美國時間8月14日,美國加州大學舊金山分校(University of California, San Francisco)研究團隊發現,一名罹患肌萎縮性脊髓側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)男子,在植入Blackrock Neurotech研發的text-to-speech微電極陣列(MEA)後,成功恢復語言溝通能力,展現腦機介面(BCI)幫助癱瘓患者重獲語言能力的潛力,該研究結果已發表於《NEJM》。
ALS俗稱漸凍人症,是一種由運動神經元漸進性退化而造成全身肌肉萎縮和無力的疾病,在第一項研究中,一名在說話方面困難的45歲ALS男性患者,平常僅能以大約每分鐘7個單字的速度進行交談,而正常人的英語對話為每分鐘160個單字。
研究人員在患者腦中植入四個Blackrock Neurotech微電極陣列後,該陣列使用256個皮質內電極,以紀錄語言和言語大腦區域的神經活動。
研究結果顯示,在使用電極的第二天,患者能夠使用125,000個單字進行溝通,其是藉由文字轉成語音軟體解碼後,模擬出患者的聲音發聲,經過16小時累積使用後,該神經義肢能以每分鐘32個單字的語速交流,並且僅有2.5%的單字辨識錯誤。
相比之下,智慧型手機聽寫的單字辨識錯誤率為5%,而正常人閱讀文字時的單字辨識錯誤率為1-2%。
在與研究人員的對話中,患者表示自己非常開心能再次與家人和朋友交談,並讓不記得自己聲音的五歲女兒聽見父親的聲音,讓他備感自豪。
第二項研究中,一名ALS女性患者,在58歲時接受美敦力(Medtronic)研發的神經義肢,此設備在六年內皆運行良好,使她能夠透過點擊與他人溝通,研究人員表示,當設備變得不可靠時,並非任何技術上的問題,而是ALS導致患者大腦萎縮,最終使得腦機介面的效果減弱。
美國加州大學舊金山分校神經外科醫師Edward Chang表示,未來可能需要與影響較小或是患病期間不容易退化的大腦區域進行介面。
Blackrock Neurotech、Medtronic、Synchron 和 Elon Musk的Neuralink等公司正在努力將腦機介面商業化,Neuralink目前已經成功為二位患者植入腦機介面,並且患者已能利用意念控制電腦滑鼠,預計在今年為十人植入該裝置。
參考資料:
https://www.reuters.com/business/healthcare-pharmaceuticals/text-to-speech-brain-implant-restores-als-patients-voice-2024-08-14/
論文:
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2314132
(編譯/實習記者 郭品岑)