UCSF 团队在 Nature Neuroscience 发表研究,用单块皮层植入体同时解码语音与手势
加州大学旧金山分校(UCSF)团队在 Nature Neuroscience 发表研究,用一块植入感觉运动皮层上方的高密度电极阵列,把神经信号解码为文字和虚拟化身的手势动作。
推荐理由:原文给出 3 名受试者、语音与手势同时解码的准确率,读者可据此判断单块皮层植入体同时承载两类沟通信号的研究阶段。
加州大学旧金山分校(UCSF)团队在 Nature Neuroscience 发表研究,用一块植入感觉运动皮层上方的高密度电极阵列,把神经信号解码为文字和虚拟化身的手势动作。
推荐理由:原文给出 3 名受试者、语音与手势同时解码的准确率,读者可据此判断单块皮层植入体同时承载两类沟通信号的研究阶段。
研究团队提出 NeuroCodec,一个在神经音频编解码器潜空间中运行的 EEG 引导目标说话人提取框架,通过图卷积建模 EEG 空间依赖,并用注意力机制与 Mamba 时序建模融合脑电和语音表征。
研究用 mel 频谱、Gabor 滤波器组、语音存在、音素、句法、语义六类可解释特征及 Whisper、HuBERT、WavLM 的上下文嵌入构建线性编码模型,量化 ECoG 响应方差。方差分解显示,SFM 与大脑的对齐大部分可由其编码简单可解释语音特征的能力解释,且各层在低层与高层脑相关特征间存在系统性权衡。SFM 还学到低层特征无法解释的脑相关语义,该能力随模型规模和上下文长度提升。
研究团队在 arXiv 发布论文,系统比较了非侵入式神经解码中的六种多试次聚合策略,覆盖三个数据集、四项任务和两种组规模。作者提出的训练时 logit 平均在 7 个设置中的 6 个优于其他方法,并在 2025 PNPL 竞赛的音素分类设置上以平衡准确率领先竞赛冠军 17.4 个百分点。论文还把 logit 平均与联合集成训练联系起来,对后者表现不佳的既有解释提出质疑。
一篇综述系统梳理脑到语言解码,覆盖侵入式与非侵入式测量,将 Articulated、Inner、Perceived 三类任务与其涉及的神经群体、可用表征和解码输出对应起来。文章比较了已发表性能与通信成本,指出共享表征可跨记录条件和任务复用,在线沟通还依赖校准、反馈与用户控制。综述还提出从指令、语言到意义、场景与双向认知交流的五级发展路径。
10 月 18 日,Neuralink VOICE 临床试验参与者 Kenneth Shock 通过植入的 N1 脑机接口系统,用意念实时回答网友提问,并以患病前原声合成语音输出。
推荐理由:文章记录了 VOICE 试验参与者用 N1 实时答问的过程,并交代了延迟、准确率等使用限制,可据此了解意念语音目前的实际状态。
Precision Neuroscience 基于前 70 名患者、87,342 个电极位点和超过 180 小时记录,构建了覆盖运动感觉皮层、语言区、听觉区及脑干脊髓的电生理图谱,相关论文已于 9 月 24 日发布在 bioRxiv 且尚未经同行评审。
推荐理由:原文把 Precision 的广度路线与 Neuralink 的深度路线并置,读者可据此理解两家公司数据资产结构的差异与各自约束。
Tether Evo 宣布三篇经同行评审的脑机接口论文分别被 Journal of Neural Engineering、Imaging Neuroscience 和 Neural Networks 接收,其中两篇与罗马第二大学(UniTOV)合作。
Neuralink 于 9 月 19 日发布语音恢复临床试验 VOICE 的视频,主角是第三位受试者、ALS 患者 Terry。研究团队设计的系统检测患者尝试说话时产生的神经信号并输出为语音,视频中 Terry 说出的句子被实时显示在屏幕上,并以合成语音播放。Terry 的妻子 Lori 称他重新找回了声音,Terry 也通过电脑向妻子说出“I love you”。
推荐理由:Neuralink 公布 VOICE 试验第三位受试者的视频,读者可从中看到语音解码在 ALS 患者日常沟通中的实际表现。
两项实验让受试者外显(n = 14)或想象(n = 21)发出愤怒、快乐、中性、悲伤、愉悦五类情绪声音,同时记录 64 通道 EEG。单试次 EEG 情绪解码准确率在外显发声为 78.1%(随机水平 20%),想象发声为 36.4%,高伽马频段(50 至 100 Hz)与 T7、T8 等侧向通道作用关键。
Science News 梳理了语音脑机接口的进展:ALS 患者 Casey Harrell 通过植入左侧运动皮层的电极系统累计表达近 200 万个词,相关数据于 6 月发表在 Nature Medicine。
BrainGate2 登记一项可行性研究,面向失语症患者,评估皮层内神经接口系统的初步器械安全性,并验证患者通过尝试说话在电脑屏幕上生成文字和可听计算机语音的能力。
推荐理由:BrainGate2 把皮层内脑机接口的可行性研究扩展到失语症人群,关注的是用尝试说话生成文字与语音。
总部位于日内瓦的 Ability Neurotech 已在德国启动术中研究,在脑肿瘤手术中以每次 20 至 30 分钟的短时程记录患者神经信号,后续阶段计划在最多 5 名清醒患者身上记录其执行言语和运动任务时的脑活动。
推荐理由:Ability Neurotech 的光学脑机接口已进入术中研究阶段,其 128 通道、50 Mb/s 的传输方案为长期 ECoG 记录提供了新路径。
Paradromics 拆解语音脑机接口从神经信号到出声的三阶段流程:记录、解码与动作。记录阶段采集并数字化神经元电信号,其信息量决定系统信息传输率上限;解码阶段先用机器学习模型识别约 40 个音素,再交由语言模型还原句子,模型越强准确率越高但延迟越大。语音脑机接口需接近自然对话约 160 词/分钟的速度,延迟是关键考量。
Blackrock Neurotech 发文介绍 ALS 患者 Casey Harrell 使用其电极阵列的经历:2023 年他参加 UC Davis 主导的临床试验,四枚微电极阵列植入控制语言的脑区,数周后恢复说话。近两年居家使用中,他通过系统说出近两百万词并保持全职工作,2026 年发表在 Nature Medicine 的随访研究报告准确率保持在 99% 以上。
推荐理由:Blackrock 以患者近两年居家使用记录,呈现语音脑机接口从试验走向日常生活的实际状态。
Paradromics 发布面向患者与照护者的 ALS 科普内容,说明该病影响大脑和脊髓中控制肌肉运动的运动神经元,症状通常涉及行动、说话与呼吸。美国约有 30,000 人同时带病生活,每年新确诊约 5,000 人,散发型约占 90%、家族型约占 10%。公司称其脑机接口研发聚焦于在 ALS 使患者无法说话时尝试恢复沟通能力。
Blackrock Neurotech 介绍了一项预印本研究提出的端到端脑到文本框架 BIT,用单一可微神经网络把神经活动直接翻译成句子,词错误率从先前端到端方法的 24.69% 降至 10.22%。
推荐理由:BIT 把此前端到端方法的词错误率从 24.69% 降到 10.22%,并让尝试言语与想象言语的表征相互对齐。