“小脑”不小！表面积约为大脑皮层80% 各部分杂乱无章像拼图

当我们说一个人思维敏捷时，可能部分是因为我们的小脑扩张，而小脑的扩张将人类的大脑与猕猴的大脑区别开来。

小脑在拉丁语中被称为“较小的大脑”，它位于靠近脑干的位置，位于后脑皮层的下面。

然而，圣地亚哥州立大学的一项新研究对“小”这一术语提出了质疑。

小脑扮演着多功能的角色，对我们的五种感官以及疼痛、运动、思维和情感都有贡献。

它本质上是一张有绉布那么厚的平板，折叠成几百个褶子，以使它能够装入大约八分之一大脑皮层的紧凑体积中。

因此，小脑的表面积被认为比大脑皮层要小得多。

通过使用一台超高场9.4特斯拉核磁共振机器扫描大脑，并使用定制软件处理生成的图像，圣地亚哥州立大学的一位神经成像专家发现，紧密折叠的褶皱实际上包含了相当于大脑皮层表面积80%的区域。

相比之下，猕猴的小脑只有大脑皮层的30%。

圣地亚哥州立大学核磁共振成像中心主任、心理学教授、认知神经科学家马丁·塞里诺(Martin Sereno)说:“它表面积如此之大，说明了人类独特行为和认知的进化过程。”

“它扩张得如此之大，以至于折叠模式非常复杂。”

塞里诺与来自英国、荷兰和加拿大的成像和小脑专家合作，使用他最初在加州大学圣地亚哥分校与同事开发的定制的开源免费软件，计算重建小脑的折叠表面。

该软件还可以展开并压平小脑皮层，以便将其可视化到每个单叶——或薄叶子状褶皱的水平。

塞里诺是脑成像领域的先驱，他利用功能性核磁共振成像来揭示大脑中的视觉地图。他发现，当小脑完全展开时，它会形成一个4英寸宽、3英尺长、奇怪的“绉布”。

这一发现近日发表在《美国国家科学院院刊》上。

塞里诺说:“到目前为止，我们对它的样子只有粗略的模型。”

“我们现在有了一幅完整的小脑地图或小脑的表面表征，就像城市、县和州一样。”

之前的研究发现，虽然大脑皮层和小脑之间有很多相似之处，但有一个关键的区别。

在大脑皮层中，代表身体不同部位的区域大致排列得和实际身体一样:并列有序。

但在小脑中，它们的放置更加随意。

塞里诺解释说:“你会得到负责嘴唇的一小块，紧挨着负责肩膀或脸的一块，就像混乱的拼图一样。”

小脑的这些部分因此被建立起来，以吸收和协调来自不同身体部位的信息。

塞里诺说，有趣的是，在小脑的认知部分可能存在类似于“断裂拼图”的情况，小脑的认知部分可以帮助支持高度复杂、复杂的认知功能，比如语言或抽象推理。

“当你想到写一篇科学论文或解释一个概念所需的认知能力时，你必须从许多不同的来源获取信息。小脑就是这样形成的。”

到目前为止，小脑被认为主要参与像运动这样的基本功能，但随着时间的推移，小脑的扩张和它从皮质中参与认知的区域输入的新信息表明，它也可以处理像数学方程这样的高级概念。

塞里诺说:“既然我们有了人类小脑的第一张高分辨率的底图，研究人员就有了很多可能性，可以从大脑皮层的许多不同部位，比以往任何时候都更详细地填充肯定很复杂的输入信息。”

例如，最近有证据表明，小脑受损的人在处理情绪方面有困难。

塞里诺说:“这个‘小脑’是万能的。”

“绘制小脑图谱将是未来十年一个有趣的新领域。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源：

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200731135558.htm