科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

只需在腦海中想象說(shuō)話，就能進(jìn)行交流？科學(xué)家在腦機(jī)接口領(lǐng)域取得一項(xiàng)重要突破，他們首次識(shí)別并解碼了與“內(nèi)心言語(yǔ)”——人們腦海中的無(wú)聲獨(dú)白相關(guān)的大腦活動(dòng)，解碼準(zhǔn)確率高達(dá)74%。這項(xiàng)由美國(guó)斯坦福大學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的開(kāi)創(chuàng)性研究14日發(fā)表在《細(xì)胞》期刊上，為幫助嚴(yán)重言語(yǔ)障礙患者重建自然交流能力開(kāi)辟了全新路徑。

長(zhǎng)期以來(lái)，腦機(jī)接口被視為連接大腦與外部世界的橋梁。此前的技術(shù)主要依賴解碼用戶嘗試發(fā)聲時(shí)產(chǎn)生的神經(jīng)信號(hào)，或?qū)⒀矍蜻\(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為文字。但前者對(duì)肌肉控制要求高，過(guò)程讓人疲憊，而后者的轉(zhuǎn)化速度緩慢。為了追求更高效、更輕松的溝通方式，研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了“內(nèi)心言語(yǔ)”，即無(wú)需任何肌肉參與、僅在腦海中進(jìn)行的默想說(shuō)話。

研究團(tuán)隊(duì)為因肌萎縮側(cè)索硬化癥或腦干中風(fēng)而導(dǎo)致嚴(yán)重癱瘓的參與者植入了大腦運(yùn)動(dòng)皮層（負(fù)責(zé)語(yǔ)言的區(qū)域）微電極。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，嘗試說(shuō)話和想象說(shuō)話會(huì)激活大腦中重疊的區(qū)域，并產(chǎn)生相似的神經(jīng)活動(dòng)模式，但“內(nèi)心言語(yǔ)”的信號(hào)強(qiáng)度通常較弱?；谶@一發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)利用采集到的“內(nèi)心言語(yǔ)”數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能模型。在概念驗(yàn)證中，該腦機(jī)接口系統(tǒng)能從包含多達(dá)12.5萬(wàn)個(gè)單詞的龐大詞匯庫(kù)中解碼想象中的句子，準(zhǔn)確率達(dá)74%，甚至能捕捉到用戶為完成計(jì)算任務(wù)而在心中默念的數(shù)字。

同時(shí)，對(duì)于希望實(shí)現(xiàn)更快或更輕松的通信方法的用戶，該團(tuán)隊(duì)還演示了一種密碼控制機(jī)制，這使得系統(tǒng)可以被訓(xùn)練為暫時(shí)忽略“內(nèi)心言語(yǔ)”，轉(zhuǎn)為關(guān)鍵詞密碼解鎖模式——用戶只需在腦中默念特定短語(yǔ)，系統(tǒng)便能以超過(guò)98%的準(zhǔn)確率識(shí)別并啟動(dòng)解碼功能。

盡管目前該技術(shù)尚無(wú)法完美處理“內(nèi)心言語(yǔ)”，但研究團(tuán)隊(duì)相信，隨著傳感器和算法的進(jìn)步，未來(lái)更先進(jìn)的設(shè)備有望實(shí)現(xiàn)如日常對(duì)話般流暢的意念交流，這項(xiàng)工作將真正為恢復(fù)自然、舒適的溝通帶來(lái)希望。

總編輯圈點(diǎn)

這項(xiàng)頗具科幻色彩的研究，以“心想”即可成“言”的方式，引領(lǐng)人機(jī)交互與神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域邁入一個(gè)新紀(jì)元。其意義遠(yuǎn)超醫(yī)療范疇，因?yàn)樗状卧谌祟惿砩献C實(shí)了內(nèi)心獨(dú)白的神經(jīng)表征，可被可靠捕捉與區(qū)分，深化了我們對(duì)語(yǔ)言和思維神經(jīng)機(jī)制的理解。未來(lái)，隨著植入技術(shù)向無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)發(fā)展、算法模型持續(xù)優(yōu)化，該技術(shù)有望從實(shí)驗(yàn)室走向臨床普及。它可能發(fā)展為通用的“思維接口”，不僅用于言語(yǔ)障礙康復(fù)，還可能拓展至人機(jī)協(xié)同、教育，甚至健康人群的高效信息交互，開(kāi)啟“意念即交互”的全新時(shí)代。