小川诚二(日本科学家)

联合创作 · 2023-12-28 04:04

人物经历

1952年,从东京都上野高等学校毕业后考入东京大学工学部应用物理系,并于1957年获得工程学士学位。1957年至1962年,他在大日本纺织株式会社(现在的尤尼吉可株式会社 )就职期间,于1957年借调到东京大学工学部,1959年借调到日本放射线大分子研究协会。1962年至1964年,他在美国宾夕法尼亚州匹兹堡市的梅隆研究所辐射化学研究室担任研究助理。1964年,进入美国斯坦福大学研究生院。1967年,获得理学博士学位后,作为博士后研究员留校工作至1968年。1968年至2001年,他一直在AT&T旗下著名的贝尔实验室从事研究工作。2000年,当选美国国家医学院。2001年,返回日本东京,在滨野生命科学基金会小川脑功能研究所担任所长直至2008年。2008年,开始在东北福祉大学感性福祉研究所担任特聘教授。2019年以来,他作为“促进成功老龄化的认知变化的神经科学研究”项目负责人,从脑功能和结构指标出发,对常规心理测试无法发现的中老年人的潜在能力和个性特征进行估算。通过向受试者提供估计结果,为受试者提供一个从新的角度了解自己的机会。此外,该项目将根据估算结果,设计出促进成功老龄化或延缓痴呆症发生等异常认知变化的训练方案。 2020年,继诺贝尔物理学奖得主南部阳一郎之后,获聘为史上第2位大阪大学特别荣誉教授。

荣誉记录

时间荣誉名称授予单位2017年庆应医学奖---2009年汤森路透引文桂冠奖---2008年Olli V. Lounasmaa Memorial Prize---2007年国际核磁共振学会奖---2003年日本国际奖国际科技财团2003年盖尔德纳国际奖盖尔德纳基金会1999年朝日奖---1998年中山科技奖日本中山报恩会1996年马克斯·德尔布吕克奖美国物理学会1995年金质奖章国际核磁共振医学会以上内容来源于:

人物轶事

回顾20世纪80年代末,当MRI在医疗领域开始流行的时候,小川诚二也在研究该项技术,当时他在想找出一种不仅能捕捉到大脑的结构,还能捕捉到活动本身的方法。有一天,当他在用MRI拍摄小鼠的脑部图像时,由于小鼠突然出现了缺氧状况,他赶紧让小鼠吸入大量的氧气。 结果在MRI的图像中用于表示血管的黑色细线消失殆尽,几乎完全变成了白色。因为动物发生缺氧时,首先要做的就是设法把更多的氧气送到大脑,而不是送到其他器官,以此来保护大脑功能。面对这个突发状况小川的脑子里蹦出了一个灵感。 他认为这个现象可能与血液中的血红蛋白有关,也就是说当脑部血管中与氧结合的血红蛋白增多时,这种血流的变化改变了磁共振信号的强度。当具有不同磁感度的物体被置于强均匀磁场中,如核磁共振成像中使用的磁场,会在物体内部和周围产生磁场变化和扭曲。这种现象也发生在脑组织中。组织内有庞大的血管网络来供氧,血液从小动脉经毛细血管流向静脉。 血液中的红细胞富含血红蛋白,而血红蛋白是携带氧的。 这种血红蛋白与氧分子结合时具有抗磁性,从毛细血管中释放出氧后就变成顺磁性(脱氧血红蛋白)。因为脱氧血红蛋白有顺磁性,而氧化血红蛋白有抗磁性,所以检测时产生的磁共振信号会有所不同。当神经元处于休眠状态时,脱氧血红蛋白会导致磁场不均匀,磁共振信号相对很弱。 但当神经元活动时,伴随着血流量增加,氧化血红蛋白供应也增多,脱氧血红蛋白的比例随之降低,在含有大量顺磁性的脱氧血红蛋白的静脉血管内和周围会产生轻微的磁场扭曲。这种畸变的存在削弱了该区域的水(质子)信号,而MRI测量的正是水(质子)的这种磁共振现象,小川诚二把这种现象称为BOLD效应,并于1990年在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上发表了相关论文。此外,他通过研究进一步证明了BOLD信号实际上可以通过测量视觉皮层对光刺激的神经反应,对人脑活动进行非侵入性测量。

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