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                《自然》及子刊ω 综览

                文章来源:中国科学报 唐一尘   发布时间:2019-04-25  【字号:     】  

                  《自然》

                  解码脑活动

                  本周《自然》发表的一篇论文报告了一种可以将脑活动转化为语音╱的解码器☉。

                  许多患有神经疾病的病人丧失了语言能力,需要依赖特定的通讯设备进行沟通,这类设备利用脑机接口或者头部/眼睛的非言√语动作来控制光标选择字母,说◆出他们想说的话。但是,这◆个过程远远慢于正常的人类说话速度。

                  美国加州大学旧金山Ψ 分校的Edward Chang及同事利用与人类下颌①、喉头、嘴唇和舌头动作相关〓的脑信号,开发出了一种人类语音Ψ 合成系统。首先,他们在5名被试者大声说出几百个句子时,记录下他们的大脑皮层活动,然后据此设计了一种能够解码负责声道动作的脑信号系统※。之后,他们便能够根据解码出※的动作合成语音。在包含101个句子的试→验中,听者可以轻松地识别并记录下合↑成的语音。

                  在另外的测试中,一名被试者按要求→说出句子,然◥后不出声地做出相同的发音动作。虽然无声言语的合成效果不如有声言语,但是作者认为仍有可能解码无声言】语的特征。

                  在相应的新闻与观点文章中,美国埃默里大学的Chethan Pandarinath等人表示,尽管作者完成了有力的概念验证,但是要使该系统真正成⊙为一个临床可行的语音∏脑机接口还面临着许多挑战。

                  相关论文信◤息:DOI: 10.1038/s41586-019-1119-1

                  《自然》

                  汉藏语系起源

                  本周《自然》发表的一篇论文探讨了世界第二▼大语系的起源△,为认识东亚人Ψ口的迁移带来了启示。

                  汉藏语系是仅次于印欧」语系的第二大语系。它包含逾400种语言和方言,如汉语、缅甸语和※藏语,总使用人数达15亿左右。对于汉藏语系起源于何时何地,语言学家一直存在争议。“北方起源假说”认为它起源于大约4000至6000年前中国已经与安再炫站在了一边北方的黄河流域,而“西南起源假说”则认为它起源于至少9000年前的东亚西南部某地。

                  研究人员对109种汉藏语系语言词汇中㊣词语的字根意义进行了统计学分●析,并总结认为这些语言应是在约5900年前出现█分化,与“北方起源假说”相符。一般认为随着一组人向西迁入西藏、向南迁入缅甸,而另一组人向东和向南迁移而最★终成为汉人,这些语言也分成了两个语族。以上发现符合语言随农业扩散的观点,而且扩散的时间点与考古证据相符——此前的考古】证据揭示出独特建筑形式和陶器类型向南@扩散的特征。

                  相关论文信妖兽祸行息:DOI: 10.1038/s41586-019-1153-z

                  《自然—通讯》

                  自驱动心脏起搏器

                  《自然—通讯》发表的一篇论文,介绍了一种无需电池、可以收集心跳产生的〒能量的装置,并以此给心脏起搏器供能。这一装置被植入成年猪体内后,还能纠〓正窦性心律不齐。

                  现有的心脏起搏器等植入式医疗器件主要依靠电池供能,这些电池不仅笨重坚硬,而且寿命较①短。植入式自驱动能量收集器可用于生理调节,但目前只在能量需求较低的小◤型动物和细胞⊙模型上进行过展示。

                  研究人员开发了一种ξ 可植入式发电机,可以从心脏搏动中收集足够的能量,为商用起搏器供能。这个能量收集器具有良好的生物相容性和机械耐久性,另配有一个电源管理单元和一个起搏器。作者在猪体♀内证实,他们的这个可植入系统不仅可以进行心脏起搏,还能纠正窦性心律不齐,防止病情恶〗化(如窦性停搏和ω心室颤动),避免可能导致的死◣亡。

                  这一系统尽管还需在尺寸、效率和长期生物安全∩性方面做进一步优化才能最终用于人体,但每次心动◇周期所收集的能量已经超过了人类心脏起搏所需要的能量。作者认为这一技术在组织工程、神经再生和干细胞分化等领域或具有广泛的应用前景。

                  相关论文信息:DOI: 10.1038/s41467-019-09851-1




                (责任编辑:侯茜)

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