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通用脑机接口时代要来了?跨尺度脑基础模型CSBrain真正读懂脑信号
机器之心· 2025-11-27 03:00
脑机接口行业技术范式转变需求 - 脑机接口被视为连接人类智能与人工智能的终极界面,其核心在于高精度的脑信号解码[2] - 当前脑电信号解码技术主要依赖任务特定的深度学习模型,存在缺乏通用性与跨任务迁移能力的致命短板[2] - 传统模型难以适应复杂、多样、动态的人脑信号,导致BCI系统停留在彼此孤立的"专才"应用阶段[2] CSBrain脑基础模型技术创新 - CSBrain模型引入跨尺度时空标记化模块,通过多尺度时空卷积核提取脑电信号特征并生成多粒度脑电tokens[6] - 模型采用结构化稀疏注意力模块,将计算复杂度从O(N²)降低至O(N·k),有效抑制脑电噪声带来的虚假关联[7] - 该模型采用掩码自预测的自监督预训练范式,基于TUEG数据集中超过9000小时的脑电信号数据完成大规模预训练[8] 实验验证与性能表现 - 研究团队在11个代表性脑解码任务、16个公共数据集上验证,涵盖运动想象、情绪识别、癫痫检测等关键BCI应用场景[12] - CSBrain在11项任务平均结果中较当前SOTA模型实现3.35%的整体性能提升[12] - 在运动想象任务上的准确率指标较SOTA模型提升5.2%,在癫痫检测任务上的AUC-PR指标提升7.6%[12] 行业应用前景与发展方向 - CSBrain为多达11类BCI应用提供有效支撑,为脑基础模型提供新的架构设计思路[13] - 该技术为下一代脑机接口的设计打开全新可能,推动脑科学与人工智能的深度交汇[13] - 随着数据规模扩展与计算能力提升,脑基础模型研究有望在更广泛的脑-AI融合场景中发挥更大作用[14]
Nature:世界首例,脑机接口+AI算法,帮助渐冻症患者实时“说话甚至唱歌”
生物世界· 2025-06-23 04:00
脑机接口技术突破 - BrainGate公司开发的脑机接口首次实现将瘫痪者大脑想法实时转化为有感情的语言甚至唱歌[3] - 该技术通过植入式微电极阵列记录腹侧中央前回神经活动,结合AI解码模型实现语音合成,延迟仅8.5毫秒[4][8] - 系统包含256个微电极,能解码副语言特征,使用者可调节语调并哼唱旋律[6] 临床试验成果 - 渐冻症患者使用该脑机接口后,听众理解率从4%提升至60%[10] - AI算法通过训练大脑神经信号与预期语音对齐,实现新词汇和感叹词合成[11] - 合成音色高度还原使用者原声,支持疑问句强调和简单旋律演唱[6][10] 技术实现路径 - 采用闭环音频反馈机制解决训练时缺乏真实语音的难题[6] - 低延迟处理架构使语音输出速度接近正常人说话反馈时间[4][10] - 微电极阵列直接植入语言运动功能区,实时捕捉数百神经元放电模式[8][11] 行业应用前景 - 该技术为神经系统疾病导致的失语患者提供交流能力重建方案[2][13] - 研究成果发表于《Nature》,验证了脑机接口语音合成的临床可行性[4][6] - 系统具备扩展性,可处理未预先录入的词汇和复杂语调变化[10][11]