同济医院有望打破脑机接口,“解码”中国人的

湖北日报讯(龙华记者田暖通讯员)当你想说话时,脑机接口可以直接从你的大脑信号中“读取”你想说的中文单词,并通过外部设备“说”出来。 “意识形态话语”有望从科幻走向现实。近日,华中科技大学同济医学院附属同济医院神经外科舒凯教授与华中科技大学人工智能与自动化系吴东瑞教授共同组建的医学工程协同创新团队,首次提出基于脑磁图的中文语音脑机接口无创解码新范式。中国脑磁数据集成功构建并引入,创新运用人工智能算法。研究人员首次成功地有效解码中文单词的大脑信号,为失语症患者重获沟通能力带来新的希望。该研究成果发表在神经工程领域领先期刊之一的《Journal of Neural Engineering》上。舒凯表示,语音脑机接口技术可以直接将大脑的语言活动转化为语音信号,特别适合因中风或ALS等疾病而丧失语言功能的患者。但目前汉语语音脑机接口的研究较少,主要集中在音节层面,且现有研究主要基于脑信号的侵入式采集,且涉及手术风险,难以推广。在研究中,团队没有采用传统的脑电图记录技术,而是创新性地选用了国产原子磁力计脑磁图系统。舒凯解释说,电与脑电图相比,脑电图技术具有高时空分辨率的优势,可以以毫秒级的精度捕获大脑中的神经活动,同时考虑到更好的空间定位能力。对于中文解码等需要精确分析大脑区域的时间动态和协调性的任务,脑电图可以更清晰地分析语言处理中快速连续的神经信号,这是其他脑成像技术难以实现的。此外,与类似形式的脑电图相比,脑电图直接检测大脑神经元电活动产生的磁场,而不受颅骨组织的干扰。它能够更纯粹地反映原始的大脑活动,为解码提供更可靠的信号基础。 “传统大脑”如果说电波测试就像隔着墙壁听模糊的对话,那么脑磁图就像有一扇透明的窗户,可以让我们“看到”更多清晰的信息。“早期大脑语言区的活动。”舒凯说。研究过程中,研究团队通过让母语为中文的健康受试者佩戴接口帽,脑机结合阅读日常生活和医疗场景中高频的48个单词,构建了全球首个中文脑磁音频数据集(Chinese-MEG 48)。同时,我们创新性地开发了多模态辅助解码算法,创新性地引入了“文本+合成语音”的对比学习机制,引导AI模型的训练,准确识别大脑信号中的中文语义特征,最终实现了46.21%的中文词汇解码准确率。业内专家评价,通过医学与产业的联合创新,同济医院的这一成果标志着我国在中国式无创脑机接口领域迈出了坚实的一步,这是一个“从零到一”的突破。突破了汉语语音脑机接口领域的空白,为失语症患者重拾“汉语声音”提供了新的希望。随着技术的不断成熟,中国无创脑机接口有望走出实验室,为我国脑科学和智能医学的发展做出巨大贡献。数量。