[智能应用]脑机接口技术迎来重大突破：可使渐冻症患者重新流畅说话、唱歌 [2P] [复制链接]

IT之家 6 月 16 日消息，据外媒 New Atlas 14 日报道，脑机接口技术迎来一项重大突破：加州大学戴维斯分校研发的新型植入系统，让一位瘫痪患者不仅能顺畅说话，甚至还能借助电脑“哼唱”旋律，几乎没有任何延迟。
研究团队在一位渐冻症患者身上试验了这项技术。通过在大脑中控制发音的区域植入四组微电极阵列，系统能实时捕捉说话时产生的神经信号，再结合低延迟处理和 AI 解码模型，将这些信号同步转化为语音，在扬声器中播放。
需要强调的是，这项技术并不是在“读心”，而是识别出患者尝试发声时大脑发出的运动指令。系统合成出的声音与患者本人极为相似 —— 这得益于在其发病前录制的语音样本训练出的声音克隆算法。
从信号采集到语音生成，全程只需 10 毫秒，几乎可以实现实时对话。
系统还能识别出患者试图唱歌的动作，判断其想表达的音高，并据此合成旋律。在研究团队发布的视频中，这一功能尚显初级，但对于那些逐渐失去表达能力的人来说，无疑是一种重获声音的希望。
该研究论文的资深作者 Sergey Stavisky 表示，这一进展为脑机语音合成带来了转折点。他说：“借助即时语音输出，神经义体用户能真正参与对话 —— 他们可以打断别人，也更不容易被别人误打断。”
该系统能复现“啊”“喔”“嗯”等语气词，判断句子是疑问还是陈述，甚至辨别出强调词语的位置。研究团队还指出，系统能准确合成此前从未见过的虚构词语。这使得语音表达更自然、更具表现力。
IT之家从报道中获悉，研究人员也指出，目前试验仅在一位患者身上进行，下一步将拓展至其他因不同原因丧失语言能力的人群，以验证技术的普适性。

脑机接口技术的重大突破：渐冻症患者重获语言与歌唱能力
1. 技术背景
脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）技术是一种连接大脑与外部设备的技术，它允许人们通过思维直接控制机器或表达思想。这项技术近年来取得了显著进展，特别是在帮助那些因疾病或损伤而失去语言能力的人群方面。

2. 具体突破
最近，加州大学戴维斯分校的研究团队开发了一种新型植入系统，该系统能够使一位瘫痪的渐冻症患者不仅流畅地说话，甚至还能借助电脑哼唱旋律1。这一技术的核心在于通过在大脑中控制发音的区域植入四组微电极阵列，实时捕捉患者试图发声时产生的神经信号，并利用低延迟处理和AI解码模型将这些信号转化为语音。

3. 技术细节
信号采集与处理：从大脑信号的采集到语音的生成，整个过程仅需10毫秒，几乎可以实现实时对话。
个性化声音克隆：系统合成的声音与患者本人极为相似，这得益于在其发病前录制的语音样本训练出的声音克隆算法。
多功能性：除了正常的言语交流外，系统还能识别出患者试图唱歌的动作，并据此合成旋律。
4. 实际应用案例
埃隆·马斯克旗下的Neuralink公司也在这一领域做出了重要贡献。他们通过与人工智能公司xAI合作，成功帮助一名渐冻症患者布拉德福德·史密斯重新开口说话。史密斯不仅能够通过意念操控电脑完成视频剪辑，还能借助AI语音与家人交流。

5. 未来展望
尽管目前的技术还处于初步阶段，但其潜力巨大。研究人员计划进一步拓展试验范围，以验证技术的普适性。此外，随着硬件与算法的不断进步，未来的脑机接口技术可能会更加高效、安全，为更多失去语言能力的人提供帮助。

此技术不仅标志着医疗康复领域的重大进展，更揭示了AI与神经科学深度融合带来的革命性潜力。对于渐冻症、脑卒中、脊髓损伤等患者而言，脑机接口技术重新定义了康复的可能性

脑机接口技术的重大突破

加州大学戴维斯分校的研究团队在脑机接口技术上取得了重大突破，这一技术不仅让一位瘫痪患者能够顺畅地说话，甚至还能借助电脑“哼唱”旋律，几乎没有任何延迟。这项技术的实现，为那些逐渐失去表达能力的人们带来了重获声音的希望。

技术原理

这项技术的核心在于在大脑中控制发音的区域植入四组微电极阵列。这些微电极能够实时捕捉患者在尝试说话时产生的神经信号。通过低延迟处理和AI解码模型，这些神经信号被迅速转化为语音，并通过扬声器播放出来。

声音克隆算法

系统合成出的声音与患者本人极为相似，这得益于在其发病前录制的语音样本训练出的声音克隆算法。这种算法能够精确地模拟患者的声音特征，使得合成的声音听起来非常自然。

实时对话

从信号采集到语音生成，全程只需10毫秒，几乎可以实现实时对话。这意味着患者可以像正常人一样参与对话，甚至可以打断别人，也不会轻易被别人误打断。

语音表达的多样性

该系统不仅能复现“啊”“喔”“嗯”等语气词，还能判断句子是疑问还是陈述，甚至辨别出强调词语的位置。此外，系统还能准确合成此前从未见过的虚构词语，这使得语音表达更加自然和具有表现力。

未来展望

目前，这项技术的试验仅在一位患者身上进行。研究团队计划下一步将拓展至其他因不同原因丧失语言能力的人群，以验证技术的普适性。这一进展无疑为脑机语音合成带来了转折点，为更多失去语言能力的人们带来了希望。

相关研究

除了加州大学戴维斯分校的研究外，其他机构也在脑机接口技术上取得了显著进展。例如，Neuralink和Grok合作，通过脑机接口芯片和AI助手，使渐冻症患者能够通过意念生成文本并用克隆的声音发声。密歇根大学的研究团队也成功在人类大脑中记录了由Connexus设备采集的神经信号，这一设备旨在帮助患有严重神经障碍的人恢复交流与运动能力。

这些研究和技术的发展，不仅为失去语言能力的人们带来了希望，也为脑机接口技术的广泛应用奠定了基础。随着技术的不断进步，未来脑机接口技术有望在医疗、教育、娱乐等多个领域发挥重要作用。