科學家研發了一種設備,能夠在一名失語癱瘓者無聲地嘗試拼讀出詞匯以構成完整句子時,解碼其腦活動。這些發現凸顯了無聲控制的語言神經假體通過基于拼讀的方法生成句子的潛力。相關研究近日發表于《自然—通訊》。
神經假體是一種替代缺失神經系統功能的設備,有望為因癱瘓而無法說話或打字的患者恢復交流能力。然而,人們尚不清楚無聲地嘗試說話是否可用于控制交流用神經假體。
此前的研究表明,一名失語癱瘓患者的假體系統可以解碼多達50個詞。然而這一系統受限于特定詞匯表,參與者必須嘗試大聲說出這些詞,而由于癱瘓,這需要極大的努力。
美國加州大學的Edward Chang和同事設計了一個神經假體,可以將腦活動轉譯為單個字母,實時拼出完整句子,并展示了在一名患者身上的應用,這位患者由于嚴重聲帶和肢體癱瘓而交流受限。研究通過設計其系統解碼與音標相關的腦活動,將此前方法拓展到了更大的詞匯量。
在測試中,在參與者嘗試無聲地說出每個字母發音時,這一設備能夠解碼參與者的腦活動,從一個1152詞的詞匯表里,以每分鐘29.4個字符的速度生成句子,平均字符錯誤率是6.13%。在進一步實驗中,作者發現這一方法可推廣至含有超過9000詞的詞匯表中,平均錯誤率為8.23%。
研究結果表明,基于拼讀方法利用語音編碼詞匯生成句子的無聲控制語言神經假體具有相當潛力。不過,作者表示,尚需進一步工作以了解該方法是否能在更多患者中重復。
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