每分钟62-78个词！脑机接口让失语者以意念准确“发声”【附脑机接口行业市场分析】

图源：摄图网

8月23日，《自然》发表的两篇论文报告了新的脑机接口装置，其不仅能将大脑活动解码为语言，而且比当前所有技术都更迅速、更准确且覆盖词汇量更大。这一成果展示了在帮助严重瘫痪人群恢复沟通能力方面的技术进步。

由美国斯坦福大学团队开发的脑机接口装置，可以通过插入大脑的细电极阵列收集单个细胞的神经活动，并训练人工神经网络来解码病人想说的话。在该装置的帮助下，一名肌萎缩性侧索硬化症病人能以每分钟62个词的速度进行交流，这种语速是此前类似装置的3.4倍，更加接近自然对话（每分钟约160个词）。该装置在50个单词的词汇量下错误率为9.1%，比此前最先进的语言脑机接口装置低至约1/3。在使用12500词汇量时，错误率为23.8%，团队认为这可能是首次成功演示大词汇量解码的研究。

(相关资料图)

在另一项研究中，加州大学旧金山分校团队开发了一种基于不同方法获取大脑活动的脑机接口装置，其电极覆盖在大脑表面并侦测许多细胞的活动，可以将大脑信号同时转化为三种输出形式：文字、语音和控制一个头像。研究人员训练了一个深度学习模型来解码一名患者的神经数据，该患者因脑干中风而严重瘫痪，收集数据时病人无声地说出句子。脑信号到文字的转译速度中位数为每分钟78个词（错误率为25%）；脑信号转译为语音时，372词汇量下错误率为28.2%，词汇量越小，错误率越低。

这项研究为未来的脑机接口技术发展提供了新的方向和希望。随着技术的不断进步，我们有理由相信，将来的脑机接口装置将能够更好地解码大脑活动，并帮助更多的人恢复沟通能力。

脑机接口的定义及分类

脑机接口指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。其工作流程包括脑电信号的采集和获取、信号处理、信号的输出和执行最终再将信号反馈给大脑。脑机接口的技术分类，按照信号采集方式划分，主要分为侵入式、非侵入式和半侵入式。

技术发展情况：专利申请数量不断增长

2021年9月，科技部发布了《科技部关于发布科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目 2021年度项目申报指南的通知》，涉及59个研究领域和方向，国家拨款经费预计超过31.48亿元人民币，指南的发展标志着酝酿6年的中国脑计划项目正式启动。

在各大科研院校及相关企业的努力下，我国脑机接口行业正在加快追赶步伐。从专利来看，2013年以来，国内脑机接口相关专利数量持续增长，且申请量增速明显加快；2021年我国脑机接口行业专利申请量达到了1896件，为近年来的峰值。

清华大学心理学系副教授、清华大学脑与智能实验室兼职研究员张丹认为医疗临床应用才是脑机接口技术的未来主流方向。张丹教授表示面向医疗，凡是跟大脑疾病相关的，比如渐冻症、癫痫病等患者，都可以将其归之于脑机接口这项技术的潜在应用方向之内。除了治疗脑部疾病，还有一种情绪的脑机接口，也就是被动脑机接口，可以应用于心理学研究。

全联并购公会信用管理委员会专家安光勇认为脑机接口技术还处于起步阶段，仍有很大的发展空间。随着科学技术的不断进步，我们可以预见未来脑机接口技术将更加精确、可靠，并具备更多应用场景。

天使投资人、资深人工智能专家郭涛表示，脑机接口技术模糊了人与机器的边界，也模糊了人类道德与法律规范的边界。未来，政府有关部门需要进一步加强脑机接口技术创新的伦理规制、建立健全脑机接口技术风险评估和伦理审查机制、积极参与国际脑机接口标准制定等，防止技术被滥用。

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