你的内心戏被看穿了？Cell重磅：脑机接口首次解锁“内心独白”

【导语】8月14日，美国斯坦福大学团队在《细胞》发表突破性研究，首次破译大脑运动皮层内心言语神经密码，实现脑机接口实时解码想象语句，或助失语者重建沟通。新技术下，无需开口想法也能解码，但隐私保护不容忽视，研究已探索相关保护机制。

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？8月14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(rù)运(yùn)动(dòng)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(de)“运(yùn)动(dòng)意(yì)图(tú)”维(wéi)度(dù)，能(néng)明(míng)确(què)区(qū)分(fēn)“想(xiǎng)说(shuō)”和(hé)“只(zhǐ)想(xiǎng)”。

运(yùn)动(dòng)皮(pí)层(céng)包(bāo)含(hán)一(yī)个(gè)代(dài)表(biǎo)“运(yùn)动(dòng)意(yì)图(tú)”的(de)神(shén)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(yàn)中(zhōng)，脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)从(cóng)多(duō)达(dá)12.5万(wàn)个(gè)单(dān)词的(de)词库(kù)中(zhōng)解(jiě)码(mǎ)想(xiǎng)象(xiàng)中(zhōng)的(de)句(jù)子(zi)，准(zhǔn)确(què)率(lǜ)最(zuì)高(gāo)达(dá)74%。此(cǐ)外(wài)，脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)还(hái)能(néng)捕(bǔ)捉(zhuō)到(dào)受(shòu)试(shì)者(zhě)未(wèi)被(bèi)要(yào)求(qiú)“说(shuō)”出(chū)的(de)内(nèi)心(xīn)独(dú)白(bái)，例(lì)如(rú)当(dāng)受(shòu)试(shì)者(zhě)心(xīn)里(lǐ)默(mò)默(mò)数(shù)数(shù)时(shí)，系(xì)统(tǒng)也(yě)能(néng)识(shi)别(bié)出(chū)这(zhè)些(xiē)数(shù)字(zì)。传(chuán)统(tǒng)的(de)语(yǔ)音(yīn)脑(nǎo)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(hu)提(tí)供(gōng)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(qì)：通(tōng)过(guò)训(xun)练(liàn)，让(ràng)系(xì)统(tǒng)在(zài)检(jiǎn)测(cè)到(dào)“内(nèi)心(xīn)言(yán)语(yǔ)”时(shí)自(zì)动(dòng)静(jìng)音(yīn)，只(zhǐ)响(xiǎng)应(yīng)“尝(cháng)试(shì)说(shuō)话(huà)”的信(xìn)号(hào)；▲关键词解(jiě)锁(suǒ)：只(zhǐ)有(yǒu)在(zài)心(xīn)里(lǐ)默(mò)念(niàn)一(yī)个(gè)特(tè)定(dìng)关键词（如(rú)“开(kāi)始(shǐ)”），系(xì)统(tǒng)才(cái)会(huì)启(qǐ)动(dòng)解(jiě)码(mǎ)，否(fǒu)则(zé)始(shǐ)终(zhōng)处(chù)于(yú)“休(xiū)眠(mián)”状(zhuàng)态(tài)，准(zhǔn)确(què)率(lǜ)高(gāo)达(dá)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。