神経科学：話された文章の神経表現を解読して音声を合成する

神経活動を音声に変換する技術があれば、神経障害のために意思を伝えられない人々にとって画期的だろう。話すには声道の調音器官の非常に精密かつ高速な多次元的制御が必要であるため、神経活動から音声を解読することは難題である。今回我々は、ヒト大脳皮質活動に符号化された運動と音の神経表現を明確に利用する神経解読装置を設計して、聴き取り可能な音声を合成した。再帰型神経回路は、まず直接記録された皮質活動を解読して調音器官運動の神経表現にし、次いでそれらの表現を音声音響に変換した。未知語を含まないテストでは、聴取者は皮質活動から合成された音声を、容易に特定して記述することができた。また、中間の調音器官の動態は、限られたデータでも成績を向上させた。解読された調音器官の神経表現は発話者間で高度に保存されており、解読装置の1つのコンポーネントは参加者間で転用可能だった。また、この解読装置は、参加者が文章を声に出さずいわゆる口パクで示した場合にも、音声合成ができた。今回の知見は、音声の神経機能代替技術を使った、音声によるコミュニケーションの回復の臨床での実現可能性を前進させるものである。

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