中國自主研發腦機接口“中文操作系統”，失語者有望重獲“說話”能力香港新聞網9月10日電 腦機接口領域取得重大臨床突破。由中國自主研發的植入式腦電大模型日前成功實現中文語言精準解碼，能將患者默讀時的腦電信號實時轉化為完整中文語句輸出。這一相當於為腦機接口裝上“中文操作系統”的成果，為因漸凍症、卒中等失語的患者重獲自然交流能力帶來曙光。標誌著中國在腦機接口語言解碼領域，特別是針對中文這一複雜語言系統的研究走在國際前沿，未來這一系統還能適用於各種不同語言的解析重建。 “神經探子”捕捉腦電，“中文大腦”實時轉化心聲 據了解，這項應用是由上海岩思類腦人工智能研究院有限公司聯合復旦大學附屬華山醫院、國家神經疾病醫學中心、iBRAIN腦電聯盟、浙江大學、中國科學院上海微系統與信息技術研究所自主研發的植入式腦電大模型，實現腦機接口中文解碼臨床突破。
腦機接口裝上了“中文操作系統”。 “我們可以在半秒鐘之內，解析出一個完整的中文語句，而且這個語句的字數是沒有限制的。”科技日報援引岩思類腦首席科學家李孟的表述，“不僅如此，腦電大模型中文解碼的準確率更是突破了瓶頸，10個聲母的解碼準確率超83%，15個韵母的解碼準確率超84%。” 相比英文26個字母的解碼，中文“418個音節+4個語調”的解碼難度更高。解得“準”，得益於腦電大模型高達1∶36的外推能力。通過探索多個大腦區域的協同編碼機制，腦電大模型實現了目前中文解碼的最高準確率、最強解碼外推能力。 報道描述了在華山醫院的實例：醫生為患者植入8—10根立體定向腦電圖電極。這些纖細的“神經探子”會深入不同腦區，捕捉大腦思考時產生的腦電信號，并將它們輸入腦電大模型。當患者“閱讀”中文單詞時，在與腦部電極相連的電腦顯示屏上，腦電大模型會以驚人的速度解讀這些腦電信號，直接輸出患者一句句完整的“心裡話”。 報道指，該名患者僅耗時100分鐘進行模型訓練，朗讀了54個漢字，腦電大模型就能基於此輸出流暢的句子。在該訓練基礎上，腦電大模型通過拆解聲母、韵母等語音元素，再進行智能排列組合，能衍生出近2000個常用漢字的表達能力。 這一突破，相當於為腦機接口裝上了“中文操作系統”，足以支撐患者進行日常完整的語義表達。未來，因漸凍症、卒中等疾病失語的患者藉助臨床植入的腦機接口設備，有望像普通人一樣自然交流，實現說話功能，完整表達被“囚禁”在內心的聲音。 建立共享腦電數據庫 從技術突破到普惠應用 作為前沿技術，全球腦機接口技術研究方興未艾，應用場景十分廣闊。以Neuralink公司的侵入式硬核技術為代表，其在運動解碼方向上，取得了不少突破，如讓癱瘓病人用意念遙控機械臂喝水、操縱鼠標玩游戲等。 “從臨床角度看，腦機接口最大的價值不在於概念演示。我們最終的目標是讓患者重新動起來、走起來、說出來，從而提高他們的生存質量。”據華山醫院院長毛穎介紹，腦機接口技術的核心在於解碼腦電信號，高價值信號源於真實臨床環境中患者大腦的動態數據。腦電大模型的突破正是源自對腦機接口技術的長期布局。目前在上海市科委的支持下，華山醫院聯合全國十多家神經外科領域頭部醫院成立iBRAIN腦電數據聯盟，目標是建立全球最大規模的標準化、共享型侵入式顱內腦電數據庫，實現不同醫院和設備數據的無縫對接與高效共享。 運行多年來，該聯盟已完成規範化底層架構，積累起海量高質量腦電數據，為腦電大模型的創新提供了數據基石。臨床端收集的數據交由技術團隊進行系統化分析與算法模型訓練，形成貫穿“臨床—科研—技術迭代”的流程。如今，iBRAIN腦電數據庫的價值已超語言解碼本身，聯盟將其打造成開放共享平台，將其變為推動整個腦機接口領域進步的公共資源，加速推動腦機接口產品從“能用”到“好用”的跨越。 這一開放共享平台還為多領域研究提供支撐，可探索大腦對運動信號、情感信號的編碼，未來甚至能助力理解藝術創作時的大腦活動。同時，研究團隊探索的多個大腦區域協同編碼機制適用於多種語言解析，未來這套系統既能幫助中國患者說中文，也可助力外國患者使用英語、日語等，使腦機接口技術突破具有全球意義。 （完） 【編輯：錢林霞】
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