北京
近日，南開大學電子信息與光學工程學院徐文濤教授團隊成功研制出全球首款仿生聽覺神經接口，為傳統人工耳蝸之外的聽覺重建提供了全新的電子替代、修復技術新路徑。
南開團隊構建起能夠與哺乳動物神經系統深度融合的人造聽覺神經形態接口，實現了集聲音信號采集、神經形態編碼、自然語義處理、生物電信號輸出于一體的完整人造聽覺神經環路。
▲ 人造聽覺神經形態接口示意圖
據介紹，全球近 3% 的人口受到感音神經性耳聾困擾。傳統人工耳蝸能夠完成聲音采集和電信號轉換，卻仍需要依賴患者自身保留的聽覺神經完成“最后一公里”的信息傳輸。一旦聽覺神經缺失或功能嚴重受損，再先進的人工耳蝸也難以發揮作用。
徐文濤介紹，“而我們的目標，不只是讓人造聽覺系統能夠‘聽見’，更重要的是讓它真正學會‘聽懂’，像天然聽覺神經一樣，對聲音進行篩選、識別和處理，再把有價值的信息傳遞給大腦。”
研究團隊首次構建起完整的仿生神經形態聽覺修復界面。系統將聲信號采集、神經形態編碼、自然語義處理、生物電信號輸出等多個功能模塊集成到同一平臺。系統首先模擬耳蝸感知聲音，再借鑒大腦神經網絡對聲音進行篩選和分析，最后將處理后的信息轉換為生物神經能夠識別的電脈沖，與活體神經建立穩定連接，實現了聲音感知、信息處理和神經傳遞的完整閉環。
簡單來說，這套系統不只是聲音“聽見”聲音，更能夠像天然聽覺神經一樣，對聲音進行篩選、分析和編碼，讓“人造聽覺神經”從“聽見”到“聽懂”，標志著聽覺修復由“恢復感知”向“重建功能”邁出了關鍵一步。
在動物實驗中，植入團隊研發的仿生聽覺神經接口后，失聰兔不僅重新建立了聲音感知能力，還能夠識別不同語音指令，并完成“打字”“踢球”等對應行為任務，實現了從“聽見聲音”到“理解語義”，再到“完成動作”的完整人造聽覺神經信息處理鏈路。這意味著，團隊研發的人工系統已不再只是簡單傳遞聲音，而具備了類似天然聽覺神經的信息處理能力。
來源：IT之家等
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