大脑模式可以预测单词和音节的言论

在大脑的电机皮层中的神经元以前认为是活跃的主要在手臂和手臂运动中也在演讲中亮起，这种方式类似于与这些运动相关的大脑活动模式，旨在今天发表的新发现el。

通过证明可以从神经活动模式中识别不同的音节或单词，这项研究提供了可能用于恢复失去发言能力的人中的声音的见解。

说话涉及人类的一些最精确和协调的运动。研究它是令人着迷的但具有挑战性的，因为有机会在他们说话时从某人的大脑中进行测量。该研究发生了作为Braingate2脑电脑界面试验临床试验*的一部分，该临床试验*正在测试一个能够与大脑“沟通”的计算机设备，帮助恢复通信并提供对机器人臂等假肢的控制。

研究人员通过录音研究了演讲脑活动从先前放置的多电极阵列电机皮质两个人参与Braingate 2学习。这允许他们研究在演讲中激活的大量神经元的射击的时间和位置，而不是一次只有几个。

“我们首先询问大脑电机皮层的所谓”手旋钮“区域的神经元在发言中是有效的，”领先作者Sergey Stavisky，神经外科部门和吴咀神经科学研究所的博士学位研究员在斯坦福大学， 我们。“这似乎不太可能，因为这是一个已知手动和手臂运动的区域，而不是语音。但科学文学中的线索表明可能存在重叠。”

为了测试这一点，团队在演讲任务期间从参与者记录了神经活动，在那里他们听到了10个不同音节中的一个，或者10个不同的短文字中的一个，然后在听到'去'提示后发出提示的声音。在讲话期间，神经元的发射率强烈变化，并且在整个电机皮质的整个部分中，活性神经元在研究人员从中录制。此外，只有当参与者听到声音时，触发率并没有改变。神经元活动的这种变化也与类似的声音组，称为音素，以及面部和嘴巴运动。这表明虽然在电机皮层上有不同​​身体部位的高级别控制，但个人的活动神经元重叠。

接下来，该团队进行了“解码”分析，以了解神经元触发模式是否可以揭示有关所说特定声音的信息。他们发现，通过分析近200个电极的神经活动，他们可以识别参与者所说的几个音节或单词中的哪一个。事实上，某些神经元活动模式可以正确地预测声音或缺乏声音，超过80％的参与者的病例，另一个案件介于另一个案件之间。

"This suggests it might be possible to use this brain activity to understand what words people who cannot speak are trying to say," says co-senior author Krishna Shenoy, Howard Hughes Medical Institute Investigator and Hong Seh and Vivian W. M. Lim Professor in the School of Engineering, and Co-Director of the Neural Prosthetics Translational Laboratory (NPTL), at Stanford University.

“通过这项研究，我们已经表明，我们可以识别人们基于其大脑活动来识别人们说的音节和言语，这为综合或从中撰写的综合和演讲奠定了基础神经活动当患者试图发言时测量，“联合高级作者Jaimie Henderson，John和Jene Blume-Robert和Ruth Halperin教授在斯坦福大学NPTL的NPTL和联合主任。”现在需要进一步的工作来综合对于实际说话不能提供示例数据的人的持续演讲。“

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