多款脑部植入物现在可以将用户的想法翻译成文字，而一款新设备是首个能够处理两种语言的此类设备。它不仅能让一名瘫痪男子用西班牙语和英语进行交流，还可能为理解人类语言处理的本质提供见解。
这项开创性的双语植入物由加州大学旧金山分校的研究人员设计，并于 5 月 20 日发表在《Nature Biomedical Engineering》杂志上。该团队的进展建立在他们 2021 年之前突破性的研究之上，当时神经科学家和工程师将电极手术植入一名男子的皮层，以记录神经活动，然后将信息翻译成计算机屏幕上的相应文本。
然而，当时该患者的想法只能被翻译成英语。尽管这名男子在因中风导致残疾后，成年后才学会了英语，但他对他母语——西班牙语——更为熟悉和依恋。
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“一个人说什么语言实际上与他们的身份息息相关，”加州大学旧金山分校的神经外科医生兼该研究的合著者 Edward Chang 在该论文的配套声明中表示。“因此，我们的长期目标从来不仅仅是替换词语，而是为人们恢复连接。”
自那时以来，Chang 的团队开发了一个系统，将人工智能和预测模型相结合来解释神经假体数据。然后，他们通过让患者尝试说出大约 200 个词，同时电极传输每个对应的神经模式来训练程序。记录完这些模式后，研究人员便进入了双语阶段。
新系统由西班牙语和英语两个模块组成，每个模块都试图匹配其相应语言中短语第一个词的神经数据。每个模块的选择都伴随着准确率的估计概率——西班牙语模块可能计算出神经活动匹配“trabajo”（工作）的概率为 50%，而英语模块则评估匹配“they”的概率为 80%。
但从那里开始，AI 程序会改变策略。模块不再重复第一个神经匹配步骤，而是根据概率预测后续的词语。当英语和西班牙语的句子估计都完成后，系统会显示总体概率较高的短语。
在研究结束时，新 AI 模块准确识别第一个词的语言的准确率为 88%，而最终确定的句子选择的准确率为 75%。通过额外的练习，该患者甚至可以使用植入物的升级功能与研究人员进行自发对话。
额外的这些数据似乎与之前的神经科学研究相矛盾，那些研究表明，取决于给定的语言，大脑会激活不同的区域。然而，在本例中，许多区域特异性活动在西班牙语和英语之间是重叠的。
还有证据表明，尽管该患者成年后才学会第二语言，但其神经活动在很大程度上模仿了天生双语者的活动。研究人员认为，这可能意味着语言共享一些神经学特征，在这种情况下，未来的植入物翻译技术可能会更具普遍性。虽然到目前为止，脑部植入物的进展只在一名患者身上进行了研究，但该团队希望扩大范围，纳入更多参与者，并尝试使用其他语言。
