
加州大学戴维斯分校的研究人员展示了一名患有肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者长期在家使用语音神经接口的情况。在19个月的时间里,凯西·哈雷尔传输了183,060个句子——1,960,163个单词——平均速度为每分钟56个单词。
根据《自然医学》上的一篇论文,作者研究的不是实验室演示,而是系统在没有研究人员在场的情况下的日常使用。
家庭使用揭示了什么
哈雷尔在家中使用神经接口超过3,800小时。该系统帮助他与家人、朋友、同事和医生沟通,发送消息和电子邮件,参加视频通话,使用互联网,并在瘫痪的情况下保持全职工作。
根据患者的估计,该系统将92%的句子解码为至少“基本正确”。在正式测试中,当哈雷尔在屏幕上看到单词时,准确率超过99%,词汇量为125,000个英语单词。论文中的最高数字为99.2%。
在研究发表时,哈雷尔在植入后的653天中使用该系统444天。在允许他的助手在没有研究人员在场的情况下自行连接和断开设备后,平均互动时间从每天3.7小时增长到9.5小时。
系统如何工作
在2023年,四个微电极阵列被植入哈雷尔的左侧中央回——与语言协调相关的大脑区域。当患者尝试说话时,该系统从256个皮层电极读取信号。
该算法每80毫秒将神经活动转换为音素概率,之后语言模型从大约125,000个单词的词汇中选择最可能的单词序列。文本实时显示在屏幕上。一旦短语完成,系统可以用调谐到哈雷尔在生病前声音的合成声音来朗读它。
为了控制计算机,患者还使用了光标解码器。之前认为语言及其运动可能需要不同的大脑区域,但团队展示了这两种模式可以通过来自语言运动皮层的信号实现。
从演示到日常工具
团队已经在实验室会议中展示了神经接口的高准确性。在2024年,研究人员报告称,在第一次30分钟的训练中,该系统在50个单词的词汇中达到了99.6%的准确率。在第二天,经过另外1.4小时的设置,准确率在125,000个单词的词汇中为90.2%。
这项新工作将重点从受控试验转向长期日常使用。根据作者的说法,这是朝着为严重运动障碍者提供实用神经接口的关键步骤之一。研究共同作者谢尔盖·斯塔维斯基表示,在使用该系统期间记录的3,800小时脑活动,根据他的数据,成为了具有单神经元分辨率的最大个体数据集。
作者强调,这项研究描述了一个单一的临床案例。目前尚不清楚结果在多大程度上可以转移到其他患者、植入区域、电极类型和神经病理条件。该系统仍然处于实验阶段。它使用有线连接,需要经过培训的助手每天连接,并且由于设备的体积,仅适合家庭使用。
在三月份,Neuralink首席执行官埃隆·马斯克报告称,其BCI设备能够恢复失去语言的人的言语能力。其中一位患者在使用神经植入物的第80天,能够通过思维启动《魔兽世界》并进行游戏。
在四月份,关于脑机设备用户加伦·巴克沃特的消息传出,他学会了通过思维创作音乐。
回想一下,春季媒体报道了前Neuralink总裁的初创公司将在人类身上测试生物混合芯片。
来源:ForkLog




