それは私たちの精神的能力の動きと表現の制御において中心的な役割を果たしていますが、小脳に関する私たちの知識は限られています。 小脳は小さいですが、それは非常によく大脳とその皮質と接続されており、全脳のニューロンの五十パーセント以上を占めています。 しかし、大脳皮質、歯状核への最も重要な中継についてはほとんど知られていない。 密集したニューロン細胞体のこのクラスターは、小脳によって処理された情報を統合し、それを大脳に送信します。 ライプツィヒのマックス—プランク人間認知脳科学研究所(MPI CBS)の科学者は、この中央制御に接続する経路の重要な部分をマッピングすることに成功し、それによって”脳の心臓”に対する理解を高めた。
ほぼテニスボールの大きさで、小脳は灰色と白の問題で構成された大脳の2つの視覚半球の下にある頭蓋骨の後ろに座っています。 小脳は伝統的に運動機能にとって重要な領域として知られてきたが、最近の証拠は、それが言語や感情などのより認知的な領域にも関与しているこ このように、小脳への損傷は、重要な言語や感情障害につながる可能性があり、またはそのような不可能口に水のガラスを持ち上げるような正確な動
その最も重要な構造の一つは、小脳の奥深くに位置し、灰白質のその外側のバンドのギザギザの歯のような外観を備えており、歯状核です。 神経細胞体のこの凝集は、インターフェイスと同様に、小脳から大脳皮質に送信されている情報を処理します。 歯状核が小脳の主要な出力核であることはわかっていますが、これまで小脳の灰白質、すなわち皮質とその異なる機能領域が歯状核にどのように連
小脳の接続性。 ©A. Anwander/MPI CBS
“我々は今、歯状核に小脳皮質灰白質の異なる領域からデータを輸送する接続を再構築することができました”、クリストファー J.スチール、元の出版物 “この研究は、小脳皮質で大きく分離されている運動の制御と精神的能力の発現の二つのタイプの機能も歯状核内で大きく分離されていることを示”
したがって、これらの知見は、行動への小脳の貢献の根底にある小脳と大脳の間の情報ループにおける運動と非運動の両方の繊維結合性の重要性に
この知識は、外科的処置や怪我の場合だけでなく、脳の進化をよりよく理解するためにも重要です。 これは、小脳の接続性も、非ヒトからヒト霊長類への進化の過程で起こったヒト皮質の変化に追いつくために進化したことを示唆している。
これまで、小脳の配線に関するほとんどの洞察は、非ヒト霊長類における侵襲的で時間のかかる白質管の追跡によって得られてきた。 これとは対照的に、Steeleらは、目を覚ました人間に非侵襲的な方法を使用し、トレーサや他の侵襲的な技術なしでこの接続性を追跡することができました:拡散重み付け磁気共鳴画像法(DW-MRI)と確率的トラクトグラフィーの組み合わせ。 後者は、水分子の正確な拡散運動を測定することによって、脳内の白質路のおおよその経路を再構築することができる。
“これらの結果により、我々はまた、小脳と脳の残りの部分の配線を調査するさらなる研究のためのテンプレートを提供したいと考えています”、MRIデータを3D画像と短い科学的なビデオに翻訳した研究共著者Alfred Anwanderは述べています。 これらの画像を見ることによって、神経科学者スチールは追加します:”皮質との接続性と人間の心臓の90度回転した断面にその顕著な類似性を考えると、小脳は脳の心臓とみなされることさえあります”。”
小脳のTractography
脳の心臓
詳細情報:
ここで小脳のインタラクティブなアニメーションを表示します。
オリジナル出版物:
クリストファー*スティール、アルフレッド*アンワンダー、ピエール*ルイBazin、ロバート*トランペル、アンドレアス*シェーファー、ロバート*ターナー、ナレンダー*ラムナーニ、アルノ*ヴィリンガー
ヒト小脳サブミリ拡散イメージングは、歯状核のモーターと非モーター地形を明らかにする
大脳皮質(2016)
- マックスプランク研究所人間の認知および脳科学のために