A014 Cell Reports | 嘴和舌头动不了，脑机接口还能“读”出想说的话吗
来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜ 发布：2026-04-23 ｜ 原文链接
认知神经科学前沿文献分享
基本信息
Title: Decoding intended speech with an intracortical brain-computer interface in a person with long-standing anarthria and locked-in syndrome
发表时间: 2026-03-30
发表期刊:Cell Reports
影响因子: 6.9
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研究背景
对于因肌萎缩侧索硬化症（ALS）而长期处于构音不能和闭锁状态的患者，传统辅助沟通方式失效。此前的语音脑机接口研究多在仍保留一定发音能力的人群中进行。对于长期无法说话、几乎无剩余构音运动的人，其大脑皮层是否仍保留足以支持语音解码的神经表征，这一点尚不清楚。
实验设计与方法逻辑
研究在一名单例参与者的左侧前中央回多个区域（包括腹侧前中央回6v、中部前中央回55b等）植入了微电极阵列，开展了如下实验：
- 作者首先通过孤立的口面动作与音素尝试发音任务，评估各区域对低层级构音信息的编码能力
- 随后进行句子尝试说话任务，使用循环神经网络结合语言模型进行在线闭环解码，评估词错误率与说话速率
- 最后，通过分阶段任务比较了不同脑区对音素、单词、短句和句子的编码偏向
核心发现
发现一：腹侧前中央回更偏向低层级构音信息编码
在这名参与者中，腹侧前中央回（6v）有更多对口面动作和音素显著调谐的电极，且口面动作的解码准确率显著高于音素。该区域的神经活动更倾向于按发音部位等构音特征聚类，表明其表征更贴近构音运动本身
Fig. 1 展示了不同前中央回区域的调谐电极分布和分类结果，提示6v更贴近口面动作与音素等较低层级的构音表征。Fig. 2 进一步显示6v的神经活动按构音特征聚类，支持其更接近发音运动本身
发现二：在线句子解码可行，但错误率仍高
研究实现了实时闭环句子解码。在93词受限词表任务中，两次会话的平均词错误率分别约为63%和55%。在更开放词表会话中，最低平均词错误率约为78%，说话速率约79–103词/分钟。闭环反馈训练可以进一步降低错误率，但准确率仍不足以支持独立的日常沟通
Fig. 3 展示了在线句子解码流程、不同会话的错误率和说话速率，结果表明系统已具备句子级输出可行性，但准确率仍有明显局限
发现三：中部前中央回为高层级语言单元提供补充信息
分阶段任务显示，腹侧前中央回更擅长解码音素、单词等较短语言单元，而中部前中央回（尤其是背侧55b）对短句和句子的解码表现更好。该区域出现了更多与高层级语言单元相关的调谐电极，表明句子级解码需要不同脑区的信息互补
Fig. 4 比较了不同脑区对音素、单词、短句和句子的解码表现，提示55b可为句子级解码提供高层级语言信息的补充
省流总结
这项单病例研究证明，对于长期构音不能且处于闭锁状态的ALS患者，皮层内脑机接口可以从其尝试说话时的前中央回神经活动中，解码出高于随机水平的音素、单词乃至句子信息。关键在于：不同脑区承载的语言信息层级存在差异。不过，句子解码的词错误率仍然较高，距离独立日常交流还有差距
分享人：天天
审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部
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