科學家們設計新技術可以幫助癱瘓的人再次說話

科學家們正在設計使用大腦編碼和肌肉控制命令的技術，以便讓因癱瘓而喪失語言能力的人再次說話。

最近由伊利諾斯州埃文斯頓的西北大學長官的研究發現，大腦產生的語音聲音與控制手和手臂運動的方式類似。

這一發現使得那些癱瘓的人 - 例如有「鎖定綜合症」的人 - 能夠通過「腦機界面」通過試圖說出話來說話的那一天更加接近。

關於這項工作的論文現在在神經科學雜誌上發表。

該團隊預見該技術使用大腦自己的聲音編碼以及控制嘴唇，舌頭，上顎和聲音盒中肌肉的命令來產生它們。

比霍金的技術更「直觀」

作者解釋說，這樣一個系統將比今年早些時候去世，享年76歲的著名物理學家史蒂芬霍金所使用的系統更「直觀」。

霍金患有一種名為肌萎縮側索硬化症的罕見疾病，使他癱瘓，一生中大部分時間都無法自然說話。

然而，由於他可以通過移動他的臉頰來控制的電腦界面，他可以寫出語音合成器隨後讀出的單詞和句子。

儘管該方法可以完成這項工作，但這種方法既緩慢又費力。它沒有表達大腦編碼並發送到產生聲音的肌肉的語音。

相反，它要求人經歷一個更類似於寫作的過程; 例如，他們必須考慮他們希望表達的單詞和句子的書面形式，而不僅僅是他們的聲音。

"音素和發音手勢"

該研究追求的是一種語音生成模式，它分為兩部分：音素的制定和「發音的姿勢」。

第一個是將句子，短語，單詞和音節分解為單個聲音或音素的分層過程。第二個是通過控制表達聲道的肌肉來製作它們。在這項工作之前，人們不知道大腦是如何實際計劃和代表這些的。

「我們假設，」高級研究作者，神經學和生理學副教授Marc W. Slutzky博士指出，「大腦的言語運動區域將有類似的組織來裝備大腦的運動區域。」

他接著解釋說，他們確定了兩個涉及語音生成的大腦區域，報告稱，「前中央皮層比手機更能代表手勢。下方額葉皮層是一個更高級別的語音區域，代表兩個音素和手勢。「

他和他的同事們在研究大腦活動時發現了大腦活動，同時他們接受了手術切除腫瘤。患者必須在手術過程中保持清醒，因為他們必須從螢幕上讀出文字。

作者解釋說：

「這些研究結果表明，言語產生與其他身體部位的運動具有相似的關鍵組織結構。」

「這具有重要意義，」他們總結道，「這既是為了我們對語音生成的理解，也是為了恢復與不會說話的人溝通的腦機介面的設計。」

根據他們的結果，他們現在計劃構建一個腦機介面演算法，除了解碼手勢，還可以通過組合它們來形成單詞。

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