美國科學家成功以腦電腦介面(BCI)技術幫助一位腦幹中風的癱瘓女病人以數碼化身恢復說話能力,香港大學研究助理教授高峻岭博士接受「東張+」專訪,探討(詳見相關新聞)這項醫學突破。他指出,這項BCI技術的成功應用,證明大腦信號解碼和相關演算法在未來腦科學實際應用上有巨大潛力,他期望未來可以解碼人的情緒和壓力。
高博士介紹說,今次加利福尼亞大學舊金山分校(UCSF)及伯克萊分校的研究團隊,在女士大腦表面的語言區域上,放置一塊薄如紙片的253個電極矩形片。這些電極接收大腦發出的信號,要不是因為中風,這些信號本該會傳到她嘅舌頭、下巴、咽喉以及臉部的肌肉,但現在則可以通過一條接駁到頭部插口的電纜,將信號傳送到電腦,再由電腦控制發出相應詞語聲音。
病人與團隊花多個星期,訓練人工智能系統識別她的語音大腦信號。他們需要反覆唸出一個包含1,024個對話詞彙的不同短語,直至電腦識別到與詞語聲音相關嘅大腦活動模式。團隊更開發一種合成語音的演算法,以重現病人受傷前的聲音,並用她結婚時期的錄音作藍本。數碼化身的臉部表情以及口部動作,則用一間專攻AI驅動臉部動畫的公司Speech Graphics的軟件製作。研究團隊下一步目標,是製作一種無線的BCI,讓用戶不需要物理連接。David Moses博士說,如果中風等癱瘓病人可以相對自由控制自己的電腦與手機,能對他們的獨立性以及社交互動產生深遠影響。
「這項BCI技術的成功應用,證明大腦信號解碼和相關算法在未來腦科學實際應用上有巨大潛力。我們將來也可能通過開發算法並用無創性腦電圖來解碼人的情緒和壓力等,這些想法也非常具有實用性和前瞻性。」高博士說。
高博士在香港大學「佛學和科學實驗室」一直致力研究腦科學和情緒壓力的機制,他說:「我的實驗室已經有一點BCI技術的應用,如利用腦電波控制無人機起飛,這樣可以通過一種非常直觀的展示幫助大眾理解BCI。」
高博士說科技進步未來將促進更多跨學科的研究,以改善人類生活。他說:「目前這種跨學科的研究越來越多,能夠讓我們更深入地理解大腦的工作原理,並利用這些知識來改進我們的技術,以更好地服務人類。這項腦機接口(BCI)研究的成功,對我們相關的研究無疑提供了一個全新的視角和可能的研究方向。」
📝專家介紹📝
高峻岭博士,香港大學「佛學和科學實驗室」研究助理教授,香港大學李嘉誠醫學院腦內科博士。現在致力於精神壓力相關的腦科學研究並結合最新腦科學和傳統的禪修方法,提升人類精神健康。