这是让严重瘫痪的人用他们的想法说话的第一步, 犹他大学的研究人员将大脑信号翻译成文字，他们将16个微电极组成的两个网格植入颅骨下方、大脑上方.
“大发娱乐已经能够通过一种设备来解码来自大脑的信号，这种设备有望长期用于现在不能说话的瘫痪患者,布拉德利·格雷格说, 生物工程助理教授.
因为这种方法需要更多的改进，并且需要在大脑上放置电极, 他预计，对由于所谓的“闭锁综合症”而无法说话的瘫痪患者进行临床试验还需要几年时间.”
的 神经工程杂志《大发娱乐提供》杂志9月刊将刊登格雷格的研究成果，该研究展示了将大脑信号翻译成计算机语言的可行性.
犹他大学的研究小组在一名患有严重癫痫发作的志愿者大脑的语言中心放置了微型微电极网格. 这名男子已经接受了开颅手术——暂时切除部分颅骨——这样医生就可以给他植入更大的颅骨, 用传统电极定位癫痫的源头并通过手术停止.
使用实验微电极, 当病人反复阅读10个可能对瘫痪的人有用的单词时，科学家们记录下了他们的大脑信号：是的, no, 热, 冷, 饿了, 渴了, 你好, 再见, 多与少.
随后，他们试图找出代表这10个单词的大脑信号. 当他们比较任意两个大脑信号时——比如当这个男人说“是”和“不是”时产生的大脑信号——他们能够在76%到90%的情况下区分出每个单词的大脑信号.
当他们同时检查所有10种大脑信号模式时, 他们只能在28%到48%的时间里挑选出正确的单词，这比偶然的几率（本来是10%）要好，但还不足以让一种设备将瘫痪者的想法转化为计算机所说的文字.
“这是概念的证明,格雷格说。, “大发娱乐已经证明，这些信号可以告诉你这个人在说什么，而且超出了偶然. 但在病人真正发现有用的东西之前，大发娱乐需要能够更准确地识别更多的单词.”
一种将思想转化为电脑语音的无线设备最终将使那些中风瘫痪的人受益, 卢伽雷氏症和创伤, 格莱格说. 现在被“锁住”的人经常用他们所能做的任何动作来交流——眨眼或轻微地移动手——费力地从列表中挑选字母或单词.
犹他大学的同事们和格雷格一起进行了这项研究，其中包括电气工程师斯宾塞·凯利斯, 博士生, 理查德·布朗, dean of the College of Engineering; and Paul House, 神经外科助理教授. 另一位合著者是西雅图华盛顿大学（University of Washington in Seattle）的神经科学家凯·米勒（Kai Miller）.
这项研究由美国国立卫生研究院资助, 国防高级研究计划局, 犹他大学研究基金会和国家科学基金会.
非穿透性微电极读取大脑语音信号
这项研究使用了一种新型的非穿透性微电极，它可以放置在大脑上而不会刺入大脑. 这些电极被称为微型ecog，因为它们是用于皮质电成像的大得多的电极的一个小版本, 或ECoG, 半个世纪前发展起来的.
严重癫痫发作，药物控制不了的患者, 外科医生切除颅骨的一部分，并在大脑上放置一个含有ECoG电极的硅胶垫几天到几周，而颅骨被固定在原位，但不会重新附着. 纽扣大小的ECoG电极不穿透大脑，但可以检测异常的电活动，使外科医生能够定位和切除导致癫痫发作的大脑的一小部分.
去年, 格雷格和他的同事发表的一项研究表明，更小的微ecog电极可以“读取”控制手臂运动的大脑信号. 参与该研究的一名癫痫患者也自愿参加了这项新研究.
因为微电极不能穿透大脑物质, 它们被认为是安全的，可以放置在大脑的语言区域——穿透电极无法做到这一点，穿透电极已被用于大发娱乐瘫痪的人控制电脑光标或人工手臂的实验设备.
用于记录脑电波的脑电图（EEG）电极太大，记录的大脑信号太多，很难用于解码瘫痪者的语音信号.
把神经信号翻译成语言
在新的研究中, 微电极被用来检测大脑中由几千个神经元或神经细胞产生的微弱电信号.
两个网格中的每一个都有16个微ecog，间隔1毫米（约1 / 25英寸）, 被放置在大脑的两个语言区域之一：首先, 面部运动皮层, 哪一个控制嘴巴的运动, 嘴唇, 舌头和脸——基本上是和说话有关的肌肉. 第二个, 韦尼克区, 人类大脑中与语言理解和理解有关的部分.
这项研究连续四天进行，每次一小时. 研究人员告诉癫痫患者，每次他们指着患者时，重复10个单词中的一个. 大脑信号通过两个微电极网格被记录下来. 根据病人的疲劳程度，这10个单词中的每一个都重复了31到96次.
然后，研究人员通过分析每个神经信号中不同频率强度的变化，“寻找与不同单词对应的大脑信号模式”, 格莱格说.
研究人员发现，每说一个单词都会产生不同的大脑信号, 因此，最准确识别每个单词的电极模式因单词而异. 他们说，这支持了一种理论，即紧密间隔的微电极可以捕获来自单个细胞的信号, 大脑中神经元的柱状处理单元.
一个意想不到的发现是：当病人重复单词时, 面部运动皮层最活跃，韦尼克区不太活跃. 然而，当研究人员在病人重复单词后感谢他时，韦尼克的大脑区域“亮了起来”. 这表明韦尼克的区域更多地涉及对语言的高级理解, 而面部运动皮层则控制着大发娱乐发声的面部肌肉, 格莱格说.
当研究人员使用面部运动皮层记录的信号时，他们在区分一个词和另一个词的大脑信号方面准确率最高，达到85%. 当使用韦尼克区域的信号时，它们的准确率较低，只有76%. 将两个领域的数据结合起来并没有提高准确性, 这表明来自韦尼克区的大脑信号与来自面部运动皮层的信号并没有太多的联系.
当科学家们在每16个电极网格中选择5个微电极时，这些微电极在解码来自面部运动皮层的大脑信号时最准确, 他们区分两个单词的准确率上升到近90%.
在一个更难的测试中，从其他九个单词的信号中区分一个单词的大脑信号, 研究人员最初的准确率为28%，这并不好, 但比10%的随机正确率要好. 然而, 当他们专注于五个最精确的电极发出的信号时, 他们在几乎一半（48%）的时间里识别出了正确的单词.
“这并不意味着问题完全解决了，大发娱乐都可以回家了，”格雷格说. “这意味着它有效, 大发娱乐现在需要改进它，这样患有闭锁综合症的人才能真正地交流.”
“显然下一步——这也是大发娱乐现在正在做的——是用更大的微电极网格来做”，在一个11乘11的网格中有121个微电极, 他说. “大发娱乐可以把电网做得更大, 有更多的电极，从大脑中获取大量的数据, 这可能意味着更多的单词和更好的准确性.”