脑机接口助力中文失语患者重获“新声”——中国科学院突破性研究引关注
脑机接口技术有望为因脑卒中、渐冻症等疾病导致失语的患者重获“新声”。中国科学院上海微系统与信息技术研究所等单位联合攻关,成功研发出全球首个植入式高通量柔性脑机接口系统与汉语言实时神经网络解码算法,首次实现脑机接口对汉语的实时解码与语句合成。 与英语以多音节、非声调为特征不同,汉语为单音节、声调语言,仅约400个汉语音节搭配4个声调,即可组合出3500多个常用汉字,具有高度的语义压缩性。研究团队充分利用这一语言优势,将音节与声调作为解码的稳定中间单元,通过高通量脑电信号采集,提取70Hz至170Hz的High-γ频段信号,以50毫秒滑动窗口进行实时分析,精准对齐脑电活动与发音起始点,驱动双流解码器同步输出音节与声调的概率分布,并结合语言模型生成最合理的语句。 实验结果显示,受试者经9天训练后,394个常用汉语音节的纯神经解码平均准确率达71.2%,单音节解码延迟仅65毫秒,实时语句解码速度达49.6字/分钟。该系统还融合人工智能与具身智能技术,使受试者能通过脑电指令驱动数字分身与大模型对话,或控制灵巧手完成人机交互任务。 该研究突破了国际上以英语为主的脑机接口技术局限,为中文失语患者重建语言能力提供了全新路径。相关成果已发表于《科学进展》(Science Advances),并获中国科学院、上海市等项目支持。该技术的落地,将显著提升语言障碍患者的社会参与度与生活质量,推动脑机接口在医疗康复领域的应用发展。
