AI駆動のBCI技術により、脳卒中生存者が18年ぶりにリアルタイムで発話可能に

カリフォルニア大学の研究者たちは、AI駆動のブレイン・コンピュータ・インターフェース（BCI）を使用して、2005年の脳卒中後に沈黙していたアン・ジョンソンの脳信号をリアルタイムの発話に変換しました。このシステムはAlexaやSiriのようなデバイスと同様の技術を駆使し、8秒の遅延があった以前のモデルを改善しました。 

カリフォルニア大学バークレー校とカリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究者たちは、 開発 四肢麻痺の47歳の女性に自然な発話を回復させるカスタマイズされたブレイン・コンピュータ・インターフェースシステムを開発しました。現在、アンはUCサンフランシスコとUCバークレーの研究者を支援し、生成された発話に顔の表情を一致させるデジタルアバターを通じて、彼女のような人々がより自然にコミュニケーションできるBCI技術の開発に取り組んでいます。

UCバークレーの電気工学・コンピュータサイエンス准教授で、月曜日にNature Neuroscience誌に掲載された研究の共著者であるゴパラ・アヌマンチパッリは、アンに埋め込まれたデバイスが「発話の意図を流暢な文に変換した」ことを確認しました。カンザス大学の音声・応用神経科学研究所のジョナサン・ブルンバーグもこの知見をレビューし、進歩を歓迎し、 Associated Press（AP通信） に対して、これは「神経科学分野におけるかなり大きな進歩だ」と語りました。

BCI技術により、女性は約20年ぶりに発話を回復

マインドリーディングが到来する

ブレイン・コンピュータ・インターフェースにおける画期的な進歩：新しいインプラントは思考を3秒でリアルタイムの発話に変換し、麻痺患者の自然なコミュニケーションにとって重要な一歩となります。

Nature Neuroscience誌に掲載されたこの研究は、AIアルゴリズムが… pic.twitter.com/XdGhrBlU63

— Chubby♨️ (@kimmonismus) 1月2025日

脳卒中により麻痺した女性が、UCバークレーとUCサンフランシスコの研究者によって開発され、彼女の症例に特にカスタマイズされた実験的なブレイン・コンピュータ・インターフェースを通じて、約20年間の沈黙の後に声を回復しました。3月31日にNature Neuroscience誌に掲載されたこの研究は、人工知能を使用して、一般的に「アン」として知られる参加者の思考をリアルタイムで自然な発話に変換しました。

アヌマンチパッリは、インターフェースが脳の発話領域に配置された電極のグリッドを使用して神経信号を読み取ることを説明しました。彼は、ALS、脳幹脳卒中（アンの場合のような）、または外傷など、体がアクセスできなくなり、人が「ロックイン」され、認知機能は intact（健常）だが動いたり話したりできない状況では明確であることも付け加えました。アヌマンチパッリは、人工肢の作成において大きな進歩がなされた一方で、発話の回復はより複雑であると指摘しました。

「視覚、運動、または空腹感――他の種と共有されるもの――とは異なり、発話は私たちを際立たせます。それ alone で、それは魅力的な研究対象となります。」

–ゴパラ・アヌマンチパッリ

しかし、アヌマンチパッリは、ニューロンや皮質組織から知的な行動がどのように出現するかは依然として大きな未解決問題であることを認めています。この研究では、BCIを使用して、アン脳の電気信号とコンピュータの間の直接経路を作成しました。

新しいBCIデバイスは、以前のバージョンの遅延を改善

米国の研究者たちの革新的な方法は、彼女の脳活動を80ミリ秒刻みで分析し、それを彼女の音声の合成バージョンに変換することで、以前のバージョンの技術を悩ませていた frustrating な遅延を解消しました。BCIの発話変換プロジェクトの多くは は 最近、思考から発話を生成する時間を短縮することを目指して、それぞれが

肯定的な結果を出しています。

Science Alertによると、既存のBCI方法のほとんどは、ソフトウェアがその意味を解読する前に「テキストの完全な塊」を考慮する必要があるため、発話の開始と発声の間の秒数が大幅に引き延ばされる可能性があります。 UCバークレーとサンフランシスコの研究者たちが発表した報告書は、発話合成の遅延とデコード速度の改善が、ダイナミックな会話と流暢なコミュニケーションにとって不可欠であることを明らかにしました。UCの共同チームは、 BCI

の発話遅延は、発話合成が再生に要する追加の時間と、リスナーが合成された音声を理解するのにかかる時間によってさらに悪化すると説明しました。