等设备，获取大脑活动信息。虽然获取信号的质量水平相对较低，但具有易操作、安全性高等特点。此次国家医保局立项指南新增非侵入式脑机接口适配费项目，就是为临床使用此类技术时，需要不断调试设备的服务项目而设。
专家介绍，大脑有800亿到1000亿个神经元，每个神经元又与上万个其他神经元连接，我们对大脑的认知还远远不够。现在最顶尖的电生理技术一次也只能记录1000个神经元，大规模记录和准确解码编码任重道远。另外，侵入式脑机接口对大脑的损伤不容忽视。植入电极需要开颅手术，电极在脑中时间长了有感染风险。为保障患者安全，脑机接口技术应列入医疗技术清单。
近来，全球头部脑机接口公司间的技术竞争似乎有加速迹象。
据证券时报，根据Precedence Statistics的统计与预测，2023年全球脑机接口市场规模约为23.5亿美元，至2033年将提升至108.9亿美元，对应2023年~2033年复合增速为17%。而国内脑机接口市场规模目前仅为10亿元左右，预计2040年将超过1200亿元，对应2024年~2040年复合增速为26%。
7月初，Neuralink创始人埃隆·马斯克召开了一场发布会，对外公布公司脑机接口技术新的未来三年规划，其中提到将“在2028年实现全脑接口”目标，同时逐渐将电极通道数从当前的数千级提升至数万级。
每日经济新闻综合央视新闻、科技日报、证券时报
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