运动和记忆有联系吗?还真有联系

贝勒医学院神经科学助理教授Nuo Li博士和同事们发现了第一个直接证据，证明小脑不仅仅控制肌肉活动，还起到认知作用。文章发表在《Nature》杂志。

大脑是身体的总指挥部，大脑的某些区域对应身体的某些具体功能，例如，位于头骨后方的小脑对运动协调很重要，额叶皮质负责短期记忆和决策等认知功能。随着神经生物学进步，科研人员逐渐解开脑内数十亿神经元如何相互作用谜团后，越来越觉得，大脑并不是非黑即白的。

贝勒医学院神经科学助理教授Nuo Li博士和同事们发现了第一个直接证据，证明小脑不仅仅控制肌肉活动，还起到认知作用。文章发表在《Nature》杂志。

“我们知道在解剖学上前额叶皮质与小脑是相互联系的，”Li说。“我们也知道，人类小脑损伤会引起记忆或决策问题，所以我们怀疑，二者之间可能存在某些关联。”

巧妙的实验设计

Li和同事们研究了动物静静地思考时的小脑活动。为了做到这一点，研究人员训练小鼠根据短期记忆作出决定。在特定位置向小鼠展示一个物品，等一会儿，小鼠必须记得物体在哪，并通过舔向左或向右的方向指示物体位置。延迟的目的是为了让小鼠在做出正确动作之前必须使用短期记忆来回忆物体的位置。

在以前的工作中，研究人员已经发现延迟期间，前额叶皮质的记忆活动可以预测小鼠的行为。这一次，Li和同事们发现，前额叶皮质和小脑都有记忆活动。如果在延迟期间使小鼠的小脑安静下来，就会导致错误行为，但并不会干扰它们自如运动。同时，前额叶皮质的记忆活动也被破坏，表明前额叶皮质的记忆活动依赖于小脑。相反，抑制前额叶皮质，也会阻止小脑记忆活动。

“我们发现小脑输出靶向前额叶皮质，反之亦然。当我们破坏大脑两个区域之间的交流时，记忆活动被破坏了。我们的研究结果表明，协调一个行为是大脑多个区域的共同作用，”Li说。

Li教授解释，小脑通过从失败教训中学习来指导我们运动，当我们学会投篮之前，准确率往往很低，这时候，大脑就会调整我们的投篮姿势，根据失误原因，最终形成准确的瞄准。众所周知，小脑负责这种运动学习。它把错误的运动和运动后的误差结合起来，从而得到更精确的运动。

Li教授团队目前正在进行实验，测试小脑也许在诸如下棋等活动中也发挥着与大脑相关的其他功能。

原文标题：

A cortico-cerebellar loop for motor planning