Selv om det spiller en sentral rolle i kontrollen av bevegelse og uttrykk for våre mentale evner, er vår kunnskap om cerebellum begrenset. Mens cerebellum er liten, er det ekstremt godt forbundet med cerebrum og cortex og står for over femti prosent av nevronene i hele hjernen. Imidlertid er lite kjent om det viktigste releet til hjernebarken, dentatkjernen. Denne klyngen av tettpakkede nevroncellekropper integrerer informasjonen som behandles av cerebellum og sender den til cerebrum. Forskere Ved Max Planck Institute For Human Cognitive And Brain Sciences (Mpi CBS) I Leipzig har nå lykkes i å kartlegge en betydelig del av banene som forbinder denne sentrale kontrollen—og har dermed økt vår forståelse av «hjertet av hjernen».omtrent på størrelse med en tennisball, lillehjernen sitter på baksiden av våre hodeskaller under de to visuelle halvkuler av storehjernen, består av grå og hvit materie. Selv om cerebellum tradisjonelt har vært kjent som en region som er viktig for motorfunksjoner, har nyere bevis vist at det også er involvert i flere kognitive domener som språk og følelser. Som sådan kan skader på cerebellum føre til betydelige språk-eller følelsesmessige lidelser, eller kan gjøre presise bevegelser som å løfte et glass vann til munnen umulig.

En av dens viktigste strukturer, som ligger dypt nede inne i cerebellum og utstyrt med et tannlignende utseende av sitt ytre bånd av grått materiale, er dentatkjernen. Denne agglomerasjonen av nervecellelegemer behandler informasjonen som sendes fra cerebellum til hjernebarken, på samme måte som et grensesnitt. Mens vi vet at dentatkjernen er den viktigste utgangskjernen i cerebellum, har det hittil vært uklart hvordan cerebellumets grå materie, nemlig cortexen og dens forskjellige funksjonelle regioner, er koblet til dentatkjernen.

«Vi har nå vært i stand til å rekonstruere forbindelsene som transporterer data fra de forskjellige områdene av cerebellar cortical grey matter til dentate nucleus», forklarer Christopher J. Steel, første forfatter av den opprinnelige publikasjonen. «Denne studien var den første som viste at de to typer funksjoner-kontroll av bevegelse og uttrykk for våre mentale evner – som i stor grad er segregert i cerebellar cortex, også i stor grad segregert i dentatkjernen.»Følgelig kaster disse funnene lys over betydningen av både motorisk og ikke-motorisk fibertilkobling i informasjonsløkkene mellom cerebellum og cerebrum som ligger til grunn for cerebellumets bidrag til atferd.denne kunnskapen er ikke bare avgjørende for kirurgiske prosedyrer eller ved skader, men også for en bedre forståelse av hjernens utvikling. Det antyder at forbindelsen til cerebellum også har utviklet seg for å holde tritt med endringer i den menneskelige cortex som har skjedd i løpet av evolusjonen fra ikke-menneskelige til menneskelige primater.

Inntil nå har de fleste innsikter i ledningen av cerebellum blitt oppnådd ved invasiv og tidkrevende hvitstoffskanalsporing i ikke-menneskelige primater. I motsetning til Dette brukte Steele og kolleger en ikke-invasiv metode hos våkne mennesker som kunne spore denne tilkoblingen uten sporstoffer eller andre invasive teknikker: kombinasjonen av diffusjonsvektet magnetisk resonansavbildning (DW-MRI) og probabilistisk traktografi. Sistnevnte er i stand til å rekonstruere den omtrentlige banen til hvite materiekanaler i hjernen ved å måle de nøyaktige diffusjonsbevegelsene til vannmolekylene.»med disse resultatene håper vi også å levere en mal for videre studier som undersøker ledningen av cerebellum og resten av hjernen,» sier Studieforfatter Alfred Anwander, som oversatte MR-dataene til 3D-bilder og korte vitenskapelige videoer. Ved å se på disse bildene legger Neuroscientist Steel til: «Gitt sin tilkobling med cortex og dens slående likhet med et 90 graders rotert tverrsnitt av det menneskelige hjerte, kan cerebellum til og med betraktes som» hjernens hjerte.»

Traktografi av cerebellum

Hjerte av hjernen

Ytterligere informasjon:
Se en interaktiv animasjon av cerebellum her.

Original Publication:
Christopher Steele, Alfred Anwander, Pierre-Louis Bazin, Robert Trampel, Andreas Schä, Robert Turner, Narender Ramnani, Og Arno Villringer
human cerebellar sub-millimeter diffusjon bildediffusjon avslører motor og ikke-motor topografi av dentate kjernen
Cerebral Cortex (2016)

• Max planck institutt for menneskelig kognitiv Og Hjernevitenskap