來(lái)源：生物谷

你腦海里的 “無(wú)聲獨(dú)白”，現(xiàn)在能被機(jī)器 “讀懂” 了！近日發(fā)表在《細(xì)胞》（Cell）期刊的一項(xiàng)新研究，不僅精準(zhǔn)找到了大腦中負(fù)責(zé)“內(nèi)部言語(yǔ)”（inner speech，也就是我們心里默念時(shí)的大腦活動(dòng)）的區(qū)域，還成功用腦機(jī)接口（BCI）按指令解碼這種活動(dòng)——最高準(zhǔn)確率能達(dá)到 74%，甚至能從 12.5 萬(wàn)個(gè)詞匯中解讀出人們想象的句子。更貼心的是，這個(gè)系統(tǒng)還能守護(hù)“心理隱私”，不會(huì)隨便“偷聽”你的內(nèi)心想法，只有當(dāng)你在腦海里說(shuō)出特定“密碼”時(shí)，它才會(huì)開始翻譯你的想法。

這項(xiàng)研究對(duì)無(wú)法說(shuō)話的人來(lái)說(shuō)意義重大。比如患有肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）或中風(fēng)導(dǎo)致嚴(yán)重癱瘓的患者，他們可能連動(dòng)一下發(fā)音肌肉都很困難，而能解碼內(nèi)部言語(yǔ)的 BCI，能讓他們不用費(fèi)力嘗試說(shuō)話，光靠“想”就能交流?！斑@是我們第一次真正搞懂，純粹在心里‘說(shuō)話’時(shí)，大腦到底在怎么活動(dòng)。” 論文共同第一作者、斯坦福大學(xué)的 Erin Kunz 解釋道，“對(duì)那些連說(shuō)話和動(dòng)都很困難的人來(lái)說(shuō)，這種 BCI 能讓他們交流得更輕松、更自然?！?/p>

這些年，BCI 已經(jīng)成了幫助殘疾人的“黑科技”。它的原理是在大腦負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域植入微小電極，捕捉與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的神經(jīng)信號(hào)，再把信號(hào)轉(zhuǎn)換成動(dòng)作 —— 比如控制假肢，或是幫癱瘓患者打字。之前的 BCI 已經(jīng)能解碼 “嘗試性言語(yǔ)”：比如患者努力調(diào)動(dòng)嘴唇、舌頭等發(fā)音肌肉想說(shuō)話（哪怕說(shuō)出來(lái)沒人能聽清），BCI 能讀懂這時(shí)的大腦活動(dòng)，把想表達(dá)的內(nèi)容敲出來(lái)。這種方式比用眼球追蹤打字快多了，但對(duì)肌肉控制能力差的人來(lái)說(shuō)，反復(fù) “嘗試說(shuō)話” 還是又累又慢。

于是研究團(tuán)隊(duì)想：能不能讓 BCI 直接解碼“內(nèi)部言語(yǔ)”？“要是不用真的動(dòng)嘴，光在心里想就能交流，對(duì)大家來(lái)說(shuō)肯定更輕松、更快?！?論文共同第一作者、斯坦福大學(xué)的 Benyamin Meschede-Krasa 說(shuō)。他們找了四名參與者，這些人要么因?yàn)?ALS，要么因?yàn)槟X干中風(fēng)，都有嚴(yán)重的言語(yǔ)或運(yùn)動(dòng)障礙——有的說(shuō)話含糊到?jīng)]人能懂，有的完全不能說(shuō)話，只能靠動(dòng)眼睛交流。研究人員在他們負(fù)責(zé)說(shuō)話的大腦區(qū)域（運(yùn)動(dòng)皮層）植入了微電極，記錄神經(jīng)活動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究人員讓參與者要么“嘗試說(shuō)話”（盡量動(dòng)嘴說(shuō)），要么“想象說(shuō)話”（只在心里默念）同一組詞語(yǔ)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩種方式激活的大腦區(qū)域是重疊的，神經(jīng)活動(dòng)模式也很像——就像內(nèi)部言語(yǔ)是“縮小版”的嘗試性言語(yǔ)，只是整體的激活強(qiáng)度更弱。正是這種相似性，讓 AI 模型能通過(guò)學(xué)習(xí)內(nèi)部言語(yǔ)的神經(jīng)信號(hào)，準(zhǔn)確解讀人們想象的詞語(yǔ)。在測(cè)試中，這個(gè) BCI 表現(xiàn)很亮眼：用 50 個(gè)詞匯的小詞典時(shí)，最低錯(cuò)誤率只有 14%；就算用 12.5 萬(wàn)個(gè)詞匯的大詞典，也能成功解碼句子，部分參與者的準(zhǔn)確率能到 74%。

更有意思的是，這個(gè) BCI 還能 “捕捉” 到一些沒被明確要求的內(nèi)心活動(dòng)。比如研究人員讓參與者數(shù)屏幕上粉色圓圈的數(shù)量時(shí)，參與者心里默默數(shù) “1、2、3” 的過(guò)程，也被 BCI 解碼了出來(lái)——這說(shuō)明即使沒特意 “指令”，自然產(chǎn)生的內(nèi)部言語(yǔ)也能被識(shí)別。

不過(guò)大家可能會(huì)擔(dān)心：要是 BCI 隨便就能讀心，那心里的隱私不就沒了？別擔(dān)心，研究團(tuán)隊(duì)早就想到了這一點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)，雖然嘗試性言語(yǔ)和內(nèi)部言語(yǔ)的神經(jīng)模式很像，但兩者之間有個(gè)明顯的 “區(qū)別信號(hào)”——可以理解成 “運(yùn)動(dòng)意圖” 維度：嘗試性言語(yǔ)帶著 “想動(dòng)嘴發(fā)聲” 的意圖，內(nèi)部言語(yǔ)沒有。利用這個(gè)區(qū)別，研究人員能訓(xùn)練 BCI 完全忽略掉日常的內(nèi)部言語(yǔ)，不會(huì)隨便解讀你的內(nèi)心想法。

如果有人想專門用內(nèi)部言語(yǔ)交流，團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了“密碼解鎖”機(jī)制：只有當(dāng)你在心里默念選定的關(guān)鍵詞（比如實(shí)驗(yàn)中用的 “chitty chitty bang bang”），BCI 才會(huì)啟動(dòng)解碼功能。測(cè)試?yán)?，這個(gè)密碼的識(shí)別準(zhǔn)確率超過(guò)了 98%，既方便又安全。

當(dāng)然，現(xiàn)在的系統(tǒng)還不是完美的——解碼自由發(fā)揮的內(nèi)部言語(yǔ)時(shí)，還是會(huì)有不少錯(cuò)誤。但研究人員說(shuō)，未來(lái)要是給 BCI 裝更多傳感器，再優(yōu)化算法，肯定能做得更好。“BCI 的未來(lái)特別有希望。” 斯坦福大學(xué)的資深作者 Frank Willett 說(shuō)，“這項(xiàng)研究讓我們真的相信，總有一天，言語(yǔ) BCI 能幫人們恢復(fù)像正常聊天一樣流暢、自然又舒服的交流能力?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

Erin M. Kunz et al, Inner speech in motor cortex and implications for speech neuroprostheses, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.06.015.

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