美國西北大學科學家首次確定了與說話意圖相關的声額葉以外的特定腦區——顳葉和頂葉皮層。這一發現為未來使用腦機接口(BCI)治療布羅卡氏失語症開辟了道路。解码相關論文發表在2月13日的说话失语《神經工程學雜誌》上。
當一個看到一隻貓時,意图心裏清楚地知道它是关键什麽,但“貓”這個詞卻愣是脑区卡在嘴邊,說不出口——這種現象被稱為布羅卡氏失語症或表達性失語症。找到症患這是望重一種語言障礙,影響患者的获机說話或書寫能力。目前的声主要治療方法是語言治療,但西北大學科學家正在研究一種可能更有效的解码治療方法:使用BCI將大腦信號轉換為語音。
要實現這一目標,说话失语首要步驟是意图精準定位BCI應從大腦的哪個區域捕捉信號,以便準確解碼患者的关键說話意圖。
值得注意的脑区是,目前的BCI設備主要應用於因肌萎縮側索硬化症(ALS)或腦幹中風導致癱瘓的患者,這些患者無法移動或交流。在這些患者中,BCI通常從大腦額葉記錄信號。但布羅卡氏失語症最常發生在中風或腦腫瘤患者身上,這是由於大腦額葉受損所致。額葉是處理語言和部分語言的地方。因此,為了幫助布羅卡氏失語症患者,科學家需要探索從大腦其他區域捕捉信號的可能性。
在此次研究中,科學家挑選了9名無語言障礙但有癲癇或腦腫瘤的患者,利用BCI電極陣列記錄了他們大腦皮層表麵的電信號。患者被要求從顯示器上讀出單詞,或者保持沉默(即休息狀態)。與此同時,科學家記錄了他們的大腦信號,即皮層腦電圖。
最後,科學家確定了與說話意圖相關的非額葉腦區,即顳葉和頂葉皮層。研究表明,這些非額葉區域確實包含與說話意圖相關的信息,使他們能夠區分患者何時準備說話、何時不打算說話,或者僅僅是在思考一些他們不想表達的內容。