安·约翰逊18年前中风后瘫痪，失去了说话的能力。现在，在大脑植入物和人工智能的帮助下，她能够通过数字化身再次进行口头交流。
在上周发表在《自然》杂志上的一项研究中，研究人员在安的大脑表面植入了一组电极，将她的大脑活动传输到计算机上。在那里，人工智能算法将信号翻译成文字。在短暂的延迟之后，屏幕上的化身大声说出了安的话，并通过面部表情捕捉到了她的情绪。
据NBC新闻的艾瑞亚·本迪克斯报道，该研究的合著者、加州大学旧金山分校(UCSF)的神经外科医生爱德华·张(Edward Chang)在新闻发布会上说:“没有什么能表达看到这样的东西实时起作用是多么令人满意。”
荷兰乌得勒支大学(University of Utrecht)的神经科学家尼克·拉姆齐(Nick Ramsey)没有参与这项研究，他告诉《卫报》的汉娜·德夫林(Hannah Devlin):“这与之前的研究结果相比是一个很大的飞跃。”“我们正处于一个转折点。”
根据加州大学旧金山分校的一份声明，安目前使用一种设备进行交流，该设备允许她通过移动头部在屏幕上打字。该设备每分钟只能产生14个单词——而人类的口头对话平均每分钟产生160个单词。但是有了新的界面，安只能作为学习的一部分使用，她每分钟可以说78个单词，使她更接近自然的说话节奏。该设备破译了她想说的话，准确率约为75%。
《连线》杂志的艾米丽·穆林写道，这个界面比同一研究团队的早期版本进步了一大步，后者将预期的语音以每分钟15个单词的速度翻译成文本。
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改进后的系统依赖于一个植入了253个电极的植入物，这些电极被放置在大脑中负责交流的重要部位。在安中风之前，这些大脑区域向与语言有关的肌肉发送信号，比如喉部、嘴唇和舌头。现在，安头上的接口上插着一根电缆，将信号传输到电脑上。
接下来，人工智能将这些信号翻译成单独的声音——称为音素的单词块。然后将音素组合成单词。说这些话的数字化身被设计得看起来像安，它的声音经过训练，听起来像她在婚礼视频中的讲话片段。虚拟角色的脸也会移动，并根据安的大脑信号在视觉上表达情感。
据《自然》新闻的米里亚姆·纳达夫报道，安在研究结束后对研究人员说:“听到与自己声音相似的声音，这一简单的事实会让人情绪激动。”
安必须用这个界面训练几个星期，默默地一遍又一遍地说同样的短语，这样它就能理解她的大脑信号。通过这些试验，该算法学会了从1024个会话单词中识别术语。
该研究报告的合著者之一、加州大学旧金山分校的电气工程师凯洛?利特尔约翰对《财富》杂志的艾琳?普拉特表示:“她非常敬业、勤奋。“只要有需要，她愿意录制多长时间，她真的明白，她的努力将有助于创造一种语言神经假肢，让许多有这种残疾的人能够使用。”
在同一天发表在《自然》杂志上的另一项研究中，一名因ALS而失去说话能力的女性使用了另一种能产生语言的脑机接口，将预期的语言翻译成文本。该界面以每分钟62个单词的速度解码她的语音，在12.5万个单词的词汇量中，错误率为23.8%。
第二篇论文的合著者、斯坦福大学的研究科学家弗兰克·威利特(Frank Willett)在《连线》杂志的新闻发布会上说:“现在可以想象这样一个未来，我们可以让瘫痪的人恢复流畅的对话，让他们自由地说出自己想说的任何话，而且准确度高到足以被可靠地理解。”
不过，《自然新闻》指出，这些界面只在少数人身上进行了测试。加拿大英属哥伦比亚大学的神经伦理学家Judy Illes没有参与这两项研究，她告诉该出版物:“我们必须小心过度承诺对大量人群的广泛推广。”“我不确定我们是否已经到了那个地步。”
此外，利特尔约翰告诉《财富》杂志(Fortune)，要想让这些设备在日常生活中发挥作用，它们就必须是无线的——不像安使用的那种——而且要足够小，便于携带。但研究人员希望，在不久的将来，他们的技术将激发fda批准的通信系统。
Chang在声明中说:“这些进步使我们离为患者提供真正的解决方案更近了一步。”
