臨床神経科学：発話のための高性能神経補綴装置

発話のための脳–コンピューターインターフェース（BCI）は、発話の企図で発生する神経活動を解読してテキストまたは音声に変換することで、麻痺のある人で迅速なコミュニケーションを回復させる可能性がある。しかし、有望とはいえ、初期段階の実例では、大きな語彙範囲から制約なしで文章を作成してコミュニケーションを行うのに十分なほどの高い精度は、まだ達成できていない。今回我々は、皮質内微小電極アレイから神経発火活動を記録する、発話をテキストへと変換するBCIを実証する。この高分解能活動記録によって、今回の研究参加者（筋委縮性側索硬化症が原因で明瞭な会話ができなくなった人）は、50語の語彙からのテキスト化を9.1％の単語エラー率で（これまでの最先端発話BCIの単語エラー率の2.7分の1）、12万5000語の語彙からのテキスト化を23.8％の単語エラー率で達成した（我々の知る限りでは、最初の大語彙解読の成功例となる）。今回の参加者の発話企図は、毎分62語の速さで解読されたが、これは以前の記録の3.4倍の速さであり、通常の会話の速さ（毎分160語）に近づき始めている。さらに我々は、発話用BCI開発の追い風となる発話神経コードの2つの性質を明らかにする。1つは、皮質の小領域の記録のみからでも正確な解読を可能にする発話調音器官に対する空間的混合チューニングであり、もう1つは、音素の詳細な調音表現が、麻痺発生から数年経過した後でも維持されていることである。今回の結果は、麻痺のために会話ができなくなった人々で迅速なコミュニケーションを回復させるための実現可能な1つの道筋を示している。

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