二号站平台_2号站代理注册登录中心

2号站代理语音解码从大脑活动区域的手控制

未知

2号站研究

20世纪30年代,神经外科医生怀尔德·彭菲尔德(Wilder Penfield)和他的同事提出了一个模型,用来理解大脑是如何控制运动的,他们称之为“运动侏儒”(motor homunculus)。其核心思想是大脑中称为中央前回的不同区域负责移动手、腿、脸等。虽然这个想法从一开始就被认为是一种简化,2号站而且后来的研究进一步使其复杂化,但在神经科学中,脑回的不同区域专门控制身体的特定部位,这一点仍然是正确的。
 
其中一个区域就是“手把”,顾名思义,它是大脑回中与手和手臂运动有关的一个多节区域。它还有另一个令人惊讶的功能。斯坦福大学的一个研究小组今天(12月10日)在《生活》杂志上发表报告说,一些神经元在说话时是活跃的,它们发出的信号可以被解码,以揭示发出的单词或声音。研究结果为大脑组织提供了新的见解,并可能有助于设计未来的脑-机接口,使不会说话的人能够进行交流。
 
“我对这篇论文感到非常兴奋,”加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)神经外科医生爱德华·张(Edward Chang)说。“它提出了一个问题,即在一个特定地区,功能的分配有多么排他性……我认为(缺乏排他性)是我们直到现在才充分认识到的问题。”
 
这项研究是BrainGate2研究的一部分。BrainGate2是一项长期的试验,四肢瘫痪的参与者被植入运动皮质的传感器,可以记录特定神经元的活动和位置。研究人员正在与参与者合作,以磨练脑-机接口的能力,将神经元活动转换为辅助运动,比如控制屏幕上的光标。
 
斯坦福大学的神经科学家Sergey Stavisky认为,由于一些参与者的把手中嵌入了传感器,这为探索手臂运动之外的区域提供了一个机会。具体来说,他专注于演讲。“我们从损伤研究中得知,比如有人中风了,如果你损伤了这个区域,你的手就动不了,但你仍然可以说话,”这表明这个区域对说话并不重要。但是Stavisky说,这类数据和其他可用的数据,如fMRI或电皮质学研究的数据,对大脑活动提供了一个相对的过程。
 
因此,斯塔文斯基、斯坦福大学神经外科医生杰米·亨德森、霍华德·休斯医学研究所的调查员、斯坦福大学的克里希纳·谢诺伊和他们的同事,与两个把手内装有传感器的BrainGate2参与者一起工作。在记录植入物的活动时,他们要求参与者说出事先准备好的单词表中的某些单词,或称为音素的部分单词。随后,研究人员用电脑分析记录下来的大脑活动,在大部分时间里,他们都能正确分辨出说出的是哪个单词或音素。在一名参与者中,他们准确地解码了10个单词中哪些单词被说出了85%的几率,而在另一名参与者中,他们的传感器斯塔文斯基说工作得不太好,准确率约为55%。
 
美国堪萨斯大学(University of Kansas)的神经学家乔纳森·布伦伯格(Jonathan Brumberg)指出,人们通常认为,2号站代理语言是由大脑的内部或腹侧部分控制的。虽然一些证据表明,大脑的外部或背部区域也与语言有关,但他说:“这是第一批真正提供直接证据的论文之一。”他补充说,目前还不清楚为什么语言在手和手臂的控制区域会有相应的活动,研究结果提出了一个问题,“如果这个背侧区域做的是与腹侧区域不同的事情,那么它(在语言中)的作用是什么?”
 
研究小组考虑的一种可能性是,在正常情况下,语言活动不会发生在把手上,而是由于参与者的麻痹而“重新映射”了把手。谢诺伊和亨德森领导的研究小组分别发现,想象中的全身运动——不仅仅是手臂和手——都表现在把手上。
 
斯塔文斯基说,他希望最终能为那些失去说话能力的人开发一种语音假肢。他说,在一个新的地方找到与演讲相关的活动可以让朝着这个目标努力变得更容易,因为“它给我们提供了更多的地方来提取(信号)。”

发表评论 (已有 条评论)

评论列表

    快来评论,快来抢沙发吧~