7 月 13 日消息,據南開大學官方,近日,南開大學電子資訊與光學工程學院徐文濤教授團隊成功研製出全球首款仿生聽覺神經介面,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介面,實現了集聲音信號採集、神經形態編碼、自然語義處理、生物電信號輸出於一體的完整人造聽覺神經環路。

人造聽覺神經形態介面示意圖
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採集和電信號轉換,卻仍需要依賴患者自身保留的聽覺神經完成“最後一公里”的資訊傳輸。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,再把有價值的資訊傳遞給大腦。”
研究團隊首次構建起完整的仿生神經形態聽覺修復介面。系統將聲信號採集、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組集成到同一平臺。系統首先模擬耳蝸感知聲音,再借鑒大腦神經網路對聲音進行篩選和分析,最後將處理後的資訊轉換為生物神經能夠識別的電脈衝,與活體神經建立穩定連接,實現了聲音感知、資訊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”,標誌著聽覺修復由“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介面後,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,並完成“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資訊處理鏈路。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資訊處理能力。
來源:中國IT之家