听力快讯丨失语者的福音?科学家解码大脑隐藏的语言信号
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科学家正在开发一种脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI),以帮助患有布洛卡失语症(Broca’s Aphasia)的患者恢复语言能力。
要点


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布洛卡失语症是由于大脑额叶受损导致的语言障碍,患者虽能理解却无法表达想说的话。
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最新研究首次发现,除了额叶之外,颞叶和顶叶皮层也参与言语意图的形成过程。
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这一发现对脑机接口技术(BCI)的发展至关重要,可以确保设备只解码患者想要表达的语言,而不会泄露其不愿说出的内心想法。

一项开创性的研究揭示了新的大脑区域,这些区域可能帮助患有布洛卡失语症(Broca’s aphasia)的人恢复语言能力。科学家们正在开发一种脑机接口(BCI),能够将大脑活动转化为语言,为那些失去交流能力的人带来新的希望。来源:SciTechDaily.com
语言困境:布洛卡失语症的挣扎
想象一下,你看到一只毛茸茸的四条腿动物,它在喵喵叫。你心里很清楚这是什么动物,但“猫”这个词却卡在了嘴边,怎么也说不出来。
这种现象被称为布洛卡失语症(Broca’s aphasia)或表达性失语症,是一种影响人们说话或书写能力的语言障碍。目前的主要治疗方法是语言治疗,但美国西北大学的科学家们正在探索一种可能更有效的替代方案:利用脑机接口(BCI)将大脑信号转化为语言。
该研究的第一步是确定脑机接口应从大脑哪个区域采集信号,以解码患者的言语意图。
目前,脑机接口设备仅用于因肌萎缩侧索硬化症(ALS)或脑干中风导致瘫痪、丧失行动和交流能力的患者。对这些患者,脑机接口记录的是额叶的信号。但布罗卡失语症多由中风或脑肿瘤引发,其病灶恰恰位于负责语言生成的额叶区域。因此,要帮助布罗卡失语症患者,科学家需要从大脑其他区域采集信号。

科学家首次发现,大脑额叶以外的区域——特别是颞叶和顶叶皮层也参与了说话意图的处理。来源:西北大学
突破性发现:言语意图相关的新脑区
西北医学中心的科学家在一项新研究中首次发现,位于额叶之外的颞叶和顶叶皮层也参与言语意图的形成。这一发现为未来应用脑机接口治疗布罗卡失语症奠定了基础。
"这虽是一小步,却是必要的一步,"通讯作者、西北大学范伯格医学院神经病学与神经科学教授Marc Slutzky博士表示,"我们证实这些非额叶区域确实包含与言语意图相关的信息,使我们能够区分患者何时准备说话、何时保持沉默或只是在思考不愿表达的内容。"
该研究于2025年2月13日发表在《神经工程学杂志》(Journal of Neural Engineering)上。
伦理考量:思维解码与言语解码的界限
这些早期发现将帮助科学家在为布洛卡失语症患者设计脑机接口时,区分语言信息是与语言产生还是语言感知(包括理解)相关。Slutzky指出:“从实际和伦理角度来看,避免解码用户不想说出的思想至关重要。”
研究对象:无语言障碍患者
虽然最终目标是帮助失语症患者,但本研究是在9名没有语言障碍的癫痫或脑肿瘤患者(均来自西北纪念医院)身上进行的。研究人员通过植入式电极阵列(癫痫患者术前监测使用)或在手术室临时放置的电极,记录患者大脑皮层表面的电信号。实验中,患者或朗读屏幕上显示的词语,或保持静默状态,研究人员则同步记录其脑电活动(称为皮层脑电图,ECoG)。
随后,研究人员记录了患者在阅读屏幕上的单词或保持沉默(休息)时的大脑信号(称为皮层脑电图,ECoG)。下一步研究将涉及解码这些患者实际说出的内容。
(图源网络,侵删)
原文链接:https://scitechdaily.com/lost-for-words-scientists-decode-the-brains-hidden-speech-signals/


