科技日報記者 張夢然

只需在腦海中想象說話，就能進(jìn)行交流？科學(xué)家在腦機(jī)接口領(lǐng)域取得一項重要突破，他們首次識別并解碼了與“內(nèi)心言語”——人們腦海中的無聲獨白相關(guān)的大腦活動，解碼準(zhǔn)確率高達(dá)74%。這項由美國斯坦福大學(xué)團(tuán)隊主導(dǎo)的開創(chuàng)性研究14日發(fā)表在《細(xì)胞》期刊上，為幫助嚴(yán)重言語障礙患者重建自然交流能力開辟了全新路徑。

長期以來，腦機(jī)接口被視為連接大腦與外部世界的橋梁。此前的技術(shù)主要依賴解碼用戶嘗試發(fā)聲時產(chǎn)生的神經(jīng)信號，或?qū)⒀矍蜻\動轉(zhuǎn)化為文字。但前者對肌肉控制要求高，過程讓人疲憊，而后者的轉(zhuǎn)化速度緩慢。為了追求更高效、更輕松的溝通方式，研究團(tuán)隊將目光投向了“內(nèi)心言語”，即無需任何肌肉參與、僅在腦海中進(jìn)行的默想說話。

研究團(tuán)隊為因肌萎縮側(cè)索硬化癥或腦干中風(fēng)而導(dǎo)致嚴(yán)重癱瘓的參與者植入了大腦運動皮層（負(fù)責(zé)語言的區(qū)域）微電極。實驗發(fā)現(xiàn)，嘗試說話和想象說話會激活大腦中重疊的區(qū)域，并產(chǎn)生相似的神經(jīng)活動模式，但“內(nèi)心言語”的信號強(qiáng)度通常較弱。基于這一發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊利用采集到的“內(nèi)心言語”數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能模型。在概念驗證中，該腦機(jī)接口系統(tǒng)能從包含多達(dá)12.5萬個單詞的龐大詞匯庫中解碼想象中的句子，準(zhǔn)確率達(dá)74%，甚至能捕捉到用戶為完成計算任務(wù)而在心中默念的數(shù)字。

同時，對于希望實現(xiàn)更快或更輕松的通信方法的用戶，該團(tuán)隊還演示了一種密碼控制機(jī)制，這使得系統(tǒng)可以被訓(xùn)練為暫時忽略“內(nèi)心言語”，轉(zhuǎn)為關(guān)鍵詞密碼解鎖模式——用戶只需在腦中默念特定短語，系統(tǒng)便能以超過98%的準(zhǔn)確率識別并啟動解碼功能。

盡管目前該技術(shù)尚無法完美處理“內(nèi)心言語”，但研究團(tuán)隊相信，隨著傳感器和算法的進(jìn)步，未來更先進(jìn)的設(shè)備有望實現(xiàn)如日常對話般流暢的意念交流，這項工作將真正為恢復(fù)自然、舒適的溝通帶來希望。

總編輯圈點

這項頗具科幻色彩的研究，以“心想”即可成“言”的方式，引領(lǐng)人機(jī)交互與神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域邁入一個新紀(jì)元。其意義遠(yuǎn)超醫(yī)療范疇，因為它首次在人類身上證實了內(nèi)心獨白的神經(jīng)表征，可被可靠捕捉與區(qū)分，深化了我們對語言和思維神經(jīng)機(jī)制的理解。未來，隨著植入技術(shù)向無創(chuàng)或微創(chuàng)發(fā)展、算法模型持續(xù)優(yōu)化，該技術(shù)有望從實驗室走向臨床普及。它可能發(fā)展為通用的“思維接口”，不僅用于言語障礙康復(fù)，還可能拓展至人機(jī)協(xié)同、教育，甚至健康人群的高效信息交互，開啟“意念即交互”的全新時代。