美国科学家研发读心程序 可将脑电波破译成语音

2012-02-03 18:44:56来源: 网易探索

美志愿者的头部X射线CT扫描图像 

  志愿者的头部X射线CT扫描图像,展示了负责处理声音的大脑颞叶上方的电极

  英国《每日邮报》报道,美国科学家研发出一款可以“读心”的电脑程序,能够破译大脑活动并将其还原成我们听到的词句。他们表示这项技术能够为因中风或者退化性疾病导致语言功能受损的患者带去福音。不过,很多人也对“读心”程序产生恐惧,担心自己的想法被他人偷窥。

  研究过程中,美国加利福尼亚州大学伯克利分校的神经学家将电极植入接受大脑手术的患者头骨,监视来自颞叶的信息。这一大脑区域与语言和图像处理有关。患者听到他人讲话时,电脑程序便开始分析大脑如何处理和重现他们听到的词句。科学家表示这项技术同样可以用于读取患者的想法,了解他们想说的话。

  刊登在《公共科学图书馆·生物学》杂志上的研究论文指出,这项技术让读心研究达到一个全新的高度。加州大学伯克利分校的神经系统学教授罗伯特·奈特表示:“对于因中风或者肌肉萎缩性侧索硬化症导致语言功能受损而无法说话的患者来说,这无疑是一项巨大进步。如果能够通过分析大脑活动进行另一种意义上的虚拟对话,将有成千上万的语言功能受损患者受益。”

  据悉,共有15名通过大脑手术治疗癫痫或者脑瘤的患者接受了测试。在征得他们同意的情况下,研究人员将256个电极安装在他们大脑表面,“窃听”他们表达的单个单词,包括名词、动词和名字。电脑程序分析电极活动,再现他们听到的词汇。研究论文合著者布莱恩·帕斯利指出,研究证明电脑程序破译大脑活动后获取的信息与在大脑内呈现的信息非常接近。

  通过进一步研究,大脑活动分析将允许科学家将患者的想法转换成真实的语音信息,或者借助界面装置表达患者的想法。

  研究发现人类的听觉系统将声音分解成单个频率。人类语言的频率范围大约在1到8000赫兹之间。帕斯利在接受美国广播公司采访时表示:“这项研究主要关注语言的低水平声学特征。在我看来,相关大脑区域并不只进行声学分析,还会进行其他活动。我们将理解他人的话视为一种非常自然的能力,实际上,大脑为了做到这一点进行了令人吃惊的计算。”大脑内的这些信息不会发生变化,可以进行精确测绘,电脑程序也可以破译出最初的声音。英国牛津大学教授加恩·斯库努普指出,这是一项引人注目的研究。“神经学家长久以来一直认为大脑通过将从外部获取的信息转换成电活动的方式进行工作,例如语言。这项研究证明,我们也可以将电活动还原成最初的声音,至少可以达到相当接近的程度。毫无疑问,这是一项巨大进步,为研发相关生物医学应用程序铺平了道路。”

  很多人担心这项技术将导致读心装置的出现,心怀叵测的人可以利用这种装置偷窥他们内心的想法。斯库努普表示这种担心没有必要,因为这项技术的使用目前仅限于少数愿意接受手术的患者。非侵入式大脑扫描还没有先进到可以读心的程度。他说:“所有重视个人隐私的人都是幸运的,因为在可预见的未来,我们的头骨仍旧是一个任何企图入侵大脑的黑客都无法攻克的屏障。”

关键字:美国科学家  研发  程序

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2012/0203/article_2677.html
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