小川誠(chéng)二(日本科學(xué)家)
人物經(jīng)歷
1952年,從東京都上野高等學(xué)校畢業(yè)后考入東京大學(xué)工學(xué)部應(yīng)用物理系,并于1957年獲得工程學(xué)士學(xué)位。1957年至1962年,他在大日本紡織株式會(huì)社(現(xiàn)在的尤尼吉可株式會(huì)社 )就職期間,于1957年借調(diào)到東京大學(xué)工學(xué)部,1959年借調(diào)到日本放射線大分子研究協(xié)會(huì)。1962年至1964年,他在美國(guó)賓夕法尼亞州匹茲堡市的梅隆研究所輻射化學(xué)研究室擔(dān)任研究助理。1964年,進(jìn)入美國(guó)斯坦福大學(xué)研究生院。1967年,獲得理學(xué)博士學(xué)位后,作為博士后研究員留校工作至1968年。1968年至2001年,他一直在AT&T旗下著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室從事研究工作。2000年,當(dāng)選美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)院。2001年,返回日本東京,在濱野生命科學(xué)基金會(huì)小川腦功能研究所擔(dān)任所長(zhǎng)直至2008年。2008年,開(kāi)始在東北福祉大學(xué)感性福祉研究所擔(dān)任特聘教授。2019年以來(lái),他作為“促進(jìn)成功老齡化的認(rèn)知變化的神經(jīng)科學(xué)研究”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,從腦功能和結(jié)構(gòu)指標(biāo)出發(fā),對(duì)常規(guī)心理測(cè)試無(wú)法發(fā)現(xiàn)的中老年人的潛在能力和個(gè)性特征進(jìn)行估算。通過(guò)向受試者提供估計(jì)結(jié)果,為受試者提供一個(gè)從新的角度了解自己的機(jī)會(huì)。此外,該項(xiàng)目將根據(jù)估算結(jié)果,設(shè)計(jì)出促進(jìn)成功老齡化或延緩癡呆癥發(fā)生等異常認(rèn)知變化的訓(xùn)練方案。 2020年,繼諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主南部陽(yáng)一郎之后,獲聘為史上第2位大阪大學(xué)特別榮譽(yù)教授。
榮譽(yù)記錄
時(shí)間榮譽(yù)名稱授予單位2017年慶應(yīng)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)---2009年湯森路透引文桂冠獎(jiǎng)---2008年Olli V. Lounasmaa Memorial Prize---2007年國(guó)際核磁共振學(xué)會(huì)獎(jiǎng)---2003年日本國(guó)際獎(jiǎng)國(guó)際科技財(cái)團(tuán)2003年蓋爾德納國(guó)際獎(jiǎng)蓋爾德納基金會(huì)1999年朝日獎(jiǎng)---1998年中山科技獎(jiǎng)日本中山報(bào)恩會(huì)1996年馬克斯·德?tīng)柌紖慰霜?jiǎng)美國(guó)物理學(xué)會(huì)1995年金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)聡?guó)際核磁共振醫(yī)學(xué)會(huì)以上內(nèi)容來(lái)源于:
人物軼事
回顧20世紀(jì)80年代末,當(dāng)MRI在醫(yī)療領(lǐng)域開(kāi)始流行的時(shí)候,小川誠(chéng)二也在研究該項(xiàng)技術(shù),當(dāng)時(shí)他在想找出一種不僅能捕捉到大腦的結(jié)構(gòu),還能捕捉到活動(dòng)本身的方法。有一天,當(dāng)他在用MRI拍攝小鼠的腦部圖像時(shí),由于小鼠突然出現(xiàn)了缺氧狀況,他趕緊讓小鼠吸入大量的氧氣。 結(jié)果在MRI的圖像中用于表示血管的黑色細(xì)線消失殆盡,幾乎完全變成了白色。因?yàn)閯?dòng)物發(fā)生缺氧時(shí),首先要做的就是設(shè)法把更多的氧氣送到大腦,而不是送到其他器官,以此來(lái)保護(hù)大腦功能。面對(duì)這個(gè)突發(fā)狀況小川的腦子里蹦出了一個(gè)靈感。 他認(rèn)為這個(gè)現(xiàn)象可能與血液中的血紅蛋白有關(guān),也就是說(shuō)當(dāng)腦部血管中與氧結(jié)合的血紅蛋白增多時(shí),這種血流的變化改變了磁共振信號(hào)的強(qiáng)度。當(dāng)具有不同磁感度的物體被置于強(qiáng)均勻磁場(chǎng)中,如核磁共振成像中使用的磁場(chǎng),會(huì)在物體內(nèi)部和周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)變化和扭曲。這種現(xiàn)象也發(fā)生在腦組織中。組織內(nèi)有龐大的血管網(wǎng)絡(luò)來(lái)供氧,血液從小動(dòng)脈經(jīng)毛細(xì)血管流向靜脈。 血液中的紅細(xì)胞富含血紅蛋白,而血紅蛋白是攜帶氧的。 這種血紅蛋白與氧分子結(jié)合時(shí)具有抗磁性,從毛細(xì)血管中釋放出氧后就變成順磁性(脫氧血紅蛋白)。因?yàn)槊撗跹t蛋白有順磁性,而氧化血紅蛋白有抗磁性,所以檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生的磁共振信號(hào)會(huì)有所不同。當(dāng)神經(jīng)元處于休眠狀態(tài)時(shí),脫氧血紅蛋白會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)不均勻,磁共振信號(hào)相對(duì)很弱。 但當(dāng)神經(jīng)元活動(dòng)時(shí),伴隨著血流量增加,氧化血紅蛋白供應(yīng)也增多,脫氧血紅蛋白的比例隨之降低,在含有大量順磁性的脫氧血紅蛋白的靜脈血管內(nèi)和周圍會(huì)產(chǎn)生輕微的磁場(chǎng)扭曲。這種畸變的存在削弱了該區(qū)域的水(質(zhì)子)信號(hào),而MRI測(cè)量的正是水(質(zhì)子)的這種磁共振現(xiàn)象,小川誠(chéng)二把這種現(xiàn)象稱為BOLD效應(yīng),并于1990年在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上發(fā)表了相關(guān)論文。此外,他通過(guò)研究進(jìn)一步證明了BOLD信號(hào)實(shí)際上可以通過(guò)測(cè)量視覺(jué)皮層對(duì)光刺激的神經(jīng)反應(yīng),對(duì)人腦活動(dòng)進(jìn)行非侵入性測(cè)量。
