“那天，Pat 戴上我们的系统，开口发出一连串‘嗯嗯啊啊’的声音，然后电脑屏幕上出现一句完整的英语句子，Pat 非常激动地举起双手，兴奋地看着我们，不停地点头示意那就是她想说的。我们在场所有人都和她一起欢呼nba博彩分析，当时我也差点流泪。”斯坦福大学计算机科学系博士生范超霏表示。
图 | 正在参加实验的帕特·本纳特（Pat Bennett）（来源：资料图）
日前，范超霏和所在团队研发出一款脑机接口设备，在 AI 的帮助之下能将人脑的神经活动，实时解码为电脑屏幕上的文字，每分钟可以解码 62个英语单词，创下该类成果目前最快的文字转换速度。
想象一下如果有一天醒来，假如一个人发现自己可以看到和听到，却不能说话、也不能指挥自己的身体，那么他会有多绝望？事实上，目前有不少人正在这种处境之中。
他们的大脑因为种种原因比如中风、脊髓瘫痪、肌萎缩侧索硬化症等，会逐渐失去对身体的控制。这类患者只能通过一些辅助手段来和身边的人沟通，比如眼球追踪、脑电波识别（即非侵入式脑机接口）等。
www.kingofoddszone.com虽然这些辅助手段可以让他们重新与外界沟通，但是沟通速度非常慢，可能一分钟只能说出几个单词，而正常人一分钟可以说出 160 个单词左右。
之前，也有其他科研团队使用半侵入式脑机接口，来尝试实现“人脑神经活动转文字”。但是，半侵入式脑机接口的分辨率低于侵入式脑机接口，原因在于半侵入式的微电极只是放在大脑表面，由于并未植入大脑灰质，所以无法监测单个神经元的信号，只能监测一个区域的神经元产生的局部电场。
因此，此前的最好成果也只能让患者每分钟说出 18 个单词，而且只能使用 50 个简单的单词，准确率也只有 75% 左右。
为了让该类患者更高效地和外界沟通，学界一直在尝试是否有更高效的方法。基于此，范超霏所在团队研发出一种更加直接的方法，即在大脑的特定区域植入微电极（microelectrode arrays），获取大脑在说话时候神经元的电信号，然后把获得的信号直接转换成文字。
此次由范超霏等人研发的系统，可以让受试者每分钟说出 62 个单词，患者可使用的单词多达 12.5 万个之多，准确率也能达到 76.2%。如果只使用 50 个单词，准确率则可以高达 90.9%。
相比之前的半侵入脑机接口比，此次系统有着质的提高。相关论文的评审专家表示：“无论是在速度上还是在准确率上，这都是脑机接口领域的一次重大突破。”
皇冠盘abcd盘其意义在于证明了侵入式脑机接口可以帮助患者重新“开口说话”。并且，只要植入的微电极数量够多，准确率就可以接近百分百。
日前，相关论文以《一种高性能语音神经假体》（）为题发在 Nature[1]。斯坦福大学霍华德·休斯医学研究所弗朗西斯·威利特（）是第一作者兼通讯作者，斯坦福大学电子工程系艾瑞因·M. 昆兹（Erin M. Kunz）、斯坦福大学计算机科学系范超霏是共同一作。
图 | 相关论文（来源：Nature）
整体来看，此次成果最主要的应用场景在于，帮助因为脑疾病不能说话的患者重新和外界沟通。
目前，该团队使用的硬件设备非常复杂，因此仅限于在实验室中使用。未来几年内，假如一些脑机接口公司能够顺利推出新款脑机硬件，那么此次斯坦福团队的实验成果，搭载新的脑机硬件就能被转化为真正可以帮助人类的产品。
届时，就能设计出更加便携的脑机产品，让患者随时随地都能使用。范超霏表示：“我们相信在若干年内，会有更多新的脑机设备获得 FDA 批准，到时本次成果将能真正帮助到患者。”
皇冠客服飞机：@seo3687据介绍，范超霏加入本次项目时，研究计划已经制定完毕。当时，他们打算需要寻找一名已经失语的肌萎缩侧索硬化症患者来参与试验。原因在于对于这类患者来说，在其大脑中控制嘴部肌肉的区域植入微电极，如果真的出现风险造成的后果相对较小。
范超霏表示：“寻找患者的过程耗时好几年。由于我们的项目属于临床试验，存在一定风险。就算实验很成功，但考虑到我们的脑机硬件比较庞大，无法让患者随时随地使用。所以，尽管这期间不停有患者来咨询，但最后大多数并未打算参与。”
后来，67 岁的帕特·本纳特（Pat Bennett）决定参与本次实验。范超霏说：“她是一个非常乐观、非常有活力的老太太。Pat 是一名患病多年的肌萎缩侧索硬化症患者。她已经失去了说话能力，只能发出‘嗯’‘啊’的声音。她也无法独立行走必须借助轮椅，但是她仍能通过写字和外界沟通。”
2022 年初，斯坦福大学神经外科负责人杰米·亨德森（）教授正式开展针对 Pat 的实验。
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范超霏表示：“微电极的植入是一个技术要求非常高、同时很少有人做过的手术。而 是全球少数几个做过多例此类手术的脑外科医生。”
手术之前， 仔细规划了每一个步骤。整个手术历时半天，过程很顺利。手术之后大概三周，他们开始采集数据。
每周的其中两个早上，课题组成员都会来到 Pat 家中，他们让 Pat 坐在一台电脑前，这时她的大脑数据会实时传输到电脑。然后，电脑会把她的大脑信号实时解码成她想说的话。
菠菜网正规平台有哪些皇冠篮球投注由于之前从未有人做过类似实验，因此整个数据采集过程历时好几个月，期间也历经了诸多不确定性。
比如，他们一开始选择两个脑区植入电极，一个运动是皮层脑区，这个脑区也是该团队比较熟悉的区域，对于从这个脑区获取有用的信号大家也比较有信心。
另一个脑区叫布若卡氏区（Broca’s area），尽管针对这个脑区的研究已有很多，但没有人真正像他们一样通过植入微电极来深入研究它的功能。
根据之前的研究，课题组原以为能从这个区域获得跟说话相关的信号。然而，他们却以失败而告终。
“这就意味着对于解码说话来说，有一半的植入电极都没起到作用，准确率也不如想象得高。但在同时，也意味着我们有可能颠覆之前脑科学界对这个脑区的认识，从而开启一个新的理论。”范超霏说。
博彩短信推广美高梅app1.1.15版本下载如前所述，由于患上肌萎缩侧索硬化症，Pat 已经好几年无法张口说话，只能通过手写方式来和身边人沟通。当课题组的实验进行到第二个月的时候，他们已经采集到足够多的数据，这时借助 AI 模型已经能够准确识别 Pat 所说的话。而当 Pat 第一次使用本次系统说出话的时候，至今让范超霏历历在目。
图 | 范超霏和 Pat（来源：范超霏）
此外，2023 年初本次项目的主导人之一、范超霏的导师、斯坦福大学计算机科学系教授克瑞斯那·申诺伊（）
不幸去世。范超霏说：“ 从 2022 年初就被诊断出胰腺癌，此后他一直在和病魔抗争。 是一个非常杰出的科学家，他的梦想就是有一天能通过脑机接口来帮助患者。”
为了实现这一目标， 从猴子开始做实验，借此理解了大脑运动皮层的工作原理，然后设计脑机接口来解读运动皮层的信号。
“可以说他是少数同时精通电气工程、脑科学、和医学的人。同时， 又是一个非常乐观的人，他会认真关心身边的每一个人。我记得好几次和他开会，因为实验不顺我非常沮丧，但是他会用温暖的口吻、用他的幽默和他的智慧，给我指出一条新的路径。很遗憾他没能看到论文的发表，而这项研究其实是他毕生努力的结晶。”范超霏说。
斯人已去，做出更好的研究是对于导师最大的告慰。后续，范超霏和所在团队将会更深入地理解大脑通过控制嘴部肌肉来说话的原理。
前面提到，本次实验中微电极的植入位置，位于大脑的运动皮层。运动皮层是大脑生成并控制全身肌肉信号的地方。而对于大脑如何控制手和手臂，课题组已经有了一定了解。但是，人在说话的时候需要同时快速调动嘴部和喉部多块肌肉，所以揭开大脑产生这种控制复杂运动的信号的背后原理，可以帮助我们更好地理解大脑的运作。而这也将是课题组后续研究的方向。
另据悉，范超霏能参与到此次项目中，既和自己的学习成绩有关，也和自己曾经的业界工作经历有关。据介绍，其本科毕业于浙江大学竺可桢学院，大三开始去加拿大西蒙菲莎大学交流。
澳门皇冠免费网址大全本科毕业之后，他来到斯坦福大学读硕士，一年之后休学回国工作。5 年前，他再次选择回到斯坦福读研。硕士毕业之后，他又在这里攻读博士。
他说：“我在本科毕业乃至于读硕士的时候，还不清楚自己到底对什么感兴趣。我很羡慕那些很早就知道自己喜欢什么的人。我在出门问问公司的那段时间接触了很多 AI 的东西。我对 AI 很有兴趣，同时也知道当时的 AI 依旧存在很大的局限性。”
皇冠现金在工业界的时候，范超霏很少有时间深入思考如何解决 AI 的局限性。因此，他决定回到斯坦福继续深造，期望通过理解人脑的工作方式来设计更好的 AI 产品。
其表示：“业界的工作经历让我确定了自己感兴趣的领域。回到校园之后，我发现其实读博是非常艰难的，像我们可能好几年都找不到一个实验患者，发出来一篇论文好几年就过去了，因此必须有坚定的信念来让自己坚持下去。”
参考资料：
1.Willett, F.R., Kunz, E.M., Fan, C.et al. A high-performance speech neuroprosthesis. Nature 620, 1031–1036 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06377-x
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