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记者：蔡鼎每编辑：高涵
8月23日，国际顶级期刊《自然》发表两篇文章指出，科学家利用人工智能（AI）技术，让两位瘫痪的患者以前所未有的准确度和速度进行交流。
在两项独立的研究中，人员研究人员描述了患者对脑机接口（BCI）的使用，该接口将神经信号翻译成文本或单词。在两项研究中，BCI设备以每分钟62和78个单词的速度解码语音，错误率分别降至23.8%和25.5%。要知道，正常人的自然会话速度约为每分钟160个单词，所以这两项最新研究表明脑机接口取得了重大突破。
虽然取得了一些进展，但从第一个临床案例到产品上市再到大规模临床应用还需要很长的时间来验证，但万里征程已经迈出了重要的一步。
《自然》的文章还指出，这些脑机接口设备需要在更多的患者身上进行测试，以证明其可靠性。
错误率显着降低：4个单词中有3个被正确破译
“现在可以想象一个未来，我们可以恢复瘫痪的患者的对话流程，以便他们可以自由地‘说出’他们想说的话，并且足够准确，以便于理解。”
论文指出，威利特和同事开发的脑机接口设备可以在细胞水平上翻译神经活动，并将其转换为文本。
荷兰马斯特里赫特大学的计算神经科学家克里斯蒂安·赫夫说，这些脑机接口设备“可能在不久的将来成为（商业）产品”。
其中一位受试者是67岁的帕特·贝内特(PatBennett)，他患有运动神经元疾病（也称为肌萎缩侧索硬化症），这种疾病会导致患者逐渐失去对肌肉的控制，并阻碍他的行动和言语。
在这项研究中，研究人员人员对贝内特进行了手术，将一组微小的硅电极插入他大脑中涉及语言表达的部分。然后，当Bennett尝试使用125,000个单词的大词汇量和50个单词的较小词汇量说出不同的短语时，Yaos训练深度学习算法来识别她大脑中的独特信号。在此过程中，人工智能从音素（构成口语的单位）中解码单词。研究结果显示，对于50个单词的词汇量，脑机接口设备的工作速度比同一团队之前开发的设备快了3.4倍，错误率降低至9.1%。词汇量达到12.5万个时，脑机接口的错误率上升到23.8%。作为回应，威利特说：“大约四分之三的单词被正确解读。”
《自然》文章截图
在另一项研究中，加州大学旧金山分校神经外科医生EdwardChang和他的同事治疗了一位名叫Ann的47岁女性，她在18年前遭受脑干中风后失去了说话的能力。
与威利特团队的方法相反，张的团队在患者的大脑皮层表面放置了一个包含253个电极的薄如纸的矩形结构。这项技术被称为皮层电图描记术（ECoG），被认为对患者危害较小，并且可以同时记录数千个神经元的综合活动。
当Ann尝试说出1,024个单词的249个句子时，团队训练人工智能算法来识别Ann大脑活动的模式。最终，脑机接口设备每分钟产生78个单词，中位错误率为25.5%。
Chang团队研究过程视频（来源：视频截图）
此外，Chang和他的团队创建了自定义算法，将Ann的大脑信号转换为模仿面部表情的合成声音和动画。姚斯根据安婚礼的视频进行训练，让她听起来像她自己。
安还在研究结束后的反馈会上告诉人员，“听到与我自己相似的声音我感到非常兴奋。”
全球每年新增约480万中度功能障碍患者，脑机接口医疗需求广泛
尽管取得了重大进展，但脑机接口在临床使用之前仍需要许多改进。
安告诉人员，理想的情况是脑机接口与患者之间建立无线连接。法国格勒诺布尔神经科学研究所的神经技术研究员BlaiseYvert也补充道，适合日常使用的脑机接口必须是一个完全植入的系统，没有可见的连接器或电缆。
两个研究团队还希望通过更强大的解码算法继续提高设备的速度和准确性。威利特说：“我们认为这是脑机接口的概念验证，只是为了进一步推动该领域的专家将其转化为人们可以实际使用的产品。”
文章还指出，这些脑机端口设备需要在几位患者身上进行测试，以证明其可靠性。“无论这些研究的数据多么漂亮，技术多么复杂，我们都必须非常仔细地研究它们，”加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的神经伦理学家朱迪·伊尔斯说。促销，我不确定我们是否已经达到了这一点。”
《每日经济新闻》记者注意到，就在今年5月25日，美国脑机接口公司Neuralink宣布获得美国食品药品监督管理局（FDA）的临床批准。Neuralink采用侵入式方法，利用神经外科机器人将柔性电极植入大脑皮层，植入后无法移除。此前，2022年初，FDA基于安全等因素拒绝了该公司的临床申请。此次获批，表明Neuralink在安全性等方面获得了更多证据。
除了Neuralink之外，PrecisionNeuroscience等脑机接口公司也计划在2023-2024年申请人体临床试验。虽然从第一个临床案例到产品上市再到大规模临床应用还需要很长的时间来验证，但万里征程已经迈出了重要的一步。
脑机接口是一种革命性的人机交互技术，它包括脑机接口，可以不依赖周围神经和肌肉系统，直接从大脑向外部设备或机器发送指令，以及绕过周围神经和肌肉系统。肌肉系统。脑机接口，直接从外部设备或机器向大脑发送电、磁、声、光刺激或神经反馈。随着脑机接口技术的发展，它不仅在医疗领域具有潜在的应用前景，在教育、金融、娱乐、智能家居等非医疗领域也具有应用前景。
华鑫证券在研究报告中指出，目前药物、手术等技术对中风、肌萎缩侧索硬化症（ALS）等引起的中枢神经系统损伤缺乏足够的治疗效果，患者长期瘫痪，其他功能障碍。地位低下，生活质量差。脑机接口技术突破了传统机体组织修复的范围，以人机方式实现功能替代，具有革命性意义，在一些案例中已经取得突破。2014年巴西世界杯开幕式上，一位高度截瘫的年轻人在机械辅助下使用脑机接口踢出了第一个球，向世人展示了脑机接口最直观的临床价值——并协助患者与运动障碍的工具。目前，全球每年新增中风患者1200万，其中约40%患有中度功能障碍。未来，脑机接口在医疗领域将会有广泛的应用。
每日经济新闻
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