AI腦機接口讓癱瘓人士重拾語言能力，UCSF華人科學家主導

克雷西 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

注意看，屏幕上出現了個正在說話的虛擬人。

和一般虛擬人不同的是，它是通過腦機接口來控制的，操縱它的是一位罹患殘疾的女士。

為了這個重獲新“聲”的時刻，她已經足足等了18年。

主人公名叫Ann，不幸罹患殘疾的她在科研人員的幫助下重新獲得了“說話”能力。

這個虛擬人，就是Ann與外界進行溝通的媒介。

這也是Ann久違地露出如此爽朗的笑容。

還給Ann笑容的這項成果來自UCSF和UCB，由華人科學家Edward Chang教授主導。

目前這項成果的論文已在Nature上發表，FDA也將很快批準人類臨床試驗。

來自約翰霍普金斯大學的Nathan Crone教授評價稱，這項成果是腦機語言傳遞的一個里程碑。

網友也稱贊說，這才是AI該有的樣子。

那么，Ann都經歷了怎樣的艱辛歷程呢？

18年終于重獲新“聲”

30歲時，Ann由于不明原因患上了中風，最終導致了嚴重癱瘓。

她全身的肌肉都失去了控制，甚至無法呼吸，更不要提說話了。

經過多年的物理治療，Ann終于能夠移動面部肌肉，但距離能說話依舊相去甚遠。

后來，Ann的頭部也可以移動了，借助一種設備，她終于可以在電腦屏幕上緩慢打字，她寫到：

一夜之間，我的一切都被奪走了

我(開始患病時)有一個 13 個月大的女兒、一個 8 歲的繼子和一段26個月的婚姻。

盡管效率不是很高，每分鐘只能打14個字，但也許就是這一點突破給了Ann生的希望。

事情最大的轉機出現在2021年。

Ann讀到了一項關于腦科學的研究，了解到科學家正嘗試通過一種植入式神經設備幫助一名癱瘓的男子恢復交流功能。

進行這場實驗的，正是Chang教授。

這項實驗實現了零的突破，但能夠“翻譯”出的詞匯量還比較有限。

Ann看到之后決定報名參加這項研究——為了幫助自己，也為了幫助更多的人。

當我在康復醫院時，語言治療師不知道該拿我做什么。

參與這項研究給了我一種使命感，我覺得我正在為社會做出貢獻，感覺就像我又找到了工作。

我能活這么久真是太神奇了；這項研究讓我在還“alive”的時候就真正地“live”起來了！

具體來說，Ann幫助研究團隊進行了AI模型的訓練工作。

最終在Chang教授團隊和Ann的共同努力之下，Ann終于重獲新“聲”。

我們接下來再來聊聊，這項成果是怎么幫助到Ann的。

腦機接口實時轉換神經信號

這項成果的核心是捕獲神經信號的“腦機接口”。

團隊通過將捕獲到的神經信號和Ann給出的文本以及唇部動作結合進行分析，訓練出了可以將神經信號轉換成語音信息的AI模型。

團隊使用了一塊嵌入了253個ECoG電極的硅片，每個電極都記錄著上千個神經元的活動。

與前一代不同的是，這項研究在分析過程中更加注重“音素”而不是“單詞”。

識別出的音素會重組成單詞，識別速度則達到了每分鐘80詞，遠遠超過了之前的14字，詞匯量也達到了1024個。

Ann的女兒還提供了一份Ann患病前在婚禮上說話的視頻，這使得數字人的聲音也能和Ann患病前十分相像。

我們與人交談的時候，除了說話的內容，面部表情也傳遞著重要信息，甚至對文字的含義也有影響。

Chang教授的團隊也考慮到了這一點。

這項成果在輸出聲音的同時也在模擬操縱者的表情，使交流更加自然。

未來，團隊計劃將這一成果便攜化，加入無線傳輸功能，讓溝通變得更容易。

Chang教授表示，團隊的目標是(為有需要人士)完整地恢復溝通功能。

這是我們與他人交談的最自然的方式。

One More Thing

此外，馬斯克的腦機接口公司Neuralink于本月上旬完成了D輪融資。

此次融資共獲得2.8億美元，由“硅谷風投教父”Peter Thiel的創始人基金(Founders Fund)領投。

論文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06443-4參考鏈接：[1]https://www.ucsf.edu/news/2023/08/425986/how-artificial-intelligence-gave-paralyzed-woman-her-voice-back[2]https://www.nature.com/articles/d41586-023-02546-0[3]https://twitter.com/rowancheung/status/1694700935115919536[4]https://twitter.com/neuralink/status/1688582504196739072

— 完 —

量子位 QbitAI · 頭條號簽約

關注我們，第一時間獲知前沿科技動態