將大腦活動轉譯為文字

康琳

思維讀取程序為大腦植入裝置的研發鋪平了道路，可以將失語者的思想翻譯出來。

人們在聽到話語時會引起大腦活動。通過將大腦活動進行解碼，科學家讀取了人們的一些思想碎片。

這一卓越的成果將促使研究者用全新的視角探索大腦如何處理語言，并且大大提高了大腦植入裝置研發的可能性，從而幫助失語者重新說話。

盡管還在初期階段，但這項工作為大腦植入裝置的研究鋪平了道路。這種裝置可以監測人的思想，能夠徹底改變千千萬萬因為中風或其他疾病而失去語言能力的人的生活。

加州大學伯克利分校海倫·威爾神經科學研究所的所長、研究團隊的高級成員羅伯特·奈特說：“對大腦如何進行話語解碼的基礎科學而言，這是一項令人振奮的成果。這項技術可能會應用于開發可植入假體裝置來幫助人們說話。對某些病人來說，這會非常棒。下一步我們會測試是否能夠將人們腦中所想的詞語解碼。這聽起來有點嚇人，但真的能夠幫助病人。也許10年以后，這項技術會像老奶奶換個新的髖關節一樣普遍。”

科學家在已經接受過難治性癲癇手術的病人身上進行了實驗。在手術過程中，病人的頭骨頂部被打開，大腦表面被放置一層電極網。醫生利用電極來識別導致病人癲癇的精確觸發點，然后將組織移除。有時候病人需要等上好幾天，經受多次癲癇發作，醫生才能確定問題的根源。

布萊恩·帕斯利讓15位病人參與了實驗。他為每個人播放一組單詞，時長5分鐘至10分鐘，同時用電極網記錄病人的大腦活動。之后，他編制出電腦程序來識別腦電波中編碼的聲音。

布萊恩發現，大腦似乎能夠把聲音分解成聲波頻率（人們講話時最主要的頻率范圍是1赫茲至8000赫茲）。他把這種技術與鋼琴家做比較：鋼琴家只需要知道彈奏的是哪些琴鍵，腦中就能聽到這首曲子。

接下來，布萊恩為病人播放一組新單詞，驗證這種程序算法是否能夠挑選并重復可辨認的單詞。他在記錄顳上回的大腦活動時取得了最好的結果。顳上回位于大腦一側，耳朵上方。奈特說：“我本來沒覺得這樣可行，但布萊恩做到了。他的程序模型可以重現病人聽到的聲音，而且確實能夠識別出單詞，盡管聽起來不那么完美。”

不過，思維閱讀的研發前景還是引起了人們在倫理方面的顧慮，比如暗中讀取他人的思維，或者用來審問犯罪嫌疑人等。

奈特說，這已經是科幻小說的范疇了。“想要復制我們的工作，就必須打開一個人的頭骨，而且他必須得合作。”也就是說，制造一臺能幫人說話的裝置并不容易。這個裝置必須要小，而且可以無線操作。另一個潛在的問題是如何區分一個人想說的話和他寧可保密的想法。布萊恩指出，人們腦中所想的詞語編碼后更難破譯。

牛津大學的神經科學教授揚·施努普稱這項工作“很了不起”。他說：“一直以來，神經科學家都相信大腦通過將外部世界的方方面面轉換為電子活動的模式來工作，例如口語詞匯。但試圖通過把這些活動模式反向轉換為原始聲音（或者至少是近似原來的聲音）來證明這種觀點是正確的，無疑是一個巨大的進步。它為生物醫學應用的飛速發展鋪平了道路。

“有的人可能會擔心，這種技術會導致思維讀取裝置將來被用于竊取我們的思想隱私。這樣的擔心是沒有道理的。我們必須記住，科學家只能在癲癇患者自愿與他們密切合作的情況下運用這項技術，而且必須得到他們直接在患者的大腦表面放置大量電極的授權。”揚補充說：“我們可以放心，在可預見的未來，我們的頭骨對任何的技術思維黑客來說，都是一道難以逾越的障礙。”