小脑微调复杂的脑功能吗?
1504年，达芬奇(Leonardo da Vinci)制作了人脑的蜡铸件，并创造了小脑(拉丁语为“小脑")一词.从历史上看，大多数神经科学家认为小脑是大脑的一个区域，主要参与非思考活动，例如协调肌肉运动的时间和精确度.
尽管达芬奇制作标志性的小脑蜡模已有5个世纪，但神经科学家才刚刚开始解读神秘的“小脑".这是一个关于小脑的研究和写作的激动人心的时刻.近年来，广泛的研究首次表明，小脑在我们的许多认知，情感和创造过程中都起着举足轻重的作用.
2016年3月，医学博士Ian Fyfe在《自然评论神经病》杂志上发表了题为“小脑萎缩症的疾病特定模式"的文章. “小脑"是小脑的姐妹词，意思是“小脑".)Fyfe着重介绍了两项最近的研究，这些研究发现了与小脑萎缩相关的独特模式脑网络变性的模式更广泛.两项研究均发现，小脑特定区域灰质脑容量的减少与阿尔茨海默氏病(AD)和额颞痴呆(FTD)有关.
这项研究增加了在过去一年中发表的关于小脑的开创性研究的清单.例如，2015年4月的一项研究报告称，患有自闭症谱系障碍(ASD)的青少年与大脑区域(拉丁语为“大脑")的小脑连接异常，这些区域参与了更高层次的认知功能，例如决策，注意力和语言过去一年中的其他研究已将ASD与小脑非典型浦肯野细胞发育联系在一起.
2016年1月，一项研究确定了经历过微胚细胞侵袭的退伍军人小脑浦肯野细胞的损伤与耐治疗性创伤后应激障碍(PTSD)密切相关.
相反，2015年5月，斯坦福大学研究人员进行的一项研究报告说，健壮而健康的小脑活动与创新思维和创新突破息息相关.
要详细了解小脑的所有最新研究，请查看此页面底部我以前的今日心理学帖子的链接.
2015年3月，NPR的“早晨版"计划在小脑上做了一个专题报道，着重介绍了麻省总医院医学博士杰里米·施马赫曼(Jeremy Schmahmann)的工作.
在听完NPR的那篇文章后，我给Schmahmann博士发了电子邮件，向我作自我介绍，并向他询问有关他对小脑的开创性研究的一些问题.通过我们的通信，我们意识到Schmahmann和我的父亲-在波士顿贝斯以色列医院担任神经外科主任多年的人-通过哈佛大学医学院建立了一个长臂军的“两度分离"关系.
去年春天，我还了解了施马赫曼(Schmahmann)令人着迷的理论“思想失调"(Dysmetria of Thought)，该理论基本上是一个假设，即小脑有助于协调和微调大脑皮层的认知功能，就像微调肌肉一样.通过与大脑的左和右半球沟通运动. (大脑的左半球控制身体右侧的运动;小脑的右半球控制身体右侧的运动，反之亦然.)
下面是Schmahmann博士的演讲“小脑情感认知综合症:对神经精神病学的启示"的YouTube剪辑，他在其中解释了与小脑和脑功能有关的“思想障碍"的革命性理论. allowfullscreen =“" frameborder ="0" height ="360" src ="//www.youtube.com/embed/QuqDnwkuCHI?start=1837" width ="640"> 这是关键点之一视频是这样的事实，即对于科学家来说，只有在中风，事故或其他一些疾病损坏了触发缺陷或性格改变的特定区域后，大脑科学家才识别出各个大脑区域的特定功能.例如，当皮埃尔·保罗·布罗卡(Pierre Paul Broca)确定了两名在额下后叶后部区域受伤后失去发言能力的患者时，发现了布罗卡的区域(这是与言语相关的大脑区域).
因此，为了确定优化脑功能的干预措施，神经科学家首先要通过确定何时以及如何出错来与各种认知功能建立联系.例如，关于小脑的任何发现，指出脑容量(或功能连接性)的丧失如何使某人``零零点几''都可以被反过来应用，通过确定生活方式的选择或可以使人的零零碎碎的药物来使某人成为“零零点几分".相反方向的小脑结构和功能连接.
对小脑的未来研究可能会带来进步，帮助痴呆症，阿尔茨海默氏病，自闭症或PTSD患者过上更好的生活.这项改变小脑的研究也可能有助于为各行各业的人们找到可行的方法来优化脑力和脑功能.
“无论小脑在做什么，它都在做很多事情"
如果您想知道我是如何对小脑产生兴趣的，请参考以下故事.我的父亲理查德·伯格兰德(Richard Bergland)是一名神经外科医师，神经科学家，也是 The Fabric of Mind (Viking)的作者.我父亲迷上了小脑，并将这种迷恋传给了我.
尽管小脑仅占大脑总体积的10％，但小脑半球占大脑总神经元的50％以上.基于小脑中神经元的数量不成比例，我父亲经常会说:"我们不知道小脑到底在做什么，但是无论它在做什么，它都在做很多事情."
2005年，我和父亲创建了一个裂脑模型，将大脑标记为“上脑"，将小脑标记为“下脑".这是对父亲左右脑模型的直接而令人信服的反应，我父亲在1970年代曾帮助它引起了人们的关注.
除了为主流观众撰写自己的作品外，我父亲还是贝蒂·爱德华兹(Betty Edwards)的在大脑右侧绘图等书籍的医学专家.尽管我父亲最初主张左脑-右脑模型，但他一生后来深信大脑中最明显的分歧不是在call体和大脑半球之间，而是在桥接大脑的中脑之间.小脑和ver骨.
当我父亲在2007年因心脏病突然去世时，我发誓要竭尽全力为小脑进行新的研究，以竭尽全力完成他的一生.我的目标是以新颖有用的方式将最新的神经科学联系起来，以吸引普通读者.每天的承诺就是我写这篇博客的原因...每天，我醒来希望有新的突破可以增进我们对神秘而强大的小脑的理解.
下面是我绘制的简单草图，它描绘了如何以微调我们的肌肉运动和思想的方式互连各个大脑半球.
小脑萎缩与阿尔茨海默氏病和痴呆症有关
过去一个月，有关小脑与复杂脑功能之间关系的研究取得了丰硕的成果.正如我前面提到的那样，伊恩·费菲(Ian Fyfe)最近强调了两个不同的研究领域，它们通过将小脑的大脑容量下降与阿尔茨海默氏病和额叶痴呆症的认知能力下降相关联，从而开创了新局面.
从历史上看，科学家只专注于与诸如痴呆症等神经退行性疾病相关的大脑皮层萎缩.直到最近，小脑通常都没有受到关注.然而，最新研究表明，在小脑中观察到的萎缩模式可能是基于网络的变性框架的内在部分，其中神经病理学在所有四个大脑半球之间的连接网络中传播.
第一项研究“人类小脑对阿尔茨海默氏病和额颞叶痴呆的网络选择性脆弱性"由澳大利亚的研究人员进行，并于2016年2月发行在《脑》杂志上.研究人员发现，小脑回路之间的特定神经网络可能与某些神经退行性疾病有选择性地针对.小脑回路之间的特定神经网络与大脑皮层有着广泛的联系.
对于这项研究，神经科学家检查了常见类型的神经退行性疾病中小脑的结构性萎缩，并表征了这些小脑萎缩区域的功能连接方式.
澳大利亚研究人员得出的结论是，阿尔茨海默氏病和额颞叶痴呆与小脑明显的界限性萎缩有关.这是研究人员首次证明小脑对常见神经退行性疾病的选择性脆弱性.研究人员得出结论，
“我们的工作还直接影响了小脑对认知和情感过程的贡献，这些过程在神经退行性病变中受到损害，以及使用小脑作为配体神经成像研究参考区域的实践."
第二项研究“遗传性额颞叶性痴呆的局部小脑萎缩的模式"由伦敦大学学院(UCL)的研究人员进行，并发表在2016年2月的《神经影像:临床》上.
额颞叶痴呆(FTD)是一种具有强大遗传成分的异质性神经退行性疾病.传统上认为小脑不涉及FTD，但最近的研究表明可能与小脑萎缩有关，因为小脑与大脑不同的大脑区域广泛相连，包括与FTD相关的关键区域.
研究人员指出，尽管早已知道the骨(连接小脑的左右半球)参与了关于运动命令的感觉输入的整合，但“它也被认为是'小脑小脑'基于与边缘脑结构的联系，参与了情绪和社会行为的调节."
大脑和小脑之间的灰色和白色物质完整性是否相互连接?
昨天，我写了一篇今日心理学博客文章，“想让你的大脑充实吗?根据一项新研究发现，通过运动燃烧一些卡路里，发现通过体育锻炼燃烧卡路里与大脑灰质体积增加有关.最近的其他研究发现，缺乏运动与大脑灰质脑容量减少有关.
沿着这些方面，伊利诺伊大学香槟分校伊利诺伊大学贝克曼研究所的研究人员在2015年8月的一项研究中报告说，有氧运动和身体健康可以改善连接各个大脑区域灰质的白质束的完整性. .白质完整性的这种改善与老年人的认知灵活性和自发性大脑活动有关.
在《运动员之道》中，我讨论了小脑萎缩与久坐症有关.卧床时间超过六个月的人最多可损失小脑Purkinje细胞量的23％.
基于最新发现，人们可以做出有根据的猜测，即体育活动可能通过大脑和小脑两个半球的神经发生而刺激灰质的生长.相反，整日坐着可能会导致四个大脑半球的灰质体积缩小，同时会降低大脑区域之间白质的功能连通性.
爱因斯坦(Albert Einstein)在谈到E = mc2时说:“我在骑自行车时想到了它.爱因斯坦因在普林斯顿大学校园内散步，定期骑自行车，并在七岁时成为小提琴演奏家而臭名昭著.有趣的是，在2013年对爱因斯坦的大脑半球进行的死后研究显示，他在大脑左右半球之间的连接异常牢固，这可能激发了他的光彩.
尽管我纯粹是猜测，但爱因斯坦根据他的身体活动和音乐性在小脑半球之间也具有健壮的结构和功能连接.
我努力将小脑放在聚光灯下(并使小脑成为家喻户晓的单词)的主要原因之一是我相信，最大化每个人和每个人的人的潜力的关键在于优化他或她整个寿命中所有四个大脑半球的结构和功能连接性.
作为8岁的父亲，我很幸运，女儿的日常工作和教育将“显性"知识和小脑“内隐"学习的结晶脑学习同等地融合在一起.除了能使她的“书本聪明"的脑力活动外，我女儿的每周例行活动还包括小脑活动，例如网球，游泳，芭蕾舞，跆拳道，钢琴和小提琴课，制作艺术等.活动促进了她的小脑和大脑的发育和连接.
整天坐着不动和背诵事实停滞了小脑
不幸的是，由于过分强调标准化的考试成绩，削减公立学校艺术和体育课程的经费会产生一种下意识的反应，因为大多数人认为这些课程与学业成绩无关.我认为这是短视的，原因有很多.
我很荣幸能够毕业于汉普郡学院(Hampshire College)，这是该国为数不多的没有考试或成绩的学院之一.在新罕布什尔州，您不必记住事实，也不必感到压力就可以获得A +的考试成绩.我相信，将重点从明确的智力和考试成绩上转移会导致思路更加流畅.
汉普郡学院的教学法培养了小脑和大脑之间的联系.当某人被赋予自由``放松''他或她的前额叶皮层和大脑思维的自由时，它通过允许小脑以新的出乎意料的方式整合和微调所有四个大脑半球之间的复杂思想来培养创造力.这种思维方式会产生 Eureka！时刻，专利，商标等.
我的任务是收集尽可能多基于科学的数据，这些数据证实了从小就加强四个大脑半球的结构和连通性的日常活动的重要性，以说服美国决策者为艺术和艺术发展提供资金.体育节目.从长远来看，通过为美国公立学校的艺术，音乐和体育项目分配资金，我们的劳动力和经济将受益.
作为一个国家，如果我们想让下一代的年轻美国人拥有V12的脑力水平，我们需要将重点从标准化测试中解放出来，并同时专注于同时发展每个孩子的小脑和大脑.如果我们忽视小脑并让其萎缩，那么严格地专注于大脑中的结晶知识-迫使孩子整天坐在学校里挤满他们的事实和数字-将会适得其反.
为了促进流畅的智力和创造性思维，我认为，父母，教育工作者和教练必须拥有让我们的孩子在休假期间保持身体活跃，参加体育运动以及通过艺术和音乐表现自己的资源.这不仅有益于身体健康，还将有益于大脑内所有四个半球的结构和功能连接.
结论:新技术将有助于解码神秘的小脑
最后，本周还有另一项神经科学突破，可以为我们对小脑的理解打开更多的大门.马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所的研究人员宣布，他们已经微调了革命性的新技术，以评估清醒小鼠几天，几周甚至几个月的浦肯野神经元的运动学习活动.
神经生理学杂志
发布了2016年3月的研究报告《清醒行为小鼠的运动相关浦肯野细胞钙活性的慢性成像》.
这些最新技术将使神经科学家能够实时查明浦肯野细胞的特定特征，因为小鼠参与了运动活动和其他行为.合著者Jason M. Christie博士在新闻稿中说:“我们的工作为了解小脑内的神经回路带来了重要见解，这对于了解这些回路在病理状况下如何变化至关重要. ."
这是对小脑进行研究和报道的非常激动人心的时刻.我敢打赌，如果莱昂纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci)今天还活着，他会很高兴地得知已经存在了很长时间的``小脑子''正在成为21世纪的热门广告.我的父亲很高兴看到脑成像技术的进步正在帮助解决小脑中所有这些神经元实际上正在做的谜团...敬请期待关于小脑的更多前沿研究.
要了解有关此主题的更多信息，请查看我的今日心理学博客文章，
- “爱因斯坦的天才与连接良好的大脑半球有关"
- “过多的结晶思维会降低流体智能"
- “'右脑'不是创造力的唯一来源"
- “麦当娜的持久成功的神经科学"
- “体育活动可以改善流体智力吗?"
- “音乐训练可优化大脑功能"
- “想象的神经科学"
- “小脑可能是创造力的宝座"
- “孩子和教室:环境为何重要"
- “儿童创造力导致成人创新"
- “为什么过度思考会破坏创作过程"
- “超流动性:解码认知灵活性之谜"
- “小脑浦肯野细胞与自闭症有何联系?"
- “小脑损伤可能是退伍军人中PTSD的根源"
©2016年，克里斯托弗·伯格兰(Christopher Bergland).保留所有权利.
运动员之道®是Christopher Bergland的注册商标.
在Twitter @ckbergland上关注我以获取运动员的方式博客帖子的更新.
