2012年2月4日 星期六

美研究稱特殊交互設備可讀出一個人想說的話

http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/world/2012-02/02/c_111481886.htm

  據美國物理學家組織網2月1日(北京時間)報道,美國加州大學伯克利分校神經科學家最新研究發現,因中風或癱瘓而無法講話的病人將來可通過特殊的交互設備,讓別人聽到他們的心聲。相關研究發表在1月31日的開放雜志《公共科學圖書館‧生物輯》上。

  研究人員成功地解碼了大腦顳葉中的電活動。顳葉是聽覺係統所在的位置,使人們能聽到正常的交談。根據這種聲音和腦部電活動之間的相互關係,就能從顳葉活動預測出一個想說出某個單詞的人究竟要說什麼。

  “該研究是以一個人所聽到的聲音為基礎,用這些聲音來重建他心中所想的語言,所用的計算法則必須符合一個人頭腦中的言語表達。”論文第一作者、中心博士後研究員布賴恩‧帕斯利說,“有證據表明,當人們聽到語音單詞時所激活的腦區和他們心想該單詞以及真實說出該單詞時所激活的腦區相似。如果充分理解了腦電活動和聲音之間的關係,就能人工構建出一個人心中所想的話,或利用一種交互設備寫出這些單詞。”

  他們對15名癲癇病人進行了研究,病人因治療需要在腦皮層上已經放置了電極。研究人員讓他們聽5到10分鐘的談話,記錄下電極探測的腦部活動,並使用了兩種計算模型,把播放的聲音和電極活動方式匹配起來。然後再讓病人聽一個單詞後重復,用模型和電極記錄來預測他重復的是哪個單詞。實驗顯示,較好的模型能近乎完整地重現原來的單詞,幫研究人員作出正確預測。

  論文合著者、加州大學伯克利分校心理學與神經科學教授羅伯特‧奈特說:“大腦分析能再現病人聽到的聲音,幫助識別他們所想的單詞。這對因中風或運動神經元疾病而無法講話的病人來說,無疑是巨大的進步。如果能通過腦部活動,重建他們所想的講話內容,上千病人將從中受益。”

  除此之外,該研究還有助于理解講話在人類大腦中的表達特徵。奈特預測,這一成果將被擴展到想象、頭腦語言表達領域。“大腦必須提取所有的聽覺信息,再把它們構建成一個單詞。不管人們是怎樣聽到了他們的聲音,我們要能理解這些句子和單詞。”帕斯利說,研究的最終目標是探索大腦是怎樣對講話進行編碼的,並找出講話中的哪個部分對理解含義最重要。(記者 常麗君)


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