每經編輯｜杜宇    

只需在腦海中想象說話，就能進行交流？科學家在腦機接口領域取得一項重要突破，他們首次識別并解碼了與“內心言語”——人們腦海中的無聲獨白相關的大腦活動，解碼準確率高達74%。這項由美國斯坦福大學團隊主導的開創性研究14日發表在《細胞》期刊上，為幫助嚴重言語障礙患者重建自然交流能力開辟了全新路徑。

據科技日報8月15日報道，長期以來，腦機接口被視為連接大腦與外部世界的橋梁。此前的技術主要依賴解碼用戶嘗試發聲時產生的神經信號，或將眼球運動轉化為文字。但前者對肌肉控制要求高，過程讓人疲憊，而后者的轉化速度緩慢。為了追求更高效、更輕松的溝通方式，研究團隊將目光投向了“內心言語”，即無需任何肌肉參與、僅在腦海中進行的默想說話。

試驗參與者正在使用新設備。上面的文字是提示句子，下面的文字是實時解碼參與者想說出的語句。（圖片來源：美國斯坦福大學）

研究團隊為因肌萎縮側索硬化癥或腦干中風而導致嚴重癱瘓的參與者植入了大腦運動皮層（負責語言的區域）微電極。結果發現，嘗試說話和想象說話會激活大腦中重疊的區域，并產生相似的神經活動模式，但“內心言語”的信號強度通常較弱。基于這一發現，團隊利用采集到的“內心言語”數據訓練人工智能模型。在概念驗證中，該腦機接口系統能從包含多達12.5萬個單詞的龐大詞匯庫中解碼想象中的句子，準確率達74%，甚至能捕捉到用戶為完成計算任務而在心中默念的數字。

同時，對于希望實現更快或更輕松的通信方法的用戶，該團隊還演示了一種密碼控制機制，這使得系統可以被訓練為暫時忽略“內心言語”，轉為關鍵詞密碼解鎖模式——用戶只需在腦中默念特定短語，系統便能以超過98%的準確率識別并啟動解碼功能。

盡管目前該技術尚無法完美處理“內心言語”，但研究團隊相信，隨著傳感器和算法的進步，未來更先進的設備有望實現如日常對話般流暢的意念交流，這項工作將真正為恢復自然、舒適的溝通帶來希望。

圖片來源：視覺中國

據央視新聞，腦機接口，就是在大腦與外部設備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動時產生腦電波，腦機接口則通過識別腦電波特征直接讀取大腦意圖，將其轉化為計算機指令，實現人與機器或外部環境之間的交互聯通，創造讓癱瘓者行走、讓失語者“說話”、讓盲人“復明”等奇跡。

腦機接口技術主要分為非侵入式和侵入式兩類，其中，非侵入式腦機接口是在頭皮表面使用電極、傳感器等設備，獲取大腦活動信息。雖然獲取信號的質量水平相對較低，但具有易操作、安全性高等特點。此次國家醫保局立項指南新增非侵入式腦機接口適配費項目，就是為臨床使用此類技術時，需要不斷調試設備的服務項目而設。

專家介紹，大腦有800億到1000億個神經元，每個神經元又與上萬個其他神經元連接，我們對大腦的認知還遠遠不夠。現在最頂尖的電生理技術一次也只能記錄1000個神經元，大規模記錄和準確解碼編碼任重道遠。另外，侵入式腦機接口對大腦的損傷不容忽視。植入電極需要開顱手術，電極在腦中時間長了有感染風險。為保障患者安全，腦機接口技術應列入醫療技術清單。

近來，全球頭部腦機接口公司間的技術競爭似乎有加速跡象。

據證券時報，根據Precedence Statistics的統計與預測，2023年全球腦機接口市場規模約為23.5億美元，至2033年將提升至108.9億美元，對應2023年~2033年復合增速為17%。而國內腦機接口市場規模目前僅為10億元左右，預計2040年將超過1200億元，對應2024年~2040年復合增速為26%。

7月初，Neuralink創始人埃隆·馬斯克召開了一場發布會，對外公布公司腦機接口技術新的未來三年規劃，其中提到將“在2028年實現全腦接口”目標，同時逐漸將電極通道數從當前的數千級提升至數萬級。

每日經濟新聞綜合央視新聞、科技日報、證券時報

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