2024-11-28 14:49

科学家正在解开你“小大脑”的秘密

  这个故事的最初版本发表在《量子杂志》上。

  近几十年来,神经科学取得了一些惊人的进展,但大脑的一个关键部分仍然是一个谜。我指的是小脑,它的名字来源于拉丁语,意思是“小大脑”,它位于大脑的后部,就像一个发髻。这是一个不小的疏忽:小脑包含了大脑所有神经元的四分之三,这些神经元以近乎结晶的方式组织,与其他地方发现的错综复杂的神经元形成鲜明对比。

  百科全书文章和教科书都强调小脑的功能是控制身体运动。毫无疑问,小脑具有这种功能。但科学家们现在怀疑这种长期存在的观点是短视的。

  这是我11月在华盛顿参加神经科学学会年会时学到的,这是世界上最大的神经科学家会议。在那里,两位神经科学家组织了一次研讨会,讨论与运动控制无关的小脑新发现的功能。新的实验技术表明,除了控制运动外,小脑还调节复杂的行为、社会互动、攻击、工作记忆、学习、情感等。

  小脑和运动之间的联系早在19世纪就已为人所知。大脑区域遭受创伤的患者在平衡和运动方面有明显的困难,毫无疑问,它对协调运动至关重要。几十年来,神经科学家对小脑独特的神经回路如何控制运动功能有了详细的了解。关于小脑如何工作的解释似乎无懈可击。

  1998年,在《大脑》(Brain)杂志上,神经学家报道了小脑受损患者的广泛情感和认知障碍。例如,1991年,一名22岁的女大学生在滑冰时摔倒;CT扫描显示她的小脑有一个肿瘤。手术切除后,她完全变了一个人。这位聪明的大学生已经失去了熟练写作、心算、命名普通物体或抄写简单图表的能力。她的情绪平静下来。她躲在被子里,举止不得体,在走廊里脱衣服,用婴儿语说话。她的社交互动,包括识别熟悉的面孔,也受到了损害。

  这个和类似的案例使作者感到困惑。据了解,这些高级认知和情感功能存在于大脑皮层和边缘系统。他们总结道:“小脑的作用究竟是什么,以及小脑是如何完成这一作用的,还有待确定。”

  尽管从临床研究中得出的这些线索表明,传统观念是错误的,但权威人士仍然坚持认为,小脑的功能是控制运动,除此之外别无其他。加州大学戴维斯分校的神经生理学家Diasynou Fioravante共同组织了这次研讨会,他说:“这有点令人难过,因为这些病例已经有20年了”。

  阿尔伯特·爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)的神经学家斯蒂芬妮·鲁道夫(Stephanie Rudolph)与费奥拉万特共同组织了这次研讨会,她说,其他神经学家一直都注意到病人的神经精神缺陷。然而,没有确凿的解剖学证据证明小脑独特的神经回路如何可能调节所报道的心理和情感功能,因此临床报告被忽视了。

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