AI腦機(jī)接口讓癱瘓人士重拾語言能力，UCSF華人科學(xué)家主導(dǎo)

AI腦機(jī)接口讓癱瘓人士重拾語言能力，UCSF華人科學(xué)家主導(dǎo)

克雷西 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

注意看，屏幕上出現(xiàn)了個正在說話的虛擬人。

和一般虛擬人不同的是，它是通過腦機(jī)接口來控制的，操縱它的是一位罹患?xì)埣驳呐俊?/p>

為了這個重獲新“聲”的時刻，她已經(jīng)足足等了18年。

主人公名叫Ann，不幸罹患?xì)埣驳乃诳蒲腥藛T的幫助下重新獲得了“說話”能力。

這個虛擬人，就是Ann與外界進(jìn)行溝通的媒介。

這也是Ann久違地露出如此爽朗的笑容。

還給Ann笑容的這項成果來自UCSF和UCB，由華人科學(xué)家Edward Chang教授主導(dǎo)。

目前這項成果的論文已在Nature上發(fā)表，F(xiàn)DA也將很快批準(zhǔn)人類臨床試驗。

來自約翰霍普金斯大學(xué)的Nathan Crone教授評價稱，這項成果是腦機(jī)語言傳遞的一個里程碑。

網(wǎng)友也稱贊說，這才是AI該有的樣子。

那么，Ann都經(jīng)歷了怎樣的艱辛歷程呢？

18年終于重獲新“聲”

30歲時，Ann由于不明原因患上了中風(fēng)，最終導(dǎo)致了嚴(yán)重癱瘓。

她全身的肌肉都失去了控制，甚至無法呼吸，更不要提說話了。

經(jīng)過多年的物理治療，Ann終于能夠移動面部肌肉，但距離能說話依舊相去甚遠(yuǎn)。

后來，Ann的頭部也可以移動了，借助一種設(shè)備，她終于可以在電腦屏幕上緩慢打字，她寫到：

一夜之間，我的一切都被奪走了

我(開始患病時)有一個 13 個月大的女兒、一個 8 歲的繼子和一段26個月的婚姻。

盡管效率不是很高，每分鐘只能打14個字，但也許就是這一點(diǎn)突破給了Ann生的希望。

事情最大的轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2021年。

Ann讀到了一項關(guān)于腦科學(xué)的研究，了解到科學(xué)家正嘗試通過一種植入式神經(jīng)設(shè)備幫助一名癱瘓的男子恢復(fù)交流功能。

進(jìn)行這場實(shí)驗的，正是Chang教授。

這項實(shí)驗實(shí)現(xiàn)了零的突破，但能夠“翻譯”出的詞匯量還比較有限。

Ann看到之后決定報名參加這項研究——為了幫助自己，也為了幫助更多的人。

當(dāng)我在康復(fù)醫(yī)院時，語言治療師不知道該拿我做什么。

參與這項研究給了我一種使命感，我覺得我正在為社會做出貢獻(xiàn)，感覺就像我又找到了工作。

我能活這么久真是太神奇了；這項研究讓我在還“alive”的時候就真正地“l(fā)ive”起來了！

具體來說，Ann幫助研究團(tuán)隊進(jìn)行了AI模型的訓(xùn)練工作。

最終在Chang教授團(tuán)隊和Ann的共同努力之下，Ann終于重獲新“聲”。

我們接下來再來聊聊，這項成果是怎么幫助到Ann的。

腦機(jī)接口實(shí)時轉(zhuǎn)換神經(jīng)信號

這項成果的核心是捕獲神經(jīng)信號的“腦機(jī)接口”。

團(tuán)隊通過將捕獲到的神經(jīng)信號和Ann給出的文本以及唇部動作結(jié)合進(jìn)行分析，訓(xùn)練出了可以將神經(jīng)信號轉(zhuǎn)換成語音信息的AI模型。

團(tuán)隊使用了一塊嵌入了253個ECoG電極的硅片，每個電極都記錄著上千個神經(jīng)元的活動。

與前一代不同的是，這項研究在分析過程中更加注重“音素”而不是“單詞”。

識別出的音素會重組成單詞，識別速度則達(dá)到了每分鐘80詞，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了之前的14字，詞匯量也達(dá)到了1024個。

Ann的女兒還提供了一份Ann患病前在婚禮上說話的視頻，這使得數(shù)字人的聲音也能和Ann患病前十分相像。

我們與人交談的時候，除了說話的內(nèi)容，面部表情也傳遞著重要信息，甚至對文字的含義也有影響。

Chang教授的團(tuán)隊也考慮到了這一點(diǎn)。

這項成果在輸出聲音的同時也在模擬操縱者的表情，使交流更加自然。

未來，團(tuán)隊計劃將這一成果便攜化，加入無線傳輸功能，讓溝通變得更容易。

Chang教授表示，團(tuán)隊的目標(biāo)是(為有需要人士)完整地恢復(fù)溝通功能。

這是我們與他人交談的最自然的方式。

One More Thing

此外，馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink于本月上旬完成了D輪融資。

此次融資共獲得2.8億美元，由“硅谷風(fēng)投教父”Peter Thiel的創(chuàng)始人基金(Founders Fund)領(lǐng)投。

論文地址：https://www.nature.com/articles/s41586023064434參考鏈接：[1]https://www.ucsf.edu/news/2023/08/425986/howartificialintelligencegaveparalyzedwomanhervoiceback[2]https://www.nature.com/articles/d41586023025460[3]https://twitter.com/rowancheung/status/1694700935115919536[4]https://twitter.com/neuralink/status/1688582504196739072

— 完 —

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