在线语音合成使用长期植入的脑电脑接口在一个ALS个体
Miguel Angrick1, Shiyu Luo2, Qinwan Rabbani3
1Department of Neurology, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA. mangric1@jhu.edu.
Scientific reports
|April 26, 2024
概括
这项研究展示了一个脑-计算机接口 (BCI),为患有ALS的人合成可理解的语言. BCI成功地从大脑活动中重建了口语,提供了新的沟通途径.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 语音合成 语音合成
背景情况:
- 像ALS这样的神经系统疾病会严重损害语言.
- 现有的沟通辅助工具可能无法完全恢复自然语言.
- 大脑-计算机接口 (BCI) 提供了恢复通信的潜力.
研究的目的:
- 开发和评估在线语音合成BCI,用于发音障碍者.
- 评估来自电皮质谱 (ECoG) 信号的合成语音的可理解性和可靠性.
- 探索使用循环神经网络来解码语音意图.
主要方法:
- 在患有ALS的参与者身上使用了长期植入的BCI与电皮质谱 (ECoG).
- 采用三级循环神经网络方法来识别,解码和合成语音.
- 用6个关键词的词汇来测试BCI,用于控制通信板.
主要成果:
- 成功演示了参与者选择的可理解单词的在线合成.
- 通过人类听众实现了80%的单词识别准确度,用于合成语音.
- 展示了ECoG信号对基于语音的BCI的可靠性和稳定性.
结论:
- 长期植入的BCI可以使ALS患者产生合成语音.
- 开发的BCI保留了参与者的语音配置文件.
- 这项技术对恢复言语丧失患者的沟通充满希望.
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