小川誠二(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社(現(xiàn)在的尤尼吉可株式會社 )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。1962年至1964年,他在美國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,進入美國斯坦福大學(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旗下著名的貝爾實驗室從事研究工作。2000年,當(dāng)選美國國家醫(yī)學(xué)院。2001年,返回日本東京,在濱野生命科學(xué)基金會小川腦功能研究所擔(dān)任所長直至2008年。2008年,開始在東北福祉大學(xué)感性福祉研究所擔(dān)任特聘教授。2019年以來,他作為“促進成功老齡化的認知變化的神經(jīng)科學(xué)研究”項目負責(zé)人,從腦功能和結(jié)構(gòu)指標出發(fā),對常規(guī)心理測試無法發(fā)現(xiàn)的中老年人的潛在能力和個性特征進行估算。通過向受試者提供估計結(jié)果,為受試者提供一個從新的角度了解自己的機會。此外,該項目將根據(jù)估算結(jié)果,設(shè)計出促進成功老齡化或延緩癡呆癥發(fā)生等異常認知變化的訓(xùn)練方案。 2020年,繼諾貝爾物理學(xué)獎得主南部陽一郎之后,獲聘為史上第2位大阪大學(xué)特別榮譽教授。
榮譽記錄
時間榮譽名稱授予單位2017年慶應(yīng)醫(yī)學(xué)獎---2009年湯森路透引文桂冠獎---2008年Olli V. Lounasmaa Memorial Prize---2007年國際核磁共振學(xué)會獎---2003年日本國際獎國際科技財團2003年蓋爾德納國際獎蓋爾德納基金會1999年朝日獎---1998年中山科技獎日本中山報恩會1996年馬克斯·德爾布呂克獎美國物理學(xué)會1995年金質(zhì)獎?wù)聡H核磁共振醫(yī)學(xué)會以上內(nèi)容來源于:
人物軼事
回顧20世紀80年代末,當(dāng)MRI在醫(yī)療領(lǐng)域開始流行的時候,小川誠二也在研究該項技術(shù),當(dāng)時他在想找出一種不僅能捕捉到大腦的結(jié)構(gòu),還能捕捉到活動本身的方法。有一天,當(dāng)他在用MRI拍攝小鼠的腦部圖像時,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線消失殆盡,幾乎完全變成了白色。因為動物發(fā)生缺氧時,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,以此來保護大腦功能。面對這個突發(fā)狀況小川的腦子里蹦出了一個靈感。 他認為這個現(xiàn)象可能與血液中的血紅蛋白有關(guān),也就是說當(dāng)腦部血管中與氧結(jié)合的血紅蛋白增多時,這種血流的變化改變了磁共振信號的強度。當(dāng)具有不同磁感度的物體被置于強均勻磁場中,如核磁共振成像中使用的磁場,會在物體內(nèi)部和周圍產(chǎn)生磁場變化和扭曲。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)來供氧,血液從小動脈經(jīng)毛細血管流向靜脈。 血液中的紅細胞富含血紅蛋白,而血紅蛋白是攜帶氧的。 這種血紅蛋白與氧分子結(jié)合時具有抗磁性,從毛細血管中釋放出氧后就變成順磁性(脫氧血紅蛋白)。因為脫氧血紅蛋白有順磁性,而氧化血紅蛋白有抗磁性,所以檢測時產(chǎn)生的磁共振信號會有所不同。當(dāng)神經(jīng)元處于休眠狀態(tài)時,脫氧血紅蛋白會導(dǎo)致磁場不均勻,磁共振信號相對很弱。 但當(dāng)神經(jīng)元活動時,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)和周圍會產(chǎn)生輕微的磁場扭曲。這種畸變的存在削弱了該區(qū)域的水(質(zhì)子)信號,而MRI測量的正是水(質(zhì)子)的這種磁共振現(xiàn)象,小川誠二把這種現(xiàn)象稱為BOLD效應(yīng),并于1990年在《美國國家科學(xué)院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上發(fā)表了相關(guān)論文。此外,他通過研究進一步證明了BOLD信號實際上可以通過測量視覺皮層對光刺激的神經(jīng)反應(yīng),對人腦活動進行非侵入性測量。
