研究示意圖。圖片來源：《自然·神經(jīng)科學》

科技日報記者?張夢然

英國《自然·神經(jīng)科學》發(fā)表的一篇論文，描述了一種非侵入性的語言解碼器，可通過功能性磁共振（fMRI）數(shù)據(jù)，重建感知到或想象出的語言。

過去的語音解碼器被用于侵入性神經(jīng)外科手術后記錄神經(jīng)活動，這限制了它們的用途。其他使用非侵入性腦活動記錄的解碼器限制在解碼單個詞匯或短語，還不清楚此類解碼器是否可用于連續(xù)的自然語言。

美國得克薩斯大學奧斯汀分校研究人員開發(fā)了一個解碼器，可通過來自fMRI數(shù)據(jù)獲得的腦模式重建連續(xù)語言。他們記錄了3名參與者傾聽16小時敘事故事的fMRI數(shù)據(jù)，以訓練模型在腦活動和語義特征之間進行映射，捕捉特定詞組含義和相關的大腦響應。這一解碼器模型隨后測試了參與者聽新故事的腦響應，這些故事沒有用在初始訓練數(shù)據(jù)集中。使用這一腦活動，解碼器可生成詞匯序列，捕捉到新故事的含義，還生成了一些精確的故事詞匯和短語。他們發(fā)現(xiàn)，解碼器可從大多數(shù)已知處理語言的腦區(qū)和網(wǎng)絡的活動中推斷連續(xù)語言。

這一解碼器還可通過fMRI數(shù)據(jù)預測某個參與者想象的故事的含義，或觀看一部無聲電影的內(nèi)容。當一名參與者主動聽一個故事，忽略其他同時播放的故事，解碼器可識別出那個被主動聽的故事的含義。

團隊對解碼器作了隱私分析，發(fā)現(xiàn)當它基于一名參與者的fMRI數(shù)據(jù)進行訓練時，對預測另一名參與者數(shù)據(jù)的語義內(nèi)容預測表現(xiàn)不佳。他們總結說，參與者的合作在訓練和應用這些非侵入性解碼器中非常關鍵，而未來此類技術的發(fā)展，亦需要政策保護心理隱私。