每分鐘62-78個詞！腦機接口讓失語者以意念準確“發聲”【附腦機接口行業市場分析】

圖源：攝圖網

8月23日，《自然》發表的兩篇論文報告了新的腦機接口裝置，其不僅能將大腦活動解碼為語言，而且比當前所有技術都更迅速、更準確且覆蓋詞匯量更大。這一成果展示了在幫助嚴重癱瘓人群恢復溝通能力方面的技術進步。

由美國斯坦福大學團隊開發的腦機接口裝置，可以通過插入大腦的細電極陣列收集單個細胞的神經活動，并訓練人工神經網絡來解碼病人想說的話。在該裝置的幫助下，一名肌萎縮性側索硬化癥病人能以每分鐘62個詞的速度進行交流，這種語速是此前類似裝置的3.4倍，更加接近自然對話（每分鐘約160個詞）。該裝置在50個單詞的詞匯量下錯誤率為9.1%，比此前最先進的語言腦機接口裝置低至約1/3。在使用12500詞匯量時，錯誤率為23.8%，團隊認為這可能是首次成功演示大詞匯量解碼的研究。

(資料圖)

在另一項研究中，加州大學舊金山分校團隊開發了一種基于不同方法獲取大腦活動的腦機接口裝置，其電極覆蓋在大腦表面并偵測許多細胞的活動，可以將大腦信號同時轉化為三種輸出形式：文字、語音和控制一個頭像。研究人員訓練了一個深度學習模型來解碼一名患者的神經數據，該患者因腦干中風而嚴重癱瘓，收集數據時病人無聲地說出句子。腦信號到文字的轉譯速度中位數為每分鐘78個詞（錯誤率為25%）；腦信號轉譯為語音時，372詞匯量下錯誤率為28.2%，詞匯量越小，錯誤率越低。

這項研究為未來的腦機接口技術發展提供了新的方向和希望。隨著技術的不斷進步，我們有理由相信，將來的腦機接口裝置將能夠更好地解碼大腦活動，并幫助更多的人恢復溝通能力。

腦機接口的定義及分類

腦機接口指在人或動物大腦與外部設備之間創建的直接連接，實現腦與設備的信息交換。其工作流程包括腦電信號的采集和獲取、信號處理、信號的輸出和執行最終再將信號反饋給大腦。腦機接口的技術分類，按照信號采集方式劃分，主要分為侵入式、非侵入式和半侵入式。

技術發展情況：專利申請數量不斷增長

2021年9月，科技部發布了《科技部關于發布科技創新2030—“腦科學與類腦研究”重大項目 2021年度項目申報指南的通知》，涉及59個研究領域和方向，國家撥款經費預計超過31.48億元人民幣，指南的發展標志著醞釀6年的中國腦計劃項目正式啟動。

在各大科研院校及相關企業的努力下，我國腦機接口行業正在加快追趕步伐。從專利來看，2013年以來，國內腦機接口相關專利數量持續增長，且申請量增速明顯加快；2021年我國腦機接口行業專利申請量達到了1896件，為近年來的峰值。

清華大學心理學系副教授、清華大學腦與智能實驗室兼職研究員張丹認為醫療臨床應用才是腦機接口技術的未來主流方向。張丹教授表示面向醫療，凡是跟大腦疾病相關的，比如漸凍癥、癲癇病等患者，都可以將其歸之于腦機接口這項技術的潛在應用方向之內。除了治療腦部疾病，還有一種情緒的腦機接口，也就是被動腦機接口，可以應用于心理學研究。

全聯并購公會信用管理委員會專家安光勇認為腦機接口技術還處于起步階段，仍有很大的發展空間。隨著科學技術的不斷進步，我們可以預見未來腦機接口技術將更加精確、可靠，并具備更多應用場景。

天使投資人、資深人工智能專家郭濤表示，腦機接口技術模糊了人與機器的邊界，也模糊了人類道德與法律規范的邊界。未來，政府有關部門需要進一步加強腦機接口技術創新的倫理規制、建立健全腦機接口技術風險評估和倫理審查機制、積極參與國際腦機接口標準制定等，防止技術被濫用。

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