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解碼說話意圖關(guān)鍵腦區(qū)找到 失語癥患者有望重獲“聲”機(jī)

2025-02-17 18:13:57來源：科技日報(bào)  

來源標(biāo)題：解碼說話意圖關(guān)鍵腦區(qū)找到 失語癥患者有望重獲“聲”機(jī)

美國西北大學(xué)科學(xué)家首次確定了與說話意圖相關(guān)的額葉以外的特定腦區(qū)——顳葉和頂葉皮層。這一發(fā)現(xiàn)為未來使用腦機(jī)接口(BCI)治療布羅卡氏失語癥開辟了道路。相關(guān)論文發(fā)表在2月13日的《神經(jīng)工程學(xué)雜志》上。

當(dāng)一個(gè)看到一只貓時(shí)，心里清楚地知道它是什么，但“貓”這個(gè)詞卻愣是卡在嘴邊，說不出口——這種現(xiàn)象被稱為布羅卡氏失語癥或表達(dá)性失語癥。這是一種語言障礙，影響患者的說話或書寫能力。目前的主要治療方法是語言治療，但西北大學(xué)科學(xué)家正在研究一種可能更有效的治療方法：使用BCI將大腦信號轉(zhuǎn)換為語音。

要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首要步驟是精準(zhǔn)定位BCI應(yīng)從大腦的哪個(gè)區(qū)域捕捉信號，以便準(zhǔn)確解碼患者的說話意圖。

值得注意的是，目前的BCI設(shè)備主要應(yīng)用于因肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)或腦干中風(fēng)導(dǎo)致癱瘓的患者，這些患者無法移動(dòng)或交流。在這些患者中，BCI通常從大腦額葉記錄信號。但布羅卡氏失語癥最常發(fā)生在中風(fēng)或腦腫瘤患者身上，這是由于大腦額葉受損所致。額葉是處理語言和部分語言的地方。因此，為了幫助布羅卡氏失語癥患者，科學(xué)家需要探索從大腦其他區(qū)域捕捉信號的可能性。

在此次研究中，科學(xué)家挑選了9名無語言障礙但有癲癇或腦腫瘤的患者，利用BCI電極陣列記錄了他們大腦皮層表面的電信號。患者被要求從顯示器上讀出單詞，或者保持沉默(即休息狀態(tài))。與此同時(shí)，科學(xué)家記錄了他們的大腦信號，即皮層腦電圖。

最后，科學(xué)家確定了與說話意圖相關(guān)的非額葉腦區(qū)，即顳葉和頂葉皮層。研究表明，這些非額葉區(qū)域確實(shí)包含與說話意圖相關(guān)的信息，使他們能夠區(qū)分患者何時(shí)準(zhǔn)備說話、何時(shí)不打算說話，或者僅僅是在思考一些他們不想表達(dá)的內(nèi)容。

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