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2026-09-10 00:00 中国 论文发表 基础与方法 译自 EN

不用开颅也能读语音:OPM-MEG解码准确率高出脑电3.6个百分点

内容概述 10名母语为汉语的受试者朗读6个单元音韵母,同一套任务下同时记录光泵磁强计脑磁图与脑电。在刺激后150至500毫秒窗口内,OPM-MEG在全部5种分类器上的解码准确率都显著高于脑电。表现最好的组合是共空间模式(CSP)特征加线性支持向量机,OPM-MEG平均准确率60.3%,脑电56.7%。这意味着无需植入电极、也不限制头部活动的语音脑机接口,可能有一条比脑电更清晰的信号通路。
推荐理由 语音脑机接口长期卡在非侵入式信号太糊。这项研究把两种非侵入式手段放在同一任务、同一批人、同一套分析流程里正面对比,而不是各做各的,结论才有可比性。差距不大——3.6个百分点——但方向一致,且OPM-MEG允许头部活动,这正是语音任务最需要的。

脑机百科消息(bciwiki.com),在同样的语音任务、同一批受试者身上,光泵磁强计脑磁图(OPM-MEG)的解码准确率稳定高于脑电(EEG)。复旦大学附属华山医院神经外科与北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院的团队报告,在刺激后150至500毫秒窗口内,全部5种分类器都出现了OPM-MEG优于EEG的显著聚类。研究发表于2026年9月10日的《NeuroImage》。

10名母语为汉语的受试者朗读6个独立的单元音韵母,每类重复100次,OPM-MEG与EEG在同一任务下同步采集。团队比较了6种特征表示与5种分类器,并做了时间分辨解码、时间泛化、两两分类和源空间探照灯分析。刺激出现前解码准确率接近随机水平,刺激后上升。

按分类器平均,共空间模式(CSP)是最强的特征表示,OPM-MEG为57.9%,EEG为55.0%。跨特征看,线性支持向量机(Linear SVM)平均准确率最高,分别为56.4%和54.1%。CSP加线性支持向量机是最佳组合,OPM-MEG平均准确率60.3%,EEG为56.7%;后期峰值准确率分别为63.0%和60.1%。在两两分类中,CSP加线性支持向量机的平均准确率为60.1%,元音/i/与/u/的区分最高达到61.2%。

时间泛化矩阵以狭窄的主对角线为主,非对角线泛化有限,在50.7%至52.1%之间,说明区分信息主要具有时间特异性。源空间探照灯分析发现,100至450毫秒间存在局部解码高于随机水平的皮层区域,而0毫秒与50毫秒时没有区域达到显著。作者注明,这些模式不能直接证明激活或功能性网络募集。

研究团队将结果表述为支持OPM-MEG作为高分辨率非侵入式平台用于时间分辨解码,并为语音相关神经影像与脑机接口研究中的特征与分类器选择提供参考。所有准确率均来自10人、6类单元音韵母的实验条件,尚未在连续语句或更大词汇量上验证。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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