50毫秒内 大脑机器把思想变成语言

顾汉现

50毫秒内 大脑机器把思想变成语言


2009-12-26 11:18  


关键字：大脑信号,患者,神经突




“大脑机器界面”模型及语言合成流程


据美国媒体报道，近日，美国科学家发明了一种可以实时翻译大脑信号的技术，置入大脑内部的装置以无线的方式向外传送大脑信号，外部的语言合成器可以实时接收大脑信号并将其翻译成人类语言。

　　据美国媒体报道，近日，美国科学家发明了一种可以实时翻译大脑信号的技术，置入大脑内部的装置以无线的方式向外传送大脑信号，外部的语言合成器可以实时接收大脑信号并将其翻译成人类语言。

　　目前，基于这项技术的“大脑机器界面”已经在一位闭锁综合症患者身上取得实验成功。

　　比打字过程快很多

　　据科学家介绍，利用这项技术，“思想变语言”的过程仅仅需要50毫秒，这个时间量恰好与神经正常的人用语言表达自己的思想时反应时间相同。这一研究成果首次成功地证明，可以在人类大脑中置入无线装置，通过大脑意识对外部的语音设备进行实时控制。

　　该项研究由美国波士顿大学科学家弗兰克-古恩特尔领导实施。古恩特尔介绍说，“我们的研究成果表明，‘大脑机器界面’的用户可以直接控制语言输出，比使用相对较慢的打字过程要好得多。”

　　科学家们将这项技术应用于一位26岁的闭锁综合征患者身上进行实验。该患者在16岁时曾经有过一次脑干中风，这次脑干中风造成患者的运动神经元受到损伤。除了眼睛可以上下运动外，这位患者已经出现了全身麻痹症状。不过，他的意识是清醒的，这种情况就是所谓的“闭锁综合征”，即意识清醒，但不能说话、不能活动。

　　成功运用于中风患者

　　五年前，科学家将一个电极置入患者的大脑内部，大约位于与语言相关的运动前区皮层和运动皮层之间。此后，神经突开始生长至电极上。三四个月后，神经突在电极上产生了信号。

　　电极将神经信号扩大并转化为无线电信号。患者的头部有两片贴片，这两片贴片起到信号接收天线的作用。当大脑内的无线电信号向外发送时，头皮上的接收天线就可实现及时接收并将这些信号传送到电生理学记录系统中。记录系统将信号进行数字化转换并分类。分类后的数据被输入一个神经信号解码器中进行解码。然后，解码后的结果再输入到语言合成器中。最后，由语言合成器生成人类的语言。（杨筱亦）

　　新闻链接

　　脑波变一变 直接开家电

　　近日，日本鸟取县米子高专电子控制学系加纳之准教授开发出一款凭人意识而动的装置，该装置专为患肌萎缩性侧索硬化症而不能自由活动手足的人而设计。装置里安装有启动家电开关的感应器，当感知到患者大脑波动时，家电开关就会自动开启。

　　加纳教授从2005年开始进行了一系列的真人实验。他将电风扇、电吹风等五种家电按顺序呈现在装置的屏幕画面上，并将装置设定为按照患者脑波的反应开启家电开关的模式。四年来，加纳教授将该实验不断改良，现在该装置的精度达到100%。

　　目前，这种设备价位很高，每台售价四百万日元，大规模的销售还需时日。加纳教授说：“以后希望进一步改进，使它还能分析患者看到文字时的脑波情况。”（杨筱亦   成都商报)