XK星空 接近“记忆”机制，正是它使我们成为人类
通过使用功能磁共振成像来可视化大脑活动，揭示记忆中的大脑连接
看、听、尝、移动身体、说话、记忆。所有人类行为都由构成大脑的复杂神经元网络的活动控制。认知、记忆和学习等高阶信息处理机制在人类中尤其先进，而且至关重要，因为它使我们能够执行一系列心理活动。
举个例子，我们可以学习、思考、判断和行动。然而，记忆的庞大而复杂的机制大部分尚未被阐明。
首先，人脑并不容易检查。数百亿个神经元形成了几乎无限数量的电路和网络，检查每一个都是不可能的。中原教授使用功能磁共振成像（fMRI）来关注大脑中庞大而复杂的网络的活动。
fMRI 出现于 20 世纪 90 年代。由于广泛使用功能磁共振成像来测量人类大脑活动，脑科学领域取得了显着的进步。功能磁共振成像直观地描绘了与大脑神经活动相关的血流变化和氧代谢变化。该技术以非侵入性方式揭示人类大脑活动。功能磁共振成像使研究人员能够研究认知任务和大脑活动之间的关系，从而对大脑功能的理解取得了长足的进步。
当中原教授第一次成为研究人员时，通常通过在动物实验中将电极插入大脑并检查电信号来研究大脑活动。正如他解释的那样，“在一项用电极记录神经活动的实验中，向动物展示了图表。当我听到神经元放电时监控扬声器发出爆裂声时，我惊呆了。”这种对大脑活动的第一手感受吸引了中原教授进入大脑研究。之后，他参与了利用功能磁共振成像检查非人类灵长类动物大脑的尖端研究。就在这时，他意识到了功能磁共振成像的潜力。
功能磁共振成像使用磁场和无线电波。它可以对整个大脑的活动进行非侵入性检查，还可以比较人类和动物大脑的机制。 PET 是一种常见的用于寻找癌症的技术。 fMRI 可以重复执行，这是相对 PET 的一个主要优势，并且 fMRI 预计将发展成为检查人脑的最强大技术。
中原教授一直致力于利用功能磁共振成像技术实现世界第一。当他在东京大学担任博士后研究员时，他和他的同事是世界上第一个使用功能磁共振成像直接比较人类和猴子前额皮质功能结构的人。
2018年，中原教授的研究团队首次阐明了人脑中与个人经历过的事件或情况相关的“情景记忆”形成的部分机制。中原教授是大学脑通讯研究中心引进最先进的 MRI 的主要原因。
S成功识别大脑活动模式，世界首创
我们每天经历的事件和情况都会在大脑皮层中记录为“情景记忆”。然而，为什么有些事件或情况仍留在记忆中，而另一些则被遗忘呢？先前的研究表明，大脑网络“总是自发活跃”，并且“连接模式大约每 30 秒左右就会发生变化，而这种连接模式的时间波动与各种认知功能有关。”因此，中原教授指出，情景记忆的成功编码也取决于全脑网络随时间变化的连接模式。
在一项实验中，功能磁共振成像用于监测参与者的大脑活动，同时向他们一一展示来自不同类别（例如动物、植物、日常用品、建筑和风景）的 360 张不同照片。这些照片的一些内容预计会被偶然编码到参与者的情景记忆中。通过识别记忆测试来评估给定照片的内容是否成功编码到记忆中，该测试在 fMRI 扫描结束 20 分钟后进行，没有事先通知。通过这些实验，他们发现情景记忆的编码程度因时期而异。在成功的记忆编码和糟糕的记忆编码之间，中原教授分析了整个大脑中网络连接的差异。
当记忆被成功编码后，大脑区域和海马体、大脑皮层下区域和视觉皮层之间的网络连接就会增加。这项研究首次揭示了情景记忆编码的变化与大脑中随时间变化的网络连接之间的关系。
正如中原教授所解释的那样，“结果表明，整个大脑网络之间的大规模连接对于情景记忆的编码至关重要。”该研究于 2018 年 6 月 18 日发表在《eLife》杂志上。
发表论文：人脑中的大规模网络集成可跟踪记忆编码性能的时间波动。
（图表显示了情景记忆形成过程中大脑中大规模网络的功能连接。当事件或情况更有可能被编码为记忆时，大脑不同区域之间的长距离连接就会增加（左）。当事件或情况更有可能被遗忘时，短局部连接就会增加（右））
阐明与衰老和痴呆相关的记忆缺陷的病理学
大脑在不断变化的同时不断发育。这被称为大脑的可塑性。这一属性使得新生婴儿能够看到并说话，这是一种发育。
当先天视力受损的人阅读盲文时，观察他们的大脑活动就会发现一些真正令人着迷的事实。原本负责视觉的大脑区域变得活跃并“取代了视觉”。
中原教授眼中闪烁着光芒，说道：“大脑的状态并不是简单地从出生开始遗传的。相反，大脑可以根据随后的条件和学习而改变和发展。我一直认为生物是令人惊奇的。”
随着全球人口老龄化，痴呆症患者数量不断增加，已成为一个社会问题。中原教授和他的同事阐明了人脑中情景记忆形成的部分机制。他们的研究结果对医学也有重大影响。他们的研究可以帮助阐明与衰老和痴呆症相关的记忆缺陷的病理学，中原教授和他的同事计划在未来的老年中对老年人进行联合研究。
正如中原教授所解释的那样，“人类的大脑产生了构成社会的人的社会特征。我认为此类研究未来将会取得进展。”如果能够阐明促进思想和情感等各种过程的大脑机制，那么创造一个没有贫困或冲突的世界也许是可能的。
“有时候，在进行实验时重复执行简单的任务是一件苦差事。也就是说，即使是一年一次的意外小发现，我也会很高兴。此外，人们对大脑机制特别感兴趣，因为我们生活的几乎所有方面都或多或少地依赖于大脑功能。”
除了记忆之外，中原教授还对“意识如何在大脑中发生”的问题感兴趣。这是他研究的首要主题。正如他所解释的那样，“对于大多数脑科学家来说，这是最大的谜团。没有人知道该使用什么技术或采用哪种方法来解开这个谜团。”