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日期: 2026-05-13 | 來源: MIT科技評論 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
在嘈雜的雞尾酒會上，我們總能從交織的人聲中精准捕捉到好友的低語。這種大腦與生俱來的選擇性聽力，被科學界稱為“雞尾酒會效應”，是人類聽覺系統最神奇的能力之壹。
然而，對於機器而言，從混雜聲音中分離並識別單壹聲源非常困難，這就是“雞尾酒會問題”。比如傳統的助聽器只會無差別放大所有聲音，雜音與對話同步放大，導致用戶在復雜環境下依然聽不清、聽得累。
近日，來自哥倫比亞大學、加州大學舊金山分校等機構的聯合團隊，成功研發了壹套實時閉環腦控聽力系統，直接通過解碼大腦注意力信號，實時放大目標人聲、壓制雜音，讓人在嘈雜環境中想聽誰就聽清誰，徹底打破傳統助聽器的技術瓶頸。研究成果發表於 Nature Neuroscience 期刊。
通訊作者尼瑪·梅斯加拉尼（Nima Mesgarani）長期致力於解析人類大腦處理復雜聲音環境的神經機制，其研究的核心貢獻在於揭示了大腦如何在“雞尾酒會”場景下有選擇性地重構目標談話者的聲譜特征。
他此前的研究不僅證實了聽覺皮層會為關注的聲音產生獨特的“標簽”，還開發了壹系列先進的語音分離算法和刺激重建模型，奠定了從微弱神經活動中還原清晰語音波形的理論基石。
分辨率電極，從患者大腦皮層實時采集低頻與高頻信號，這兩者共同構成了捕捉注意力特征的高清數據源；隨後，利用線性回歸模型，根據這些大腦信號還原出患者正在關注的那段聲音的波形。
判定階段，系統會將這段由大腦信號復刻出的波形，與環境中捕獲的多個競爭音源進行相關性比對，相關性數值最高的音源即被判定為當前的注意力焦點；最終，系統自動將目標音源的音量提升最高 9 分貝，同時壓低另壹方。為了讓音量過渡自然，團隊還引入了馬爾可夫模型進行平滑處理，避免音量突變帶來的不適感 。
為了驗證這套系統是否好用，研究人員招募了 4 名癲癇患者進行了叁項測試。這類患者因治療需要，顱內已植入高精度電極，直接貼合大腦聽覺皮層，能采集到最清晰、最精准的神經信號。所有患者自述聽力正常，確保實驗不受原有聽力障礙幹擾。
第壹項測試，模擬嘈雜環境下的基礎聆聽場景。患者同時聽兩段對話，系統在中途開啟。結果顯示，系統開啟後，患者對目標語音的理解准確率顯著提升，信噪比平均改善了 12 分貝。高達 75% 到 95% 的試次中，患者明確表示更喜歡系統開啟後的聽覺體驗。
更重要的是，生理指標也給出了證據，患者的瞳孔擴張程度顯著降低。在神經科學中，瞳孔變小意味著大腦不需要費那麼大勁去處理信息，這證明系統確實讓聽力變得更省勁。
第贰項測試，驗證注意力切換靈敏度。現實中，我們會隨時切換談話對象。實驗中，當患者收到指令把注意力從左側發言者轉到右側時，系統表現出了極高的靈敏度。系統能在平均 5.1 秒內識別出這種轉變，並自動切換放大對象。- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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