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你的内心戏被看穿了?Cell重磅:脑机接口首次解锁“内心独白”

转自:上海科协 2025-08-19 11:52:27

编译:高杰

当你在心里默默数数

或反复排练一句话还没说出口时

这些私密的“内心独白”

是否会被外界捕捉?

814日,美国斯坦福大学团队发表在顶级期刊《细胞》上的突破性研究,首次破译了大脑运动皮层中内心言语的神经密码,并成功实现了用脑机接口(BCI)实时解码想象语句。这项技术或将帮助失语者重建沟通能力。

01
“心里想”和“说出口”

内心独白,是人类思维的重要载体。它不仅是自我对话的工具,还深度参与到任务切换、规划、逻辑推理等多个认知过程中。

研究人员利用植入运动皮层(负责言语产生的脑区)的微电极,记录了4名参与者(分别患有肌萎缩侧索硬化症或脑干中风)的神经活动。受试者被要求尝试发声或想象说出一组特定词汇。

结果显示,内心独白与尝试发声激活的大脑区域高度重合,神经活动模式也相似。

但两者也有细微差别:内心独白的神经信号强度更弱,且大脑存在特殊的“运动意图”维度,能明确区分“想说”和“只想”。

运动皮层包含一个代表“运动意图”的神经维度

02
无需开口,想法也能被解码?

基于这些数据,团队训练了人工智能模型来识别想象中的词语。在一次概念验证实验中,脑机接口从多达12.5万个单词的词库中解码想象中的句子,准确率最高达74%。此外,脑机接口还能捕捉到受试者未被要求“说”出的内心独白,例如当受试者心里默默数数时,系统也能识别出这些数字。

传统的语音脑机接口要求用户反复尝试发声,这一过程不仅耗能,交流速度也受限。而内心独白脑机接口似乎提供了创新的解决方案:通过解码运动皮层中的内心独白信号,用户无需实际发声就可实现信息的传递,使交流变得更加自然流畅研究中的实例显示,经过训练的脑机接口系统,能够准确解码一般性句子,帮助用户实现简单沟通。

03
内心独白会被“窃听”吗?

随着内心独白脑机接口技术的进步,一个不容忽视的问题是:我们是否会无意中暴露自己的隐私?

研究指出,在某些认知任务中,如序列回忆和计数时,部分自由形式的内心独白确实可以被解码。这引发了关于隐私保护的深刻讨论。毕竟,每个人的内心世界都是独一无二的,包含了无数未说出口的想法和感受。如果这些内容被未经授权地解码,将是对个人隐私的严重侵犯。

面对这一挑战,研究人员积极探索并展示了高保真策略。他们开发出两种隐私保护机制,能有效防止语音脑机接口无意中解码私人内心独白。

“意象沉默”解码器:通过训练,让系统在检测到“内心言语”时自动静音,只响应“尝试说话”的信号;

关键词解锁:只有在心里默念一个特定关键词(如“开始”),系统才会启动解码,否则始终处于“休眠”状态,准确率高达98.75%

简单策略可防止内心言语被语音脑机接口解码

从“努力发声”到“默默一想”,脑机接口的进步不仅是技术突破,更重新定义了“沟通”的边界。

尽管研究取得了显著进展,但仍存在局限性,比如样本量的有限性意味着这些发现可能无法直接推广至所有人群。此外,个体在认知任务中运用内心独白的程度和方式可能存在差异,这也为解码工作带来了不确定性。然而,随着传感器技术的不断进步和算法的持续优化,研究团队相信,内心独白脑机接口将在保护用户隐私的同时,实现更加精准和高效的交流。

数据图及参考来源:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00681-6