語言的義肢

如果失去了一條腿，可以裝義肢；如果失去牙齒，可以裝假牙。

那如果失去說話的能力，能不能有專門修復語言的腦神經義肢呢？

神經科學教授David A. Moses博士（本文稱：摩西教授）也有同樣的問題。摩西教授為了協助潘喬Pancho，一位患anarthria的個案（註一），溝通日常所需，嘗試了仿間所有的溝通輔具。但是由於潘喬腦幹損傷已長達16年，全身大部分的肌肉癱瘓，導致能溝通的方式非常有限也十分緩慢。

摩西教授決定重新設計溝通輔具，直接從腦神經科學著手。他認為既然我們人類所有的肌肉（包括聲帶）都是由腦神經控制，而且神經元的交流是透過電流，那麼理論上，應該可以在潘喬的大腦植入晶片，透過晶片直接讀取大腦中的語言訊息，讓潘喬直接透過大腦溝通。

換句話說，摩西教授希望能幫助潘喬「把意識轉換成文字」，希望潘喬想說什麼，都可以直接透過晶片和電腦，轉換成字幕。

問題來了，「要怎麼讓電腦知道潘喬想說什麼」還有「該怎麼保護潘喬的個人隱私」成了研究團隊最大的考驗。

讓電腦知道個案想說什麼？

摩西教授和研究團隊決定參考傳統溝通輔具，從溝通核心字彙著手。研究人員請潘喬嘗試使用聲帶說出50個溝通核心字彙，雖然潘喬無法順利地發出語音，但可以驅動大腦的運動神經元（motor neurons)。當潘喬大腦神經元產生電流時，潘喬腦內的晶片將電流傳遞到電腦，透過電腦分析電流，辨認潘喬想說的字，最後呈現在螢幕上。

經過短短幾個月下來的訓練，電腦可以即時判讀潘喬想說的50個溝通核心字彙，甚至讓潘喬表達超過1000個不同的句子！（延伸閱讀，用溝通核心字彙學英文）

據說，潘喬使用神經義肢成功表達的第一個句子是「我的家人在外面（My family is outside）」。

重點是，目前市面上提供給重度癱瘓個案的溝通輔具，如果能幫助個案在一分鐘內表達5個字就很不錯了；摩西教授的神經義肢，結合腦神經、晶片、和電腦，短短幾個月的訓練，就可以幫助潘喬在一分鐘內表達超過15個字。

不過摩西教授謙虛地說，「一般人正常說話語速，每分鐘高達120-150個字，所以這個神經義肢還有很大進步的空間」。

保護個案的個人隱私

可以直接透過大腦溝通非常方便，但是如果個案無法保守秘密和隱私，再厲害的神經義肢也應該沒人想用。

因此摩西教授和研究團隊決定，只訓練晶片讀取「聲帶肌肉神經元訊息」。意思是，只有潘喬「想說出口」的話才會被電腦讀取，至於不想說出口的話，不會被傳遞到聲帶的神經元，潘喬也不用擔心大腦內的晶片洩漏自己的想法和隱私。

摩西教授和團隊的研究，讓失去語言能力長達16年的潘喬重新使用語言溝通，更為所有失去語言能力的個案帶來一線希望。這個研究中使用到的語言神經義肢，不僅能幫助到腦傷的病患，也可能幫助到漸凍症的病患或失語症的病患維繫溝通能力。

潘喬與紐約時報記者分享道：「我原本只想為自己做點什麼，就算是一點小事也好，但我現在知道，我並不只是為了自己而做（I just wanted to somehow be able to do something for myself, even a tiny bit. But now I know, I’m not doing it just for myself. ）」

該研究於2021年7月15號發表於新英格蘭醫學雜誌（點此看原文） ，是成人語言治療屆多年來的一大突破，太興奮了，因此特別發文以玆紀念。

完整影片介紹：

註一: Anarthria是一種由腦部損傷或神經系統疾病（如中風或帕金森氏症）所引起的重度構音障礙。