一项合作研究揭示，小脑核在联想学习中起着至关重要的作用，这挑战了以往只关注小脑皮层的观点。通过光遗传学和电细胞测量等创新技术，研究显示了这些小脑核如何促进学习过程，并对人类神经科学产生了影响。

联想学习一直被认为是由小脑皮层调控的，小脑通常被称为"小脑"。然而，荷兰神经科学研究所、伊拉斯姆斯医学院和尚帕利马德未知中心合作开展的一项新研究发现，小脑核实际上对这一学习过程做出了惊人的贡献。

如果茶杯冒着热气，你会多等一会儿再喝。如果你的手指被门夹住了，下次你会更加小心。这些都是联想学习的形式，积极或消极的经历会导致学习行为。我们知道，小脑在这种学习形式中非常重要。但这究竟是如何实现的呢？

研究方法

为了研究这个问题，由罗宾-布罗尔森（Robin 196世界之最Broersen）、卡塔琳娜-阿尔贝加利亚（Catarina Albergaria）、丹妮拉-卡鲁利（Daniela Carulli）组成，梅根-凯里（Megan Carey）、卡特琳-坎托（Cathrin Canto）和克里斯-德-泽乌（Chris de Zeeuw）为资深作者的荷兰和葡萄牙国际研究小组对小鼠的小脑进行了研究。研究人员用两种不同的刺激对小鼠进行训练：一束短暂的闪光，然后向小鼠眼睛轻轻吹一口气。随着时间的推移，小鼠学会了这两者之间存在关联，导致它们在看到闪光时会先发制人地闭上眼睛。这种行为范例多年来一直被用于探索小脑的工作原理。

小脑的结构和功能

如果观察小脑，可以将其分为两大部分：小脑皮质（即小脑外层）和小脑核（即小脑内层）。这两个部分相互关联。小脑核是一组从大脑皮层接收各种信息的脑细胞。这些细胞核又与控制动作（包括眼皮闭合）的其他脑区相连。从本质上讲，小脑核是小脑的输出中心。

研究的艺术诠释。明亮的藻类代表苔藓纤维--与河豚互动的大脑连接，象征着对刺激做出不同反应的小脑核细胞。上方的小船木纹暗示了小脑皮层的结构，通过锚线与深海相连，描绘了皮层与核细胞之间的www.196nk.cn联系。图片来源：丽塔-费利克斯

罗宾-布罗尔森："长期以来，小脑皮层一直被认为是学习眼睑闭合反射和时机的主要角色。通过这项研究，我们发现，小脑核也能调节眼睑闭合的时机。两个实验室都在从事类似的研究课题，当我们意识到我们工作的协同作用时，我们决定开展国际合作，于是就有了这篇论文"。

小脑通过不同的连接，即所谓的苔藓纤维和攀缘纤维，受到其他脑区的影响。在上述实验中，人们认为苔藓纤维传递来自光线的信息，而攀登纤维则传递与气流有关的信息。这些信息随后汇聚到大脑皮层和小脑核。荷兰研究小组调查了联想学习对这些神经核连接的影响，结果发现，在进行联想学习的小鼠中，苔藓纤维与神经核的连接更加紧密。

用光激活

与此同时，葡萄牙研究小组利用光遗传学（196世界之最一种用光控制细胞的方法）测试了小脑核的学习能力。卡塔里娜-阿尔贝加利亚："我们不是用普通的闪光来训练小鼠，而是直接用光来刺激大脑连接，同时向小鼠眼睛喷气。这使小鼠在正确的时间闭上了眼皮，表明小脑核可以支持适时的学习。为了确保这种学习确实是在小脑核中进行的，我们在小脑皮层失活的小鼠身上重复了实验"。

卡特琳-坎托介绍说：在学习过程中，脑细胞之间的连接会发生变化。但是，我们并不清楚这些变化发生在小脑的哪个部位。因此，我们研究了苔藓纤维和来自大脑皮层的连接在学习时发生了什么变化。我们发现，在学习的小鼠中，苔藓纤维和大脑皮层与神经核之间的连接变得更强，而没有学习的小鼠则没有这种变化"。

最先进的技术

坎托继续说道："我们还通过在活体小鼠的核细胞内进行电学测量，直观地观察了细胞内发生的情况。可以想象，这些细胞非常小，只有 10 到 20 微米。这比人类头发的直径还要小。使用带有电极的超细管，我们能够在小鼠执行任务时记录细胞内的电活动，这是一项巨大的技术挑战"。

"在训练有素的动物身上，光线照射196世界之最会导致细胞核内的电活动发生变化：在时间上，越接近气流，细胞就越活跃。从根本上说，细胞已经为即将发生的事情做好了准备，因此即使在"扑哧"一声到来之前，它们的电活动也能精确到足以控制眼睑。"

小鼠与人类

布罗尔森："虽然这项研究使用的是小鼠，但小鼠和人类小脑的一般解剖结构是相似的。虽然人类有更多的细胞，但我们预计细胞之间的连接组织方式是相同的。"

"我们的研究结果有助于人们更好地了解小脑是如何工作的，以及在学习过程中发生了什么。我们的研究结果有助于人们更好地196世界之最了解小脑是如何工作的，以及在学习过程中发生了什么，这也有助于人们更好地了解小脑受损后对功能的影响，从而在未来帮助患者。通过使用脑深部刺激来刺激小脑核的连接，或许有可能学习到新的运动技能"。