暗哑有救 大脑信号可转成语音

加州大学旧金山发展出头戴装置,可以分析脑电波并转成语音。(图/UCSF)

科学家已经开发出一种头戴式装置,可以借着分析大脑中的电信号,并转换为可理解的合成语音,这一创新技术有朝一日可以为那些无法说话的的人发声。

新阿特拉斯(New Atlas)报导中风创伤性脑损伤,以及神经退行性疾​​病:帕金森症多发性硬化症肌萎缩侧索硬化症(ALS)常常导致不可逆转的说话能力丧失,最有名的人物就是罹患ALS的史蒂芬霍金(Stephen William Hawking)了。虽然这些严重语言障碍的人,可以学习使用辅助设备逐字拼出他们的想法,然而随着他们神经退化愈发严重,辅助设备能取样的可动肌肉范围变得愈来愈困难,霍金在最后几年,电脑系统只能用分析非常小的眼部移动或面部肌肉运动来判断他的意思,然而即使最新的科技,霍金要打字仍然容易出错的,并且非常慢,每分钟最多10个单词而已。

现在加州大学旧金山分校(UCSF)的研究人员发明了一种阅读脑电波的方式,可能可以听到「心声」。他们与5名志愿者合作,他们戴着脑波分析仪并朗读儿童故事测量哪些地方有电讯号,之后再默念一次相同的故事,再与朗读与默读的脑部讯号进行比对。

关键部分在于,脑波分析仪并不是试图阅读思想,而是分析朗读者在说话时,控制嘴唇下巴喉部的脑电波反应,而默读时这些区域也会有类似的反应,因此可以分析成「心声」。

虽然该系统目前远非完美 (平均69%的单词可以被正确理解,有25种选择可供选择 ),研究团队相信,他们已经找到了正确的方向首席研究员葛帕拉‧阿那马薜普里(Gopala Anumanchipalli)说:「声带运动与产生的语音之间,是一个复杂的关系。我们推断在大脑中可以找到这些信号,因此默读与朗读在大脑里做的是同样的事情。」

就他们目前的研究成果来听,「你想找的的证据并不会出现在书本里」(The proof you are seeking is not available in books),听起来仍然含混不清,不过问题出现在一些比较接近的发音上,如'sh'和'z','b'和'p',因为发音接近而变得模糊,但是这有点像刚学说话孩子一样,发言经常不标准

研究团队相信,更高密度电极阵列,以及更复杂的演算法,可以逐渐提高翻译的准确性。研究成员乔许,切利尔(Josh Chartier)说:「我们已经非常善于合成发言较慢的语音,未来必然可以制作准确度更高的语音。」

虽然研究团队还不能保证,什么时候这样的装置可以替失去说话能力的人来代言,但是这是一个非常令人鼓舞的突破