中风后丧失清晰说话的能力可能让人感到毁灭性打击。对许多幸存者来说，词语仍然存在于他们的脑海中，但身体却不配合。说话变得缓慢、不清晰或支离破碎。这种被称为构音障碍的状况影响了近一半的中风幸存者，使日常交流变得疲惫不堪。如今，研究人员认为他们可能找到了更好的前进方向。剑桥大学的科学家们开发了一种名为Revoice的可穿戴设备。该设备旨在帮助中风后言语障碍患者在不进行手术或植入脑部芯片的情况下重新自然地交流。
构音障碍是一种生理言语障碍。中风会削弱面部、口腔和声带的肌肉。因此，说话可能听起来含糊不清、缓慢或不完整。许多人一次只能说几个单词，即使他们确切知道自己想说什么。根据Luigi Occhipinti教授的说法，这种脱节造成了深深的挫败感。中风幸存者通常与言语治疗师合作，使用重复性练习。这些练习随着时间的推移有所帮助，但开放式对话仍然困难。恢复可能需要数月甚至更长时间，这使得患者在与家人、护理人员和医生的日常互动中挣扎。
Revoice采用了截然不同的方法。该设备不是要求用户打字、追踪眼睛或依赖植入物，而是读取来自喉咙和颈部的微妙生理信号。它看起来像一个由透气、可水洗面料制成的柔软、灵活的颈圈。内部装有超灵敏的纺织应变传感器和一个小的无线电路板。当用户无声地动嘴说话时，传感器会检测喉咙肌肉中的微小振动。同时，该设备测量颈部的脉搏信号以估计情绪状态。
这些信号由两个人工智能(AI)代理处理：
- 一个从动嘴说话中重建词语
- 另一个解释情绪和上下文以构建完整句子
它们共同使Revoice能够将几个动嘴说出的词语实时转化为流利的语音。
早期的无声语音系统存在严重局限。许多系统仅在健康志愿者身上进行测试。其他系统迫使用户在单词之间暂停几秒钟，这使得对话感觉不自然。Revoice避免了这些延迟。它使用由AI驱动的喉部传感器系统与轻量级语言模型配对。由于该模型运行高效，它消耗极少的电量并提供近乎即时的响应。该设备由1800 mWh电池供电，研究人员预计一次充电可使用一整天。
在与健康参与者完善系统后，研究人员对五名患有构音障碍的中风患者测试了Revoice。
结果令人瞩目：
- 单词错误率：4.2%
- 句子错误率：2.9%
在一个例子中，一名患者动嘴说出了"We go hospital."（我们要去医院。）这句话。Revoice根据情绪信号和上下文将其扩展成一个反映紧迫感和挫败感的完整句子。参与者报告满意度提高了55%，并表示该设备帮助他们像中风前一样流利地交流。
研究人员认为Revoice还可以帮助帕金森病和运动神经元疾病的患者。由于该设备舒适、可水洗，并且专为日常佩戴设计，它可以融入现实生活中的常规，而不仅仅局限于诊所。在发生这种情况之前，需要进行更大规模的临床试验。研究团队计划开始对以英语为母语的患者进行更广泛的研究，并希望扩展该系统以支持多种语言和更广泛的情绪表达。这些发现已发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。
如果您或您关心的人经历过中风，这项研究指向了康复工具的重大转变。Revoice表明，言语辅助不需要侵入性就能有效。可穿戴解决方案可以在康复最困难的月份支持交流，此时自信和独立性往往受到最大影响。它还可能减轻护理人员的压力，这些护理人员难以理解不完整或不清晰的言语。清晰的交流可以改善医疗护理、情感健康和日常决策。
交流与尊严和独立性密切相关。对中风幸存者来说，失去这种能力可能是康复过程中最困难的部分之一。Revoice展示了人工智能和可穿戴技术如何协同工作以恢复某种深刻的人性。虽然还为时过早，但该设备代表了一个有意义的步骤，使康复感觉不那么孤立，更有希望。
如果一个简单的可穿戴设备可以帮助恢复自然言语，它是否应该成为中风康复的标准部分？
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