科技日報記者 劉霞
美國科學家開發出了首款雙語大腦閱讀設備。這種大腦植入物能實時解碼使用者腦中用西班牙語或英語說的話，幫助無法發聲的雙語者用兩種語言與他人交流。這一成果為人腦如何處理語言提供了新見解，還有望帶來一種長效設備，讓無法進行言語交流的人恢復多語言溝通。相關論文發表于20日出版的《自然·生物醫學工程》雜志。
醫學成像顯示語音產生過程中的大腦活動(人工著色)。圖片來源：《自然》網站
參與這項研究的志愿者潘喬20歲時中風，導致身體大部分癱瘓，只能發出呻吟和咕噥聲，無法說出清晰的單詞和句子。潘喬30多歲時，加州大學舊金山分校神經外科醫生愛德華·張與其合作，研究中風對大腦的持久影響。在2021年發表的一項開創性研究中，張的團隊通過手術將電極植入潘喬腦皮層以記錄神經活動，并將其翻譯成屏幕上的單詞。
潘喬“說出”的第一句話“我家在外面”是用英語翻譯的，但潘喬的母語是西班牙語，中風后才學會英語。為了讓潘喬能用雙語交流，張的團隊開發了一個AI系統，并用潘喬腦中所想的近200個單詞對該系統進行訓練。潘喬在腦中說出每個單詞，形成一種獨特的神經模式，并通過電極記錄下來。
然后，當潘喬在腦中大聲說出短語時，研究團隊將AI系統應用于短語。該系統有一個西班牙語模塊和一個英語模塊。對于短語中的第一個單詞，西班牙語模塊選擇與神經模式最匹配的西班牙語單詞;英語部分也是如此，只是從英語詞匯中進行選擇。結果顯示，這些模塊能夠根據第一個單詞以88%的準確率區分英語和西班牙語，并以75%的準確率解碼出正確句子。
加州大學戴維斯分校神經科學家謝爾蓋·斯塔維斯基表示，這項研究是對語音恢復神經假體這一新興領域的重要貢獻。
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