科技日报记者 刘霞
美国科学家开发出了首款双语大脑阅读设备。这种大脑植入物能实时解码使用者脑中用西班牙语或英语说的话，帮助无法发声的双语者用两种语言与他人交流。这一成果为人脑如何处理语言提供了新见解，还有望带来一种长效设备，让无法进行言语交流的人恢复多语言沟通。相关论文发表于20日出版的《自然·生物医学工程》杂志。
医学成像显示语音产生过程中的大脑活动(人工着色)。图片来源：《自然》网站
参与这项研究的志愿者潘乔20岁时中风，导致身体大部分瘫痪，只能发出呻吟和咕哝声，无法说出清晰的单词和句子。潘乔30多岁时，加州大学旧金山分校神经外科医生爱德华·张与其合作，研究中风对大脑的持久影响。在2021年发表的一项开创性研究中，张的团队通过手术将电极植入潘乔脑皮层以记录神经活动，并将其翻译成屏幕上的单词。
潘乔“说出”的第一句话“我家在外面”是用英语翻译的，但潘乔的母语是西班牙语，中风后才学会英语。为了让潘乔能用双语交流，张的团队开发了一个AI系统，并用潘乔脑中所想的近200个单词对该系统进行训练。潘乔在脑中说出每个单词，形成一种独特的神经模式，并通过电极记录下来。
然后，当潘乔在脑中大声说出短语时，研究团队将AI系统应用于短语。该系统有一个西班牙语模块和一个英语模块。对于短语中的第一个单词，西班牙语模块选择与神经模式最匹配的西班牙语单词;英语部分也是如此，只是从英语词汇中进行选择。结果显示，这些模块能够根据第一个单词以88%的准确率区分英语和西班牙语，并以75%的准确率解码出正确句子。
加州大学戴维斯分校神经科学家谢尔盖·斯塔维斯基表示，这项研究是对语音恢复神经假体这一新兴领域的重要贡献。
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