脑植入装置同时解码语言与手势，瘫痪患者“说话”有了新方式
发布时间：
2026-09-24
9月14日，发表于《自然-神经科学》的一项研究带来好消息：科学家首次证实，单个脑植入装置可同时解码瘫痪患者的言语和手势，让脑机接口（BCI）向更自然的交流方式迈出关键一步。这项由加利福尼亚大学旧金山分校Edward Chang团队完成的工作，为因中风、肌萎缩侧索硬化症（ALS）等失去言语和肢体功能的患者带来了新希望。
自然交流需要“声情并茂”
人类日常对话从来不只是动嘴——挥手、点头、耸肩等手势与言语的配合，是传递情绪和意图的重要部分。然而，中风或神经退行性疾病常会同时剥夺患者的言语能力和身体运动能力，让他们陷入“有口难言、有手难动”的困境。传统脑机接口虽能分别解码言语或手势，却难以像健康人一样将两者自然结合。
单个电极阵列“一石二鸟”
研究团队在三位严重瘫痪患者的大脑感觉运动皮层上方，植入了高密度脑皮层电图（ECoG）阵列。这种硬币大小的网格状电极能记录大脑皮层表面的神经信号。结果显示，单个植入装置就能同时采集到与上肢运动（如握拳、挥动）以及言语相关的嘴部、面部运动（如点头、嘴部动作）相关的信号。这些信号在大脑中虽有部分重叠，但空间分布足够区分。
在两名参与者身上，研究人员运行并行的言语和手势解码器，驱动一个个性化的全身虚拟形象。参与者只需尝试做出手势、回应提示，或同时完成两者，系统就能实时将神经信号转化为文字和虚拟动作。在对话任务中，其中一名参与者在三个对话区块中，言语和手势解码的中位准确度均达到100%，另一名参与者也表现出稳健的性能。
混合训练是关键
研究还发现，如果只用语势或只用手势数据训练模型，系统容易在两者同时尝试时“犯迷糊”。而将两种数据混合训练，不仅能让解码器在各种场景下都保持高精度，还能大幅减少误触发——比如避免患者只打算说话时，手势解码器却错误激活。文章指出，该技术目前仍处于临床前验证阶段，未来还需纳入更多参与者，并扩大词汇与手势库，才能走向实际应用。但初步验证已清晰表明：单个脑植入装置足以支撑多功能的自然交流，为瘫痪患者重建“声情并茂”的表达能力铺平了道路。
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