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TUhjnbcbe - 2025/8/1 17:48:00
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长期以来,人们一直幻想着可以一眼看懂对方心里在想些什么,而这种“读心术”一直在科幻电影或小说里存在。但是现在,科学家们表示,他们已经开发出了一种结合机器学习和脑机接口(Brain-ComputerInterface,BCI)的系统,可以读取发生在大脑里而不是写在纸上的笔迹。

一个科学家团队与一名颈部以下高位瘫痪的65岁男子合作,将传感器植入到他的大脑中,以检测与手写有关的神经活动。当这名志愿者想像自己在书写英文字母时,其所引发的神经活动会被一个演算法接收,该演算法会将其即时转译成在电脑屏幕上显示的文字。

最新一期的《自然》期刊上发表了一篇报告,详细介绍了这个实验的细节。这项研究共同作者史丹佛大学(StanfordUniversity)霍华休斯医学研究所(HowardHughesMedicalInstituteinvestigator,HHMI)研究员KrishnaShenoy说,这种方法似乎比那些试图翻译语音而不是手写笔迹的类似研究更有潜力。

“目前,其他研究者在解译语音时可以借着机器学习方法建立大约50个单字的字典,”Shenoy在一份声明中指出。“通过手写来从数以百计的个别神经元进行记录,我们可以书写任何字母,因此任何单字都能被汇集成为可在大多数日常生活中使用的真正“开放词汇”(OpenVocabulary)。”他们希望这样的系统能让瘫痪者不用手就能有效地打字和沟通。马斯克(ElonMusk)所支持的新创公司Neuralink也在研究类似的大脑植入技术。

“试想我们一天里花了多少时间在电脑上或与他人的沟通上,”Shenoy表示。“所以让失去独立生活能力的人能够恢复与电脑以及其他人互动的能力非常重要,而这也是为何以这样的专案能成为研究核心的原因了。”

受测瘫痪者的打字速度与同年龄普通人在智能手机上的速度一样快

到目前为止,该系统只在一名患者身上进行了概念验证(PoC)。它建立在Shenoy团队之前所做工作的基础上,在这个研究工作中,被植入神经传感器的参与者,尝试通过手臂运动来移动屏幕上的光标,以指向并点击字母,同时拼写出单字和句子。这种方法让人能够每分钟“打出”大约40个字元,而新手写方法的速度约为每分钟90个字元,这被视为是通过脑机界面打字的新纪录。研究人员指出,这个打字速率与65岁参与者在智能手机上打字的速率相近。

该系统捕获了瘫痪的参与者大脑中的字母,就像他想象的那样。

“沟通是我们在社会中如何发挥作用的一大核心技能,”该研究赞助者之一,美国国家听障及沟通障碍研究所(NationalInstituteonDeafnessandOtherCommunicationDisorders,NIDCD)所长DebaraTucci表示。“在当今以Internet为基础的通信世界里,有严重语言和肢体障碍的人可能会面临严重的沟通障碍,甚至有可能面临孤立。我们希望这些研究能够促进这类最新脑机界面技术的商业发展。”

Shenoy希望看到手写能够整合到更复杂的脑机界面系统中,以便可以像目前智能手机界面一样能对语音及点击指向进行解码。他说:“拥有这两三种模式并能在它们之间切换是我们的天性。”接下来,该团队目标是与无法说话或患有诸如肌萎缩侧索硬化症(AmyotrophicLateralSclerosis)之类的退化性神经系统疾病(会剥夺患者的语言能力)参与者合作。

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