科技日報(bào)北京1月22日電(記者 張夢然)科學(xué)家開發(fā)出一款能解碼“無聲之言”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)患者可能會出現(xiàn)言語障礙,因?yàn)槠浼∪饪刂颇芰κ軗p,導(dǎo)致言語不清、語速緩慢或語句斷裂;颊咔宄约合胝f什么,但大腦與喉嚨之間的信號傳遞受阻而難以表達(dá),這種困境對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解碼使用者的無聲語音信號及情緒線索,從而支持言語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,并利用這些生理信號重建出佩戴者意圖表達(dá)的詞語和句子。
設(shè)備采集的信號由兩個AI模塊處理:一個負(fù)責(zé)從無聲口型中識別詞語;另一個則結(jié)合情緒狀態(tài)與上下文信息(如時間、天氣等),將簡短的詞語擴(kuò)展為完整且符合語境的表達(dá)。
在一項(xiàng)針對5名構(gòu)音障礙患者(中風(fēng)后常見言語障礙)的小型試驗(yàn)中,該設(shè)備在詞語識別上的錯誤率為4.2%,句子重建錯誤率僅為2.9%。與現(xiàn)有輔助語音技術(shù)(如逐字輸入、眼動追蹤或腦部植入)相比,Revoice能夠?qū)崟r、連貫地進(jìn)行語句轉(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),未來也可能用于支持帕金森病、運(yùn)動神經(jīng)元疾病等患者的交流需求。
在后續(xù)與中國團(tuán)隊(duì)合作開展的試驗(yàn)中,5名中風(fēng)患者和10名健康受試者默念短語后,通過兩次點(diǎn)頭即可觸發(fā)設(shè)備將短語擴(kuò)展為完整句子。例如,“我們?nèi)メt(yī)院”可被擴(kuò)展為“雖然時間有點(diǎn)晚了,但我不太舒服,我們現(xiàn)在能去醫(yī)院嗎?”設(shè)備能根據(jù)心率升高及深夜時間等情境,自動補(bǔ)充語氣與內(nèi)容。
參與者對設(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。盡管仍需開展大規(guī)模臨床試驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)希望未來版本能實(shí)現(xiàn)多語言支持、更精細(xì)的情緒識別,并進(jìn)一步提升設(shè)備續(xù)航與實(shí)用性。
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