经过18年无声的生活，一名因中风瘫痪的女性通过加州大学伯克利分校和旧金山分校研究人员开发的实验性脑机接口重新获得了声音。
这项研究于周一发表在《自然神经科学》上，利用人工智能将参与者“安妮”的思想实时转化为自然语言。
加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学助理教授戈帕拉·阿努曼奇帕利在接受Decrypt采访时表示：“与其他物种共同拥有的视觉、运动或饥饿不同，语言使我们与众不同。这本身就使其成为一个引人入胜的研究课题。智能行为如何从神经元和皮质组织中产生仍然是一个大未知。”
这项研究使用脑机接口创建了安妮大脑电信号与计算机之间的直接通路。
阿努曼奇帕利解释说，该接口使用放置在大脑语言中心上的电极阵列读取神经信号。“但很明显，有些情况——如肌萎缩侧索硬化症（ALS）、脑干中风或损伤——使得身体变得不可接触，导致人处于‘锁定’状态。虽然他们的认知功能完好，但无法移动或说话，”阿努曼奇帕利表示。
阿努曼奇帕利指出，尽管在制造假肢方面取得了显著进展，但恢复语言仍然更为复杂。“两者都是运动系统，但肢体运动比口腔运动是更简单的问题，因为口腔运动涉及更多的关节和肌肉，”他说。“手臂的恢复也是我们追求的目标。”
机器学习与人工智能
阿努曼奇帕利强调了对话中快速反应的重要性，他表示，通过机器学习和定制的人工智能算法，脑机接口在一秒内将安妮的大脑信号转化为语音，使用合成语音生成器。“我们录制了安妮的尝试，并使用她受伤前的音频——她的婚礼视频。那是一个20年前的片段，但我们数字重建了合成语音，”阿努曼奇帕利说。“然后，我们将她的大脑说话尝试与那种声音匹配，以生成合成语音。”
尽管技术使安妮能够说话，但阿努曼奇帕利将此过程中的最困难部分归功于安妮本人。“真正的驱动力是安妮。她的大脑在进行重负荷的工作——我们只是读取它试图做的事情，”阿努曼奇帕利表示。“人工智能填补了一些空白，但安妮是主角。大脑经过数百万年的进化，正是为了实现流畅的交流而构建的。”
安妮的突破是脑机接口研究更广泛运动的一部分，该领域吸引了包括埃隆·马斯克的Neuralink在内的神经科学和科技领域的重要参与者。
周三，Neuralink向全球申请者开放了该公司的PRIME研究患者注册。
该团队并没有依赖于现成的人工智能模型，而是专门为安妮从头开始建立了一个系统。“我们没有使用任何现成的东西。我们使用的一切都是为安妮量身定制的。我们不从其他公司授权人工智能，”阿努曼奇帕利说。“我们是人工智能工程师和科学家——我们设计自己的工作，专门为安妮定制。将人工智能视为黑箱并不合适，特别是在医疗保健领域，单一方案并不适合所有人。我们必须重新构想并为每个人量身定制解决方案。”
隐私，首要任务
阿努曼奇帕利表示，构建专有人工智能不仅仅是关于专业化，也涉及到保护用户隐私。“目标是保护隐私。我们不会将她的信号发送到硅谷的公司。我们正在设计留在她身边的软件，”他说。“最终，这将是一个独立设备，由她自己的身体供电，进行本地工作——因此没有其他人控制她想说的话。”
阿努曼奇帕利强调了公共资金在脑机接口研究中的重要性。“像这样的项目推动了我们无法想象的创新，带来了下游应用。来自美国国立卫生研究院和国家聋哑及其他交流障碍研究所的联邦资金使这一切成为可能，”他说。“慈善和私人资金也欢迎推动其发展。这是我们共同能够实现的前沿。”
展望未来，阿努曼奇帕利希望研究人员能够加倍努力，通过技术恢复语言。“幸运的是，这一努力得到了强有力的支持。我希望人性元素始终处于中心位置，”他说。“像安妮这样的人自愿投入时间和精力到这一承诺对他们没有任何承诺的事情中，这对探索其他类似他们的治疗方法至关重要——这很重要。”
编辑：塞巴斯蒂安·辛克莱