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语音生成是一种分层机制,涉及大脑和口腔发音器官的同步,其中语言概念的意图被转化为有意义的声音。闭锁综合征患者(完全瘫痪但有意识)完全失去了运动能力,包括发音甚至眼球运动。神经通路可能是恢复这些患者一定程度交流的唯一选择。当前的脑机接口 (BCI) 使用患者的视觉和注意力相关性来建立交流,导致交流速度较慢(每分钟几个字)。直接从神经信号解码想象中的语音(然后驱动语音合成器)有可能提高交流速度。在本研究中,我们研究了从 8 名成年受试者的单次试验、非侵入性脑磁图 (MEG) 信号中收集的五个想象和口语短语的解码。使用了两种机器学习算法。一种是以统计特征为基线方法的人工神经网络 (ANN)。另一种方法是将卷积神经网络 (CNN) 应用于从 MEG 信号中提取的空间、光谱和时间特征。实验结果表明,可以直接从神经磁信号中解码想象和口语短语。CNN 被发现非常有效,平均解码准确率高达 93%(想象短语)和 96%(口语短语)。

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