科研團(tuán)隊(duì)在非侵入式腦機(jī)接口中文解碼領(lǐng)域獲進(jìn)展
中新網(wǎng)武漢12月3日電 (田娟)我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)近日在國(guó)際神經(jīng)工程領(lǐng)域期刊《神經(jīng)工程學(xué)雜志》上發(fā)表最新研究成果,首次提出一種基于腦磁圖的非侵入式中文語(yǔ)音解碼新范式,成功構(gòu)建了首個(gè)中文腦磁圖數(shù)據(jù)集,并引入人工智能算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)中文詞匯的高效解碼。
這項(xiàng)成果由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院神經(jīng)外科舒凱教授團(tuán)隊(duì)、華中科技大學(xué)人工智能與自動(dòng)化學(xué)院伍冬睿教授團(tuán)隊(duì)合作完成,為未來(lái)幫助失語(yǔ)癥患者重獲“中國(guó)聲音”帶來(lái)新的可能。
語(yǔ)音腦機(jī)接口是一種可直接將大腦語(yǔ)言活動(dòng)轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音信號(hào)的技術(shù)。其無(wú)需訓(xùn)練或視覺(jué)刺激,更自然、高效,尤其適用于因中風(fēng)、漸凍癥等導(dǎo)致的語(yǔ)言功能喪失患者。當(dāng)前,針對(duì)中文語(yǔ)音的腦機(jī)接口研究多集中在音節(jié)層面,詞匯量??;且多依賴侵入式腦信號(hào)采集,存在手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
此項(xiàng)研究中,團(tuán)隊(duì)沒(méi)有使用傳統(tǒng)的腦電圖技術(shù)路徑,而是創(chuàng)新選用國(guó)產(chǎn)原子磁力計(jì)腦磁圖系統(tǒng)。舒凱稱,相較于腦電圖技術(shù)路徑,腦磁圖技術(shù)能夠更清晰地觀察到大腦語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)活動(dòng),在解析復(fù)雜的中文語(yǔ)音神經(jīng)編碼機(jī)制中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
舒凱介紹,團(tuán)隊(duì)通過(guò)讓中文母語(yǔ)的健康受試者穿戴腦機(jī)接口帽,朗讀48個(gè)涵蓋日常生活和醫(yī)療場(chǎng)景的高頻中文詞匯,構(gòu)建了首個(gè)中文腦磁圖語(yǔ)音數(shù)據(jù)集;同時(shí),引入“文本+合成語(yǔ)音”,引導(dǎo)AI模型在訓(xùn)練過(guò)程中將腦磁信號(hào)與語(yǔ)義、聲學(xué)特征對(duì)齊,實(shí)現(xiàn)解碼準(zhǔn)確率達(dá)46.21%。
“這項(xiàng)研究更像是一塊基石?!痹谌A中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院腦機(jī)接口研究院院長(zhǎng)唐洲平看來(lái),其驗(yàn)證了腦磁圖技術(shù)路線在中文解碼中的可行性。未來(lái),通過(guò)將腦磁圖技術(shù)的高時(shí)空分辨率優(yōu)勢(shì)與腦電圖技術(shù)的便攜性有機(jī)融合,腦機(jī)接口解碼性能有望迎來(lái)質(zhì)的飛躍。(完)




































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