脑机接口中文解码实现临床突破 失语患者有望“借机”重获“新声”|亚洲日韩欧美一区二区三区
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【科学补给站】
魏 路 本报记者 王 春
近日，上海岩思类脑人工智能研究院有限公司(以下简称“岩思类脑”)联合复旦大学附属华山医院(以下简称“华山医院”)、国家神经疾病医学中心、iBRAIN脑电联盟、浙江大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所自主研发的植入式脑电大模型，实现脑机接口中文解码临床突破，有望为因渐冻症、卒中等疾病导致失语的患者提供更好治疗方案。
这一重大突破标志着我国在脑机接口语言解码领域，特别是针对中文这一复杂语言系统的研究走在国际前沿，未来这一系统还能适用于各种不同语言的解析重建。
装上“中文操作系统”
“今天是新的一天。”当这句清晰的电子合成音在华山医院的病房里响起时，意味着一位癫痫患者通过脑电大模型，让大脑的思维直接转化为了可被听见的话语。这不是科幻电影中的场景，而是我国脑机接口中文解码取得临床突破的真实画面。
7月，在华山医院，医生为患者植入8—10根立体定向脑电图电极。这些纤细的“神经探子”会深入不同脑区，捕捉大脑思考时产生的脑电信号，并将它们输入脑电大模型。当患者“阅读”中文单词时，在与脑部电极相连的电脑显示屏上，脑电大模型会以惊人的速度解读这些脑电信号，直接输出患者一句句完整的“心里话”。
记者了解到，该名患者仅耗时100分钟进行模型训练，朗读了54个汉字，脑电大模型就能基于此输出流畅的句子。在该训练基础上，脑电大模型通过拆解声母、韵母等语音元素，再进行智能排列组合，能衍生出近2000个常用汉字的表达能力。
相比英文26个字母的解码，中文“418个音节+4个语调”的解码难度更高。“我们可以在半秒钟之内，解析出一个完整的中文语句，而且这个语句的字数是没有限制的。”岩思类脑首席科学家李孟说，“不仅如此，脑电大模型中文解码的准确率更是突破了瓶颈，10个声母的解码准确率超83%，15个韵母的解码准确率超84%。”
解得“准”，得益于脑电大模型高达1∶36的外推能力。通过探索多个大脑区域的协同编码机制，脑电大模型实现了目前中文解码的最高准确率、最强解码外推能力。
这一突破，相当于为脑机接口装上了“中文操作系统”，足以支撑患者进行日常完整的语义表达。未来，因渐冻症、卒中等疾病失语的患者借助临床植入的脑机接口设备，有望像普通人一样自然交流，实现说话功能，完整表达被“囚禁”在内心的声音。
建立共享脑电数据库
作为前沿技术，全球脑机接口技术研究方兴未艾，应用场景十分广阔。以Neuralink公司的侵入式硬核技术为代表，其在运动解码方向上，取得了不少突破，如让瘫痪病人用意念遥控机械臂喝水、操纵鼠标玩游戏等。
“从临床角度看，脑机接口最大的价值不在于概念演示。我们最终的目标是让患者重新动起来、走起来、说出来，从而提高他们的生存质量。”华山医院院长毛颖说。
如何让前沿技术成为提升患者生活质量的关键帮手？作为国家神经疾病医学中心的主体单位，华山医院在脑功能定位和保护、神经疾病治疗和脑科学研究上积累了大量基础和临床资源。“脑机接口是强交叉的前沿赛道，其突破不仅依赖技术和设备，还需要工程师、科研人员与医生、患者协同推进，让前沿技术与临床需求精准对接。”毛颖说。
上海脑机接口未来产业集聚区的成立为此提供了有力支撑。这里集结了高质量孵化器、概念验证平台和检测认证基地，形成产业生态闭环，推动脑机接口从“科学实验”快速转化为“普惠应用”。
目前，华山医院已启动全球首个脑机接口多中心队列研究，让相关研究不再是孤立的个案测试，而是对一批患者进行长期、系统的疗效观察，用标准化流程积累真实世界数据，推动形成可推广的技术标准和临床路径。
脑机接口技术的核心在于解码脑电信号，高价值信号源于真实临床环境中患者大脑的动态数据。毛颖介绍，脑电大模型的突破正是源自对脑机接口技术的长期布局。在上海市科委的支持下，华山医院牵头，联合全国十多家神经外科领域头部医院成立iBRAIN脑电数据联盟，目标是建立全球最大规模的标准化、共享型侵入式颅内脑电数据库，实现不同医院和设备数据的无缝对接与高效共享。
运行多年来，该联盟已完成规范化底层架构，积累起海量高质量脑电数据，为脑电大模型的创新提供了数据基石。临床端收集的数据交由技术团队进行系统化分析与算法模型训练，形成贯穿“临床—科研—技术迭代”的流程。如今，iBRAIN脑电数据库的价值已超语言解码本身，联盟将其打造成开放共享平台，将其变为推动整个脑机接口领域进步的公共资源，加速推动脑机接口产品从“能用”到“好用”的跨越。
这一开放共享平台还为多领域研究提供支撑，可探索大脑对运动信号、情感信号的编码，未来甚至能助力理解艺术创作时的大脑活动。同时，研究团队探索的多个大脑区域协同编码机制适用于多种语言解析，未来这套系统既能帮助中国患者说中文，也可助力外国患者使用英语、日语等，使脑机接口技术突破具有全球意义。
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