科普:小脑还有认知功能

来源:新华社
2017-03-23 17:39:17
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新华社旧金山3月22日电 科学家长期以来确认小脑的功能基本上与运动控制有关,比如控制肌肉、调节平衡等。美国斯坦福大学研究人员日前在英国《自然》杂志上报告说,他们运用新技术,在实验中发现小脑中的神经细胞可以对奖赏作出反应,并学会“期待奖赏”。这一发现拓展了人们对小脑的认识,被视为发现小脑更多功能的第一步。

研究报告通讯作者、斯坦福大学生物学教授骆利群对新华社记者说,如果小脑受损,人的行动就会变得不协调。过去几十年里,人们对小脑功能的认识都是基于感觉和运动系统这一框架。虽然也有一些关于小脑可能具有其他更多功能的线索,但科学家并没有加以深入研究。

造成这一现状的一个重要原因是在技术上很难对小脑细胞进行研究。小脑大约占脑体积的10%,但小脑的颗粒细胞总数占所有脑细胞的一半以上。常规技术难以实时记录密集分布于小脑的颗粒细胞是如何活动的。骆利群说,他们在实验中采用双光子钙成像等先进技术,可以对活体动物的小脑颗粒细胞活动进行记录,在动物运动的同时观测上百个颗粒细胞的活动情况。

在实验中,研究人员训练小鼠不断推动一个小杠杆。小鼠每推一下杠杆,可以在1秒左右得到一点糖水,即所谓奖赏,如此循环。研究人员在发现一些颗粒细胞在小鼠运动时被激活的同时,还意外观察到小鼠颗粒细胞也对奖赏产生反应,有些颗粒细胞在小鼠等待糖水时也被激活。

骆利群说,动物的很多行为是用奖赏来控制的,奖赏与高级认知功能有关。这一研究发现意味着小脑还有更高级的功能,这为将来探索小脑更多的功能迈出了第一步。另外,由于目前科学家重视研究人的大脑,而对小脑的研究相对较少,研究人员希望这个最新发现对今后研究大小脑如何协调作用提供参考。

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