很久以來人們一直以為小腦的主要功能是支配肢體動作協調性。然而本月發表在《神經元》(Neuron)期刊上的研究發現,小腦的作用可遠不止這個方面,小腦「插手」高層次大腦功能的幾乎每個方面,包括注意力、思考、計劃和決策,扮演著最後審查這些大腦活動的角色。

這份論文的作者之一、華盛頓大學聖路易士醫學院(Washington University School of Medicine in St. Louis)神經內科、小兒科助理教授Nico Dosenbach說:「最讓我驚訝的是,我們發現小腦80%的功能是處理與高層次智慧相關的功能。類似小腦對運動平衡型的協調,小腦也承擔著協調、糾正和完善人們的想法的任務。」

研究組的成員們利用夜間時間,用核磁共振(MRI)掃描每個人的大腦,以獲得研究可用的大量高質量的大腦數據。利用錄得的每位研究員長達10小時的核磁共振數據,研究者們終於可以仔細探查小腦的功能,還可以進行個體之間的橫向對比。

他們在小腦中找不到關於感官處理的網絡,比如視覺、聽覺和觸覺,只有20%的小腦致力於控制肢體行動,這與大腦皮層的情況類似。小腦剩餘80%的功能都在處理高級認知任務:控制注意力;和沒有特別集中注意力時候的工作,比如做「白日夢」、回味記憶、或漫無目的「胡思亂想」;以及執行監控決策和計劃功能。

該研究的首要作者Scott Marek說:「小腦的高層決策功能佔有很大的比重,我們對小腦的認知要從以前認為的主要協調運動,轉變為更多是控制高層次認知這一方面。」

研究者們測量了大腦活動的時間周期,發現小腦的參與時間點正符合「把關」的最後決策角色。感官系統收到信號,立即在大腦皮層中進行處理,然後送給小腦。研究者們猜想,正是在小腦,這些信號得到最後的「質量檢查」,最後送回給大腦皮層進行實施。

「想像一下工作流水線,小腦就像流水線上的最後一個質量檢查的環節。」Dosenbach解釋說。

小腦受損者通常會出現行動失調問題,比如走路不穩、說話口齒不清、進食困難等。小腦對酒精也很敏感,這也就是為甚麼多喝了幾杯的人走路會東倒西歪的原因之一。

但這份新研究還解釋了為何酒後人們判斷力變差的問題——因為酒後小腦對決策的「審查」力度也變弱了。

最後,研究者們還將繼續研究不同個體間小腦的差異,是否與智力、行為、性格特點,包括適應能力、精神問題等相關。◇