近日，据BBC报道，加州大学旧金山分校的科学家们开发出了一项神奇的新技术，利用大脑植入体读取想说的话，再通过AI将其变成语言。专家称，这项于4月24日发表于《自然》杂志的新技术，可帮助那些因为喉癌、帕金森症和肌萎缩性侧束硬化症等疾病而失去说话能力的病患重获新生。

“这项研究首次证明，我们可以根据个人的大脑活动直接生成完整的句子。” 加州大学旧金山分校神经外科教授爱德华·张（Edward Chang）称，他也是该研究的作者之一。“凭借已有的技术，我们能建造一种对语言功能丧失的患者具有临床可行性的设备。”

据英国《卫报》报道，如已故的斯蒂芬·霍金教授使用的语音合成器，通常是靠眼睛或面部肌肉运动来逐字拼出词语。这种方式一分钟才能说8个单词。而人的自然语速平均每分钟为100到150个单词。该技术有望改变那些依赖于痛苦而缓慢的沟通方式，无法进行随意交流的人生活。

“读心装置”如何工作

这种“读心装置”技术分为两个阶段，首先，在大脑中植入一个电极，获取大脑控制嘴唇、舌头、喉咙和下巴运动的信号。随后，通过AI将这种运动变成声音，形成了一个来自“虚拟声道”的合成语音。

↑步骤1，植入电极确认大脑活动的相关神经信号，图据卫报

“我们是这么考虑的，既然大脑的这些语言中心编码的是动作而不是声音，我们在解码这些信号的时候也应该以同样的方式。”加州大学旧金山分校语言科学家，该研究第一作者Gopala Anumanchipalli称。

研究团队招募了五名即将接受癫痫神经外科手术的志愿者。为了准备手术，医生暂时在他们大脑中植入了电极，以此来绘制其癫痫发作源。当电极就位，志愿者被要求大声读出数百个句子，而科学家则记录下涉及讲话的大脑活动。研究人员不需要收集“读心装置”第二步的数据，因为其他研究人员此前已经做出了声音运动与语音如何相关的大型数据库。研究人员只需要使用这个数据库就可以了。

↑步骤2，信号被解码为嘴唇、舌头等发音器官运动，图据卫报

随后，研究人员使用AI来将电极捕捉到的大脑电活动模式和那种活动将产生的声音运动相匹配，产生近似于人声的合成声音。他们将这项技术描述为“虚拟声道”，可以直接由大脑控制。

↑步骤3，根据声音和发音器官运动数据库，解码后的运动由AI合成语音，图据卫报

技术仍不完美，多种疾病患者或可受益

为了测试效果，科学家们让成百上千人听取了合成语音样本并写下内容。其中一个测试中，听众拿到100个句子，每次还提供了有25个包括实际内容和随机单词的词库供听众参考。听众43%的时候都能完美地写下语音内容。

这些合成的语音样本听起来就像正常的人声，但有一种类似于比较重的外国口音。“sh” 和 “z”这些音能很准确地合成，不同性别的讲话者也能辨别，但比起“Book”中的“buh”这种爆破音，这个系统对于像Ship中的“sh”这种比较长的发音表现得还要更好一些，目前还不完美。

不过，沃特金斯教授指出，这些不完美倒不一定会成为交流的障碍。实际的对话交流中，人们会熟悉和适应一个人的讲话，并理解其意思。

而该技术下一步需要面临的考验就是，设备使用者是否可以不经过对他们个人语言的适应就能直接使用。

据BBC报道，运动神经元疾病、脑损伤、咽喉癌，还有一些中风，以及神经退行性疾病，如帕金森氏症和多发性硬化症等都可能导致语言能力的丧失。该团队表示，这一技术可对其中一些疾病起作用。但因为该技术依赖于控制嘴唇、舌头、喉咙和下颌的大脑部分正常工作。因此，某些类型的中风患者将无法获益。

“这不是一个对所有丧失语言能力的人都能奏效的解决方案。”张教授指出。不过，未来可能帮助那些从未说过话的如脑瘫儿童学说话。

与该研究一同发表的一篇评论称，该技术研究的出现，可以寄望“那些有语言障碍的人能重获自由交流，重新与世界连接的能力。”

“对于那些无法用语言沟通的人来说，为他们提供一个能帮他们实现交流的设备，这非常重要。”牛津大学认知神经科学教授凯特·沃特金斯（Kate Watkins）将这个最新研究描述为一项“巨大的进步”。

“这是来自一个伟大实验室的一个非常有趣的工作，但必须注意的是，它还处于研发早期，没到临床应用的时候。”伦敦大学学院的索菲·斯科特教授指出。

“读心装置”涉及道德争议

这种技术下，大家的小想法可以轻易被人读取了吗？目前还太难了。

“我们和其他研究者其实都试过是否可以单独解读思想。结果证明，这是一个非常困难和非常具有挑战性的问题。这也是为什么我们实际操作上选择了关注人们想说的内容的原因之一。” 张教授称。

然而，也还是有一些科学家认为，只要是能阅读思想的大脑和设备连接技术都存在道德争议。

红星新闻记者 林容 编译

编辑 杨渝彤