近年來，伴隨腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)的不斷發(fā)展，“依靠大腦植入物將大腦信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為語(yǔ)言”這樣科幻的場(chǎng)景早已成為現(xiàn)實(shí)。但此類技術(shù)通常都存在一項(xiàng)難以解決的制約因素——存在很高的延遲。

畢竟自然的口頭交流通常是瞬間發(fā)生的，超過幾秒鐘的語(yǔ)音延遲會(huì)大大擾亂這一對(duì)話流程。這種制約會(huì)使得依賴這類技術(shù)的失語(yǔ)患者難以參與有意義的對(duì)話，從而產(chǎn)生孤立感和挫敗感。然而，如今在 AI 的幫助下，我們有望突破“高延遲”這一制約因素，切實(shí)幫助失語(yǔ)患者恢復(fù)自然交流的能力。

新聞詳情

3 月 31 日，發(fā)表于知名學(xué)術(shù)期刊《自然-神經(jīng)科學(xué)（Nature Neuroscience）》的一篇文章向我們揭示了這一突破性的研究成果。

來自美國(guó)加州大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并使用了一種全新的深度學(xué)習(xí)循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳感器 AI模型，幫助參與者的腦機(jī)接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)大詞匯量、可理解的流暢語(yǔ)音合成，從而生成更接近自然對(duì)話的語(yǔ)音。

此次研究中被測(cè)試的參與者安（Ann），于 2005 年因腦干中風(fēng)而失去了說話能力。在 2023 年接受手術(shù)后，她的大腦皮層表面被放置了一片包含 253 個(gè)電極的超薄植入物——它可以同時(shí)記錄數(shù)千個(gè)神經(jīng)元的綜合活動(dòng)。同時(shí)，研究人員還利用安婚禮視頻中的錄音訓(xùn)練 AI 模型，使其合成出的語(yǔ)音能夠模仿她失語(yǔ)前的音色。

植入電極的底座圖

在其最新的研究視頻中，安在 AI 模型的幫助下“念”出了屏幕上出現(xiàn)的 100 個(gè)句子，通過這一技術(shù)，每分鐘可以生成約 47 到 90 個(gè)單詞（自然對(duì)話每分鐘大約產(chǎn)生 160 個(gè)單詞）。

在自然（Nature）官網(wǎng)報(bào)道這一研究的新聞文章中，將其評(píng)價(jià)為“朝著實(shí)用化的腦機(jī)接口邁出了一大步”。

背后故事

從馬斯克的 Neuralink 到與蘋果合作的 Synchron，腦機(jī)接口技術(shù)的每一次成果與突破都能引來不小的關(guān)注。近年來，中國(guó)在這一領(lǐng)域也取得了顯著的進(jìn)展。

3 月 4 日，復(fù)旦官網(wǎng)報(bào)道了其全球首創(chuàng)的“三合一”腦脊接口技術(shù)，并在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院成功實(shí)施了全球首批第 4 例通過腦脊接口讓癱瘓者重新行走的臨床概念驗(yàn)證手術(shù)。

3 月 24 日，新華網(wǎng)報(bào)道了由中國(guó)自主研發(fā)的智能腦機(jī)系統(tǒng)“北腦一號(hào)”的首批無(wú)線人體全植入。這是國(guó)際上首批柔性高通量半侵入式無(wú)線全植入腦機(jī)系統(tǒng)的人體植入案例。患者術(shù)后恢復(fù)良好，設(shè)備有效通道數(shù)達(dá)到 98% 以上。

或許不久后，失語(yǔ)者真的能像普通人一樣流暢“交談”。科技的意義，就是讓“不可能”變成“等一下，馬上就好”~

參考材料

1.https://www.nature.com/articles/s41593-025-01905-6

2.https://www.youtube.com/watch?v=GIdIIjIICYU&t=4s

3.https://www.nature.com/articles/d41586-025-01001-6

4.https://news.fudan.edu.cn/2025/0304/c1268a144336/page.htm