解碼“無(wú)聲之言”——
科技日?qǐng)?bào)北京1月22日電 (記者張夢(mèng)然)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一款能解碼“無(wú)聲之言”的項(xiàng)圈,名為“Revoice”。這款設(shè)備結(jié)合了高靈敏度傳感器與人工智能(AI)技術(shù),佩戴舒適且可水洗,能夠幫助中風(fēng)患者恢復(fù)自然流暢的交流能力,而無(wú)需進(jìn)行侵入性腦部植入手術(shù)。相關(guān)研究成果發(fā)表于最新《自然·通訊》期刊。
中風(fēng)患者可能會(huì)出現(xiàn)言語(yǔ)障礙,因?yàn)槠浼∪饪刂颇芰κ軗p,導(dǎo)致言語(yǔ)不清、語(yǔ)速緩慢或語(yǔ)句斷裂;颊咔宄约合胝f(shuō)什么,但大腦與喉嚨之間的信號(hào)傳遞受阻而難以表達(dá),這種困境對(duì)患者及其家屬都造成極大壓力。
新設(shè)備由劍橋大學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)研發(fā),能夠?qū)崟r(shí)解碼使用者的無(wú)聲語(yǔ)音信號(hào)及情緒線索,從而支持言語(yǔ)障礙者與他人更自然地交流。Revoice以柔軟靈活的項(xiàng)圈形式佩戴于頸部,能夠捕捉心率以及喉嚨肌肉的微小振動(dòng),并利用這些生理信號(hào)重建出佩戴者意圖表達(dá)的詞語(yǔ)和句子。
設(shè)備采集的信號(hào)由兩個(gè)AI模塊處理:一個(gè)負(fù)責(zé)從無(wú)聲口型中識(shí)別詞語(yǔ);另一個(gè)則結(jié)合情緒狀態(tài)與上下文信息(如時(shí)間、天氣等),將簡(jiǎn)短的詞語(yǔ)擴(kuò)展為完整且符合語(yǔ)境的表達(dá)。
在一項(xiàng)針對(duì)5名構(gòu)音障礙患者(中風(fēng)后常見(jiàn)言語(yǔ)障礙)的小型試驗(yàn)中,該設(shè)備在詞語(yǔ)識(shí)別上的錯(cuò)誤率為4.2%,句子重建錯(cuò)誤率僅為2.9%。與現(xiàn)有輔助語(yǔ)音技術(shù)(如逐字輸入、眼動(dòng)追蹤或腦部植入)相比,Revoice能夠?qū)崟r(shí)、連貫地進(jìn)行語(yǔ)句轉(zhuǎn)換,大幅提升交流效率。
該設(shè)備不僅適用于中風(fēng)康復(fù),未來(lái)也可能用于支持帕金森病、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病等患者的交流需求。
在后續(xù)與中國(guó)團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)展的試驗(yàn)中,5名中風(fēng)患者和10名健康受試者默念短語(yǔ)后,通過(guò)兩次點(diǎn)頭即可觸發(fā)設(shè)備將短語(yǔ)擴(kuò)展為完整句子。例如,“我們?nèi)メt(yī)院”可被擴(kuò)展為“雖然時(shí)間有點(diǎn)晚了,但我不太舒服,我們現(xiàn)在能去醫(yī)院?jiǎn)幔?rdquo;設(shè)備能根據(jù)心率升高及深夜時(shí)間等情境,自動(dòng)補(bǔ)充語(yǔ)氣與內(nèi)容。
參與者對(duì)設(shè)備的滿意度提升達(dá)55%,表明其在輔助交流方面具有潛力。盡管仍需開(kāi)展大規(guī)模臨床試驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)希望未來(lái)版本能實(shí)現(xiàn)多語(yǔ)言支持、更精細(xì)的情緒識(shí)別,并進(jìn)一步提升設(shè)備續(xù)航與實(shí)用性。
【總編輯圈點(diǎn)】
這款高科技項(xiàng)圈就像給喉嚨戴了個(gè)聽(tīng)診器。當(dāng)患者心里想說(shuō)話,喉嚨的肌肉會(huì)有微小動(dòng)作,心跳也可能有變化。項(xiàng)圈能“聽(tīng)到”這些身體發(fā)出的信號(hào),然后靠聰明的AI算法,猜出患者想說(shuō)什么,甚至能體會(huì)出他們著急的心情,幫他們把簡(jiǎn)單的幾個(gè)字,補(bǔ)成一句完整、自然的話。這項(xiàng)技術(shù)的核心,其實(shí)是幫助患者重獲與人交流的獨(dú)立性與尊嚴(yán),而交流,正是康復(fù)過(guò)程中不可或缺的一環(huán)。