肌萎縮性側(cè)索硬化（ALS）是一種逐漸進(jìn)展的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病，以肌肉無(wú)力為主要表現(xiàn)；隨著病情發(fā)展，患者逐漸喪失運(yùn)動(dòng)、說(shuō)話、吞咽甚至呼吸的能力。
但正如著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金，ALS患者的意識(shí)清楚，大腦功能不受影響。
我之前工作的神經(jīng)科重癥室曾有兩位長(zhǎng)期住院的患者，均在40多歲的年齡發(fā)病，幾年后就不得不依靠呼吸機(jī)輔助呼吸維持生命。
因?yàn)锳LS患者相對(duì)年前，所以即使被禁錮到依賴呼吸機(jī)維持生命的病床上，仍有十幾年甚至更長(zhǎng)的生命期。
她們頭腦清醒卻無(wú)法與外界進(jìn)行交流，在用上呼吸機(jī)之后的生命期可謂是痛苦之極。
如果喪失了語(yǔ)言功能的ALS患者能夠表達(dá)其想法，他們的生活將完全不一樣。
至少，他們可以告訴護(hù)理人員，自己想翻個(gè)身、或者床上有東西擱著了自己，甚至可以告訴家屬自己想吃一點(diǎn)什么味道的食物。
2023年1月21日，一篇發(fā)表于bioRxiv題為““A high-performance speech neuroprosthesis””的研究中，科學(xué)家即展示了他們的最新進(jìn)展：在使用科研人員研發(fā)的語(yǔ)言腦機(jī)接口后，ALS患者可以每分鐘62個(gè)單詞的速度說(shuō)話【1】。
語(yǔ)言腦機(jī)接口（Speech brain-computer interfaces, BCIs）的這個(gè)最新進(jìn)展標(biāo)志著人工智能和神經(jīng)工程技術(shù)在溝通和互動(dòng)方面取得了重大突破。
研究團(tuán)隊(duì)將大腦植入物安裝在患者的大腦前額葉區(qū)域，該區(qū)域負(fù)責(zé)語(yǔ)言的生成和控制。
BCIs系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是植入大腦的神經(jīng)接口，另一部分是語(yǔ)音合成器。神經(jīng)接口部分通過(guò)檢測(cè)大腦信號(hào)來(lái)識(shí)別患者要說(shuō)的話，然后將信號(hào)傳輸給語(yǔ)音合成器。語(yǔ)音合成器部分會(huì)根據(jù)大腦信號(hào)來(lái)生成語(yǔ)音。
研究人員對(duì)患有語(yǔ)音障礙的兩位患者進(jìn)行了測(cè)試。在測(cè)試中，患者能夠使用這種BCIs系統(tǒng)進(jìn)行語(yǔ)音交流，并且語(yǔ)速達(dá)到了每分鐘62個(gè)單詞。這是目前使用大腦接口技術(shù)進(jìn)行語(yǔ)音交流的最高水平。
準(zhǔn)確率檢測(cè)中，在50個(gè)詞匯量的詞匯測(cè)試中，詞語(yǔ)錯(cuò)誤率為9.1%，比之前最好的語(yǔ)音BCI的誤差少了2.7倍。在125,000個(gè)詞匯量的詞匯測(cè)試中，患者的詞語(yǔ)錯(cuò)誤率為23.8%。
這項(xiàng)新的語(yǔ)音輸出系統(tǒng)，也是迄今為止所有腦機(jī)接口的最快速度，并且是第一個(gè)成功的大詞匯量解碼演示。
也許，到那時(shí)，ALS患者將不再是禁錮于病床的病人，而更能夠發(fā)出自己的聲音，傳遞出智慧。
想象下如果霍金能夠流利地闡述他對(duì)于宇宙、對(duì)于生命的理解，那將是多么的振奮人心。
更重要的是，ALS及其他類似患者的生活質(zhì)量將由此得到大幅提高！
參考文獻(xiàn)：
【1】https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.01.21.524489v1.full.pdf
編輯：Henry，微信號(hào)：Healsan。
Hanson臨床科研團(tuán)隊(duì)，由6位在美國(guó)的醫(yī)生及醫(yī)學(xué)科學(xué)家組成；目前在美國(guó)主要從事新藥研發(fā)和臨床科研。
作者簡(jiǎn)介：
Mark 博士，一直從事臨床免疫研究。博士畢業(yè)于北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院，北京行醫(yī)8年，美國(guó)新藥研發(fā)4年，2016年起主要從事醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析。
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