以色列突破！為讓完全癱瘓的人再次自由交流

特拉維夫大學和特拉維夫索拉斯基醫療中心的研究人員取得了一項突破性的科學研究：可以將思想轉化為文字，讓人無需用嘴巴就能說話。該技術可以讓因腦損傷、腦幹中風或肌萎縮側索硬化症(ALS) 而癱瘓的人僅使用思維的力量來表達。

實驗期間，一名腦部植入深層電極的病人想象自己說出兩個音節中的一個。電極將電信號傳輸到計算機，然後計算機將其發出聲音。腦機接口可以幫助癱瘓者通過大腦的電子信號進行交流，為失去語言能力的人帶來希望。阿里爾·坦庫斯博士表示，他所做的，用一個詞來概括，就是「讀心術」。

阿里爾·坦庫斯博士和他的研究團隊編寫了一台計算機，通過解碼大腦的神經元信號來「讀懂」一個人的思想，並將其想法用語言表達出來。這一髮現給那些因腦幹中風、腦損傷或肌萎縮側索硬化症（ALS，又稱盧格里格氏症）而無法說話的人帶來了希望。

坦庫斯博士與伊奇洛夫學院和特拉維夫大學醫學院功能神經外科科主任Ido Strauss 博士一起合作，這項開創性的研究於六月發表在著名期刊《神經外科》上。

「研究中的這位 37 歲患者是一名癲癇患者，他住院接受腦部癲癇病灶切除術，」 坦庫斯博士和他的同事寫道。「他有完整的語言能力，僅因臨床原因而植入了深部電極。在第一組試驗中，參與者讓神經假體人工發出不同的元音，準確率為85%。在接下來的試驗中，情況持續改善。經過公開語音數據訓練的神經假體可以實現無聲控制。」

在患者大腦中植入深層電極後，研究人員要求患者大聲發出兩個音節「a」和「e」。研究人員記錄了患者發出音節時的大腦活動，然後訓練人工智能模型，根據腦細胞的電活動來識別哪些腦細胞表示想要說「a」或「e」。當計算機學會識別與這兩個音節相關的患者大腦電活動模式時，患者被指示想象說「a」和「e」。大腦中由這種想象產生的電信號被計算機翻譯，然後播放預先錄制的音節聲音。

坦庫斯博士表示，以色列研究人員是歷史上首次取得如此突破。

「在這次實驗中，我們有史以來第一次能夠將語音的成分與大腦中記錄的單個細胞的活動聯繫起來。這使我們能夠區分代表/a/ 和 /e/ 聲音的電信號。目前，我們的研究涉及語音的兩個基本組成部分，即兩個音節。當然，我們的目標是實現完整的語音，但即使是兩個不同的音節也能讓完全癱瘓的人發出‘是’和‘否’的信號，」 他說。

研究人員認為，未來有可能在 ALS 早期階段訓練計算機將想法轉化為語音，而患者仍能說話。一旦患者失去說話能力，計算機將學會識別和解讀患者大腦中的電信號，並利用這些知識用人工語音表達患者的想法。

「這只是一個例子。我們的研究朝著開發腦機接口邁出了重要一步，這種接口可以取代大腦的語音控制通路，讓完全癱瘓的人能夠再次與周圍環境進行自由交流，」 他們寫道。

來源：微信公眾號《以色列計劃》