Cell：“读心术”来了！脑接机口实时解读“内心独白”，自带密码保护，防止隐私泄漏

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

脑机接口（BCI）系统能够将大脑信号转化为文本或音频，已成为帮助瘫痪或肌肉控制受限者恢复言语能力的有前景的新工具。大多数脑机接口设备需要使用者尝试大声说话，这可能会让他们感到疲惫和不适。

而最近，有研究开发出了首个用于解码“内部言语”（Internal speech）的脑机接口 ，该脑机接口依赖于大脑中与语言密切相关的大脑缘上回（Supramarginal Gyrus）信号。内部言语是指个体在脑海中无声进行的语言活动，例如默读、自我对话或计划说话时的心理语言过程。

然而，这种脑机接口存在着一种风险——可能会意外解码出使用者本不打算说出来的言语。

而现在，来自斯坦福大学的研究人员解决了这一风险——他们开发了一种带有密码保护的用于解码内部言语的脑机接口，只有当使用者想到预先设定的密码时，该脑机接口才能发挥作用。这项研究代表着能够准确解码内部言语的脑机接口的重大突破，而且还提供了一种简单直接的方法来保护使用者的隐私，推动了其实际应用。

该研究于 2025 年 8 月 14 日发表在了国际顶尖学术期刊Cell上，论文题为：Inner speech in motor cortex and implications for speech neuroprostheses 。论文通讯作者为斯坦福大学的Erin M. Kunz。

这种脑机接口（BCI）能够近乎实时地解码那些难以清晰发音的人大脑中所想象的话语，解读准确率高达 74%，此外，该脑机接口具有密码保护，只有使用者先想到预设的关键词密码，才会开始解码，从而确保了不会意外翻译出使用者希望保密的话语。

首先，研究团队分析了通过植入四名参与者的运动皮层（负责自主运动的大脑区域）的微电极所收集到的大脑信号。这四名参与者说话都有困难，其中一人因中风，另外三人因运动神经元疾病所致。研究团队指示参与者要么尝试说出一组单词，要么想象说出这些单词。

微电极记录的参与者大脑活动显示，尝试发声和内部言语起源于大脑的同一区域，并产生了相似的神经信号，只是内部言语相关的信号较弱。

接下来，研究团队利用这些数据训练了一个人工智能（AI）模型，以识别神经记录中的音素（即语音的最小单位）。他们使用语言模型将这些音素实时拼接成单词和句子，词汇量达125000个单词。

研究团队让两名参与者在脑海中想象特定的一组短语，测试结果显示，该脑机接口设备正确解读了他们脑海中想象的74%的语句，这一准确率与该团队早期开发的针对尝试发声的脑机接口的识别准确率相当。

此外，参与者还被要求在屏幕上出现粉色矩形时，脑海中默数 1、2、3...结果显示，该脑机接口能够解码出他们脑海中所想的数字，这表明该脑机接口能够探测参与者的自发自我对话（即在无外部指令或刻意控制下自然产生的内在言语活动）。

为应对使用者本不打算说出来的言语被解码的风险，研究团队在该脑机接口系统添加了一个密码，只有当参与者在脑海中想象密码“Chitty-Chitty-Bang-Bang”（一部英文儿童小说的名字）时（识别准确率超过 98%），脑机接口系统才开始解码。

该研究的核心发现：

• 尝试性言语、内部言语和感知言语在运动皮层中具有共同的表征；

• 一种内部言语脑机接口能够解码通用句子，且用户体验得到改善；

• 在诸如数数之类的认知任务中，可以解读出个人内部言语的某些方面；

• 高保真度的解决方案能够防止言语脑机接口解码个人内部言语。

论文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00681-6