XK星空中国官方网站 利用功能磁共振成像可视化大脑活动，我们探索大脑和记忆机制的奥秘
- 功能磁共振成像：fMRI的传播(functional magnetic resonance imaging), the field of brain science research has shown remarkable development fMRI 是一种通过对与大脑神经活动相关的血流和氧代谢变化进行成像来非侵入性地可视化人类大脑活动的研究方法。 Professor Kiyoshi Nakahara's research team is steadily producing world-first results using fMRI Through experiments on monkeys, he discovered that associative memories represent brain activity patterns that are similar to each other They have also succeeded in deciphering memory contents based on these patterns In 2018, he was the first in the world to elucidate part of the episodic memory storage mechanism in the human brain
世界上首次阐明构成情景记忆基础的大脑活动模式
我们每天经历的事件和情况会以“情景记忆”的形式存储在大脑颞叶的大脑皮层中，而与个人相关的记忆则以“联想记录”的形式存储。之前的研究表明，大脑网络总是自发活跃的，其连接性大约每30秒发生变化，并且与各种认知功能相关。
However, in the constant flow of consciousness, why do some events remain in our memory, while many others are forgotten?中原教授推测，这两个因素可能与大脑网络自发活动中连接状态的变化有关。 In the experiment, subjects were shown a total of 360 photographs, and their brain activity was measured using fMRI for about 30 minutes随后，他们进行了记忆测试，并以30秒为间隔，分析了记忆性能高的时间段和记忆性能低的时间段之间整个大脑网络的连通性有何不同。
通过使用图形分析作为一种新方法，我们证实了负责记忆的海马体、大脑皮层下区域和视觉皮层之间的连接性增加。这是世界上第一项阐明情景记忆记忆表现与整个大脑网络连接状态之间关系的研究。
目前，我正在解决大脑研究的核心问题：大脑中的哪些地方存储着“旧记忆”，例如10年前的记忆？
“很多人一直致力于这一领域的研究，但现有的方法有各种弱点。我想出了一个可以克服这些弱点的想法，并开始使用功能磁共振成像进行实验。”
虽然现阶段还不能透露细节，但通过使用某种技术，已经可以调查一个人的大脑中存储了“10年前的记忆”的位置。如果未来的研究证明了这一假设，这也可能带来世界首创的发现。
所有人类行为都受到构成大脑的神经元编织的复杂网络活动的控制。因此，通过基础脑研究获得的知识可以应用于各个领域。例如，希望中原教授阐明的情景记忆机制的一部分，以及目前确定“旧记忆”存储位置的研究，将被用于基础研究，从而阐明与衰老和痴呆相关的记忆障碍的病理学。
从各个方面着手进行大脑的基础研究
Neuralink是美国商人埃隆·马斯克创立的公司，正在开发连接人脑和计算机的BMI（脑机接口）。尽管他作为该领域的先驱发表了许多成果，但 BMI（涉及将电极直接植入大脑）的安全性尚不清楚。
“目前，我个人认为，考虑到风险，侵入式 BMI 几乎没有什么好处，”中原教授说，他的团队正在使用功能磁共振成像进行非侵入性研究。尽管仍处于基础阶段，但目前可以使用功能磁共振成像（将大脑信号转换为可理解的形式）解码大脑活动模式并创建与机器的接口。如果这项研究继续发展，它将带来一些应用，例如操纵机器人来扩展人类的能力，例如机械手（假肢），或直接在计算机中输入文本。
从广义上讲，BMI涉及对大脑施加某种类型的刺激并观察其反应，在这一领域我们正在致力于通过视觉刺激大脑的研究。该研究的灵感来自于美国阿尔茨海默病研究小组 2016 年发表的一篇论文。这种疾病被认为是由β淀粉样蛋白（大脑中产生的一种蛋白质）积聚引起的，研究表明，通过视觉重复 40Hz 闪烁光刺激可以减少β淀粉样蛋白。
“根据这项研究的结果，我们小组还开始研究通过大脑刺激来改善认知功能。”
尽管这一领域还存在很多不确定性，但如果获得诸如通过刺激激活大脑来改善健康人认知功能的能力等结果，预计这将在未来引发在教育领域的应用。
中原教授最感兴趣并想挑战的基本主题是“意识从何而来？”“意识”有多种形式，例如通过思考事物而有意识，通过看到事物而有意识，通过记住情景记忆而有意识，并且很难轻易定义它。
“关于‘意识是如何从大脑中诞生’这个问题，我们还有很多不明白的地方，比如如何接近它以及我们用现代方法能将它追求到什么程度等技术问题。然而，这也是我最感兴趣的领域，作为一个从事大脑研究的人，我希望有一天能够接受这个挑战。”
发布日期：2021 年 1 月