小脑

小脑
Cerebellum NIH.png
Figure 1a:A 人脑,小脑显示为紫色
Cerebellum sag.jpg
Figure 1b:核磁共振成像显示人脑的中矢面,小脑显示为紫色
细节
屬於後腦英语Hindbrain
动脉小脑上动脉英语Superior cerebellar artery小脑前下动脉英语anterior inferior cerebellar artery小脑后下动脉英语posterior inferior cerebellar artery
静脉小脑上静脉英语superior cerebellar veins小脑下静脉英语inferior cerebellar veins
识别标示
Gray'sp.788
NeuroLex IDCerebellum
TA英语Terminologia AnatomicaA14.1.07.001
FMAFMA:67944
解剖学术语英语Anatomical terminology

小脑cerebellum,指「大腦後下方的腦」)是位于后颅窝英语Posterior cranial fossa组织。小脑在感觉感知、协调性,和运动控制中扮演重要角色;它也和注意语言等很多认知功能相关,亦能调控恐惧和欢乐等反应[1],其中最为人们确知的是其运动相关功能。小脑不會主動发起动作,但會接收來自脊髓感覺系統和其他腦區的訊號,影响运动协调、精确度和准确的时机控制。小脑通过丘脑等通路与大脑皮层相连,从而起到支配运动协调性的作用;下小脑接受来自脊髓小腦徑英语Spinocerebellar tract以及下橄榄核等结构的输入,整合多方面的信息,来微调运动的准确性,协调性和连贯性[2]。正由于小脑的功能是“微调”运动技能,所以小脑的损伤不会带来诸如瘫痪的严重症状,但是会导致精细动作技能英语Fine motor skill平衡能力英语Equilibrioception姿势动作学习英语motor learning方面的症状。[2]18世纪的科学研究表明,小脑受损的病人表现出运动协调性障碍;19世纪的小脑研究则主要基于动物损伤实验。这类实验发现,动物的小脑受损以后,表现出动作异常、步态笨拙,以及肌肉无力。这些观察最终使学者得出结论:小脑的主要功能是运动控制。不过,现代生物医学研究表明,除了运动以外,小脑还有许多其他功能,例如认知功能,注意力和语言处理,音乐处理,在时机控制方面也有重要作用。

在解剖外观上,小脑是一个位于脑下方的独立结构,藏在大脑半球之下。小脑与中脑、脑桥基底、延髓相连,可以分为前庭小脑、脊髓小脑与大脑小脑。它的皮质表面遍布着构造精细的平行沟槽,和大脑皮质宽阔而不规则的沟回形成鲜明对比。这些平行沟槽的结构,常常会使人忘记小脑其实是一个连续的薄片状组织,它像手风琴那样紧密地折合起来。在这个薄片里,有多种神经元高度有序地组合,其中最重要的是浦金氏细胞英语Purkinje cell小脑颗粒细胞英语Cerebellum granule cell。复杂的神经组织赋予了小脑巨大的信息处理能力,但是几乎所有的输出,都经过一个位于小脑内部称为小脑深部核团的组织。

小脑除了在动作控制方面的功能,它还是多种动作学习,也就是调制感觉-动作关系英语sensory-motor coupling所必需的器官。人们建立了许多模型,来解释小脑的突触可塑性是如何校准感觉和动作的关系。它们大多源于大卫·马尔詹姆斯·阿尔布斯英语James S. Albus的模型,这个模型的基础,是每个小脑浦肯野细胞都接受两种完全不同的输入:一种是来自平行纤维的数千种输入,另一种是来自爬行纤维英语climbing fiber的极强的输入。马尔-阿尔布斯模型的基本概念是,爬行纤维提供“指导信号”,导致平行纤维输入强度的长时变化。在平行纤维输入所观察到的长期抑制作用支持了这类理论,但是它们的有效性还有争议。

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