【醫療】沙加緬度（Sacramento）UC Davis突破性腦機介面實現「即時語音」　ALS患者首度用AI腦植入裝置「開口說話」

 【沙加緬度訊】加州大學戴維斯分校（University of California, Davis，簡稱UC Davis）醫學中心近日宣布，其神經義肢團隊（Neuroprosthetics Lab）成功研發全球首創「即時腦機語音合成」技術，讓因肌萎縮性脊髓側索硬化症（ALS）失語的患者，透過AI及腦植入裝置，以接近真人的語速、語調，與家人展開自然、即時對話。該項研究成果已於頂尖科學期刊《Nature》發表，標誌著人腦意念轉化為語音技術跨出歷史性一步，為全球失語及癱瘓患者帶來溝通新希望。


UC Davis團隊打造數位聲道　腦電轉語音無延遲

負責本次研究的斯塔維斯基助理教授（Sergey Stavisky，Assistant Professor, Department of Neurological Surgery, UC Davis）指出，此項腦機介面（Brain-Computer Interface, BCI）核心創新在於：能即時將患者大腦語音中樞的神經活動解碼，直接轉化為連貫、帶情感的語音，延遲僅0.025秒（即1/40秒），與真人說話體驗幾乎無異。斯塔維斯基形容：「過往BCI只能將腦訊號轉為文字，如同『即時傳訊』，但存在溝通時滯；本次語音合成技術，則猶如真正『電話對話』，大幅提升互動流暢度與參與感。」

腦植入微電極陣列　解碼「說話」意圖重現個人聲音

本次試驗參與者為一名ALS患者，其語言能力早已完全喪失，但思維與語音意圖仍然清晰。團隊於其大腦語音區（Broca區等）植入四組微型電極陣列，實時監測數百顆神經元放電活動。研究人員透過AI演算法將這些腦波訊號與患者「想說」的音節、語調逐一對應，進而訓練電腦合成自然語音。首席科學家Wairagkar博士解釋：「最大突破在於，我們的演算法能準確判斷患者何時、如何企圖發聲，並將神經訊號逐格對應至實際語音單位，讓語音合成具備抑揚頓挫、節奏變化。」

即時語音合成現場　患者能插話、提問、甚至唱歌

實驗結果顯示，該技術讓患者可即時「說出」腦中語句，與家人展開自然雙向溝通。受試者能隨意打斷對話、提問或強調重點，擁有和健全者相若的交流主動權。系統亦支援患者「即席創造」新詞彙及語調，甚至能唱出簡單旋律。經聽力測試，外界聽眾能正確分辨其腦機合成語音近六成詞語（不啟用BCI僅4%）。首席臨床醫師布蘭德曼（David Brandman，Co-Director, UC Davis Neuroprosthetics Lab）表示：「語音是人身份的一部分，失語對患者打擊極大。這項研究為全球溝通障礙者帶來極大希望，展現科技改變人生的力量。」

AI演算法助即時解碼　數據驅動個人專屬語音

AI技術是本系統核心。研究團隊收集受試者反覆「想說」螢幕上句子的腦電數據，並逐步校對其發聲時神經元放電模式。藉由深度學習演算法，腦機介面可分辨各種音節、語調與語速，實現個人化語音合成。測試期間，演算法還能適應患者語音節奏變化，使語音輸出流暢且具情感。該技術現已達到患者能自由選擇句型、語氣、甚至臨時創造新詞。

BrainGate2臨床試驗進行中　歡迎失語患者參與

該項研究隸屬UC Davis Health與BrainGate2多中心臨床試驗，現正持續招募更多失語患者（包括因中風、創傷或神經退化等）參與。布蘭德曼醫師指出，目前數據雖令人鼓舞，但因僅有一名ALS患者實證，尚須更多個案、不同病因驗證穩定性。團隊強調，所有植入裝置均屬聯邦規管試驗器材，現階段僅限科研用途。查詢試驗詳情可登入 braingate.org 或電郵聯絡（braingate@ucdavis.edu）。

技術限制與未來展望　跨足各類神經障礙治療

儘管成果顯著，團隊亦坦言腦機即時語音合成屬起步階段。現階段最大挑戰包括植入裝置長期穩定性、不同病因的適用性、語音清晰度提升及大規模普及的安全性等。未來將針對腦中風、創傷性失語、自閉症溝通障礙等群體推廣應用，冀望結合神經工程與AI技術，突破「大腦—機器—語音」即時溝通的邊界。

社會意義：還語於失語者　醫療與人性共融典範

專家認為，失語或癱瘓患者在面對溝通障礙時，最深層的痛苦來自「自我聲音」的消失。UC Davis此次技術突破，不僅復原基本表達，更讓患者重拾個人語音、情感與主動權，具里程碑意義。此舉亦推動了人機協作、AI輔助醫療及跨學科整合的未來趨勢，預料將持續引領神經義肢及腦機介面領域創新。

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小結

UC Davis醫學團隊此次腦機即時語音合成突破，標誌著沙加緬度在神經工程與人工智能醫療領域達到全球前沿。該技術為ALS及各類失語患者打開與世界溝通的新大門，兼具臨床與人文意義。雖現階段尚存技術門檻與推廣挑戰，但隨多中心臨床試驗展開，未來預期將覆蓋更多神經障礙群體，真正實現「以念發聲」、還語於民，為醫療、科技及人性關懷寫下嶄新篇章。

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