浙江
神经系统疾病与脑部损伤极易导致人体语言功能丧失，渐冻症患者便是典型群体。长期以来，脑机接口技术可将失语患者的大脑神经活动解码为文字，辅助其完成基础沟通。但文字交流存在明显局限性，无法还原人类言语的语调起伏、情感色彩，也难以复刻人声交流的真实体验，无法满足自然化、精细化的沟通需求。
近期，一项临床试验结果表明，BrainGate公司研发的植入式脑机接口技术取得关键性突破，实现瘫痪失语患者大脑意念向自然语音的实时转化。该技术不仅能够生成流畅语音，还可还原人声情感特征，支持患者完成情绪化表达与简单旋律哼唱，为失语人群的功能重建提供了全新技术路径。
本次临床试验依托加州大学戴维斯分校健康中心的BrainGate2脑机接口试验项目开展，试验对象为一名语言功能近乎完全丧失的渐冻症男性患者。
图自：brainnews公众号
研究团队采用手术植入方式，将包含256个微电极的阵列器件，植入患者大脑腹侧中央前回区域——该区域是人体语言运动功能的核心调控脑区。微电极可实时采集大脑神经元的活动信号，结合低延迟数据处理技术与人工智能解码模型，精准解析患者的表达意念，完成语音的实时合成与外放。
经测试，整套语音合成系统的信号处理延迟仅为8.5毫秒，与人类自然发声、自我听觉反馈的延迟水平基本持平，实现了大脑意念到可听语音的瞬时转换，且合成语音音色与患者本人原生音色高度匹配。
图自：brainnews公众号
传统语音解码技术难以精准捕捉失语患者的发声意图，合成语音单调生硬，且无法适配新生词汇，应用局限性极大。
研究团队搭建专属AI映射算法，通过海量神经信号训练，建立神经活动与语音特征的精准对应关系，不仅可解码文字内容，还能精准识别语调、节奏等副语言特征。
依托该技术，患者可自主调控语音状态，适配新词汇、感叹词的输出，可通过语调区分句式、强调语句重点，还能哼唱简单旋律，让合成语音具备情感与表达层次。
临床试验数据显示，患者原生发声的词汇可识别率仅为4%，搭载该脑机接口系统后，听众词汇识别准确率可达60%，沟通效能大幅提升。
算法训练过程严谨可控，通过采集患者默念语句时的神经元放电信号，对齐神经活动与语音特征，让模型适配患者个性化表达模式，实现高精度语音重建。
图自：brainnews公众号
语音是人类社交与情感表达的核心载体，语言功能丧失会严重摧毁患者的生活质量与心理健康。
本次研究证实，脑机接口可实现失语患者情绪化、精细化的实时语音合成，打破了传统文字交互的局限，构建了脑意念与自然语音的直接通路。
未来随着技术迭代与算法优化，该技术准确率与精细度将持续提升，有望广泛应用于各类神经源性失语病症的干预治疗，彻底革新失语群体的沟通方式。
来源：brainnews《世界渐冻人日特刊| Nature：世界首例，脑机接口帮助渐冻症患者实时“说话甚至唱歌”》
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基地依托浙江大学在脑机智能方面的学科优势，以脑机智能作为核心科技支撑，贯彻浙江大学国家大学科技园“有组织科技成果转化、有靶向科技企业孵化、有体系未来产业培育”的服务体系，致力于打造脑机智能领域具备成果显示度、区域影响力的产业化高地。
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