在经历了18年的无声生活后，一位因中风而瘫痪的女性通过加州大学伯克利分校和加州大学旧金山分校的研究人员开发的实验性脑机接口重新获得了声音。

这项研究于周一在《自然神经科学》上发表，利用人工智能实时将参与者“安妮”的思想转化为自然语言。

加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学助理教授戈帕拉·阿努曼奇帕利告诉Decrypt：“与其他物种共享的视觉、运动或饥饿不同，语言使我们与众不同。仅这一点就使其成为一个引人入胜的研究主题。它仍然是一个大未知：智能行为是如何从神经元和皮层组织中产生的。”

该研究使用脑机接口在安妮的大脑电信号与计算机之间创建了直接通道。

阿努曼奇帕利解释说，该接口使用放置在大脑语言中心的电极网格读取神经信号。

“但很明显，有一些情况——如肌萎缩侧索硬化症（ALS）、脑干中风或损伤——使得身体变得不可接触，个人处于‘锁定’状态。他们的认知能力完好，但无法移动或说话，”阿努曼奇帕利说。

阿努曼奇帕利指出，尽管在制造假肢方面取得了显著进展，但恢复语言仍然更为复杂。

“这两者都是运动系统，但肢体运动是一个比口腔运动更简单的问题，后者涉及更多的关节和肌肉，”他说。“手臂恢复也是我们追求的目标。”

机器学习和人工智能

阿努曼奇帕利强调了对话中快速反应的重要性，他表示，借助机器学习和定制的人工智能算法，脑机接口在一秒内将安妮的大脑信号转化为语音，使用合成语音生成器。

“我们录制了安妮的尝试，并使用了她受伤前的音频——她的婚礼视频。这是一个20年前的片段，但我们数字化重建了合成语音，”阿努曼奇帕利说。“然后，我们将她的大脑尝试说话与该声音匹配，以生成合成语音。”

虽然技术使安妮能够说话，但阿努曼奇帕利认为她在这个过程中做了最困难的部分。

“真正的推动力是安妮。她的大脑在进行艰苦的工作——我们只是读取它试图做的事情，”阿努曼奇帕利说。“人工智能填补了一些空白，但安妮是主角。大脑经过数百万年的进化来完成这一任务——流畅的交流正是它的构建目的。”

安妮的突破是脑机接口研究更广泛运动的一部分，该领域吸引了包括埃隆·马斯克的Neuralink在内的神经科学和科技领域的主要参与者。

周三，Neuralink向全球申请者开放了该公司的PRIME研究患者注册。

该团队并没有依赖于公开可用的人工智能模型，而是从头开始为安妮构建了一个系统。

“我们没有使用任何现成的东西。我们所使用的一切都是为安妮量身定制的。我们没有从其他公司授权人工智能，”阿努曼奇帕利说。

“我们是人工智能工程师和科学家——我们设计自己的工作，专门为安妮定制。将人工智能视为黑箱并不合适，特别是在医疗保健领域，‘一刀切’并不适用。我们必须重新构想并为每个人定制解决方案。”

隐私，首要任务

阿努曼奇帕利表示，构建专有人工智能不仅关乎专业化，还关乎保护用户隐私。

“目标是保护隐私。我们不会将她的信号发送到硅谷的公司。我们正在设计一种软件，留在她身边，”他说。“最终，这将是一个独立的设备，由她自己的身体供电，局部工作——这样就没有其他人控制她想要说的话。”

阿努曼奇帕利强调了公共资金在发展脑机接口研究中的重要性。

“像这样的项目推动了超出我们想象的创新，具有下游应用。来自美国国立卫生研究院和国家聋哑与其他沟通障碍研究所的联邦资金使这一切成为可能，”他说。“慈善和私人资金也欢迎推动这一进程。这是我们共同能够实现的前沿。”

展望未来，阿努曼奇帕利希望研究人员加倍努力，利用技术恢复语言。

“幸运的是，这项努力得到了强有力的支持。我希望人性元素始终处于中心，”他说。“像安妮这样的人自愿投入时间和精力于一些不承诺任何回报的事情，探索对其他类似他们的人的治疗——这很重要。”

编辑：塞巴斯蒂安·辛克莱

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