带密码保护的读心脑机接口

一种新型脑机接口 (BCI) 能够解码人们想象中的语句,准确率高达74%。这项技术的关键在于,它只有在用户想到一个预设的密码时才会启动,从而有效保护了思想隐私。该设备通过分析大脑运动皮层的信号来工作,有望帮助因瘫痪或肌肉控制受限而无法说话的人重新获得沟通能力。

保护隐私的“思想密码”

脑机接口 (BCI) 旨在将大脑信号直接转化为文本或音频,为那些因中风或运动神经元疾病而失去语言能力的人带来了希望。然而,直接解码内心对话存在一个重大风险:设备可能会无意中“窃听”并翻译出用户不愿分享的私密想法。

“我们想认真地研究这个问题。”

— 斯坦福大学神经工程师 Erin Kunz

为了解决这个隐私难题,研究团队设计了一个密码激活机制。只有当用户首先在脑中想出特定的关键词后,系统才会开始解码后续的内心语言。这确保了用户对自己的思想何时被读取拥有完全的控制权。

核心工作原理

这项技术的核心是分析大脑中与自主运动相关的运动皮层区域。

    • 研究对象: 四名说话困难的参与者(一名中风,三名患有运动神经元疾病)。
    • 数据采集: 通过植入运动皮层的微电极收集大脑信号。
    • 关键发现: 研究人员发现,尝试说话想象说话(即内心独白)源于大脑的同一区域,并产生相似的神经信号,尽管想象说话的信号更弱。

从大脑信号到完整语句

研究团队利用收集到的数据来训练人工智能模型,使其能够从神经记录中识别出语音的最小单位——音素。

    • 第一步:识别音素。 AI 模型学习将特定的大脑活动模式与不同的音素对应起来。
    • 第二步:组合成词。 语言模型实时地将这些识别出的音素拼接成单词和句子。
    • 最终成果: 该设备从一个包含12.5万个单词的词汇库中进行匹配,对两位参与者想象的特定短语,其句子解读准确率达到了74%,这一水平与之前解码“尝试说话”的 BCI 技术相当。