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美国制出新设备能读出思想转换成声音

2010-1-3 赫娉 译 来源:每日电讯 网友评论

据英国《每日邮报》报道,日前,波士顿大学的研究人员研制出一种能将思想转换成语言的装置,这种革命性的新设备能够读出一个人的思想并将其转换成声音,预计这一成果将给全世界由于瘫痪而失去语言能力的人带来福音。

 
图:预计这一成果将给全世界像霍金教授那样由于瘫痪而失去语言能力的人带来福音。

 
图:将设置中的电极植入大脑中,电极将神经信号转换成无线电波发至接收器,最终在语言合成器中生成语言。

据报道,这套装置由美国波士顿大学弗兰克·古恩特尔(Frank Guenther)教授领导的一支科学家小组共同研发而出。使用该装置的用户只需将其要说的话在大脑中闪现,一个语音合成器就将立刻其信号转化成语音。

研究人员已经将此装置用于一位闭锁综合症患者身上进行实验。这位患者由于中风致使其神经信号无法从大脑往身体的其余部位传送。这种罕见疾病意味着患者是清醒和有意识的,但由于除眼睛之外的随意肌均处于麻痹状态,因此身体不能活动,也无法与人进行语言沟通。实验中,这位26岁的志愿者在研究人员的要求下想出一连串的元音。在此装置的帮助下,这些元音迅速被翻译出来并通过语音合成器发出声音。患者通过多次练习,使准确率从最初的45%提高到89%。

科学家在3年前就已经开始着手这项实验,他们先将该装置的电极植入到患者与语言相关的运动前区皮层和运动皮层之间。在四个月时间内,神经突就生长到了电极上,并开始产生神经信号。在后来进行的实验中,当患者脑海中闪现出不同的元音时,电极将这些相应的神经信号扩大并转化为无线电波。由于该系统是基于遥感技术的,这些无线电波被贴在患者头部的接收器接收后传送到电生理学记录系统中。记录系统将电波进行数字化转换并归类。归类后的数据被输入一个神经信号解码器中进行解码。解码后之后的结果输入到语言合成器中,由语言合成器生成人类的语言。


整个过程仅仅用了50毫秒的时间,这个时间量正好跟神经正常的普通人用语言表达自己的思想时反应时间同步。该装置的反应速度远远胜于像霍金教授等身体严重残疾者使用的那种装置。古恩特尔教授说:“我们的研究结果表明,使用该装置的用户能够直接控制声音输出,而不必进行相对缓慢的打字操作。”他表示,研究结果也使他们更深刻理解了大脑中的神经元是如何转换成语言的。目前,研究人员正在不断完善这种装置的性能。古恩特尔表示,下一步计划是研发一种可以产生元音和辅音的语言合成器,以便合成更多的连贯语音。