小腦--最為人所知的大腦區域之一—雖然體積只佔大腦的十分之一，但卻包含整個腦部50%的神經元。
即使有很強的處理信息能力，小腦的作用被認為在自覺意識的範圍之外，而不是協調軀體活動，例如站立和呼吸。但是現在神經科學家發現它對於獎賞迴應也很重要。獎賞迴應是驅使和塑造人類行為的重要動力之一。
在之前的幾個世紀，小腦區域被認為與運動機能和感覺輸入有關。現在，不僅新的研究可能性被發現，而且我們還了解了小腦神經元—即“顆粒細胞”—是通過之前沒預料到的方式發揮作用的。
“即使有很多神經元位於小腦，關於小腦是如何參與大腦任務的研究進展卻很少，這很大程度是由於之前關於小腦只與運動任務有關的假設，”來自斯坦福大學的研究人員Mark Wagner說。
“我希望這項研究能使我們將關於其他腦部區域的研究統一起來，比如關於大腦皮質的研究。我們將它們放在一起。”
小腦位於大腦後部，它和運動皮質含有大量的聯結。運動皮質為大腦前額皮質的一個區域，它與規劃、控制和自發運動的執行有關。
即使之前已經有小腦與認知過程—例如注意力與語言功能—有關聯的提示，之前關於顆粒細胞的研究僅僅將它們聯繫到基本感覺和運動功能上。
這確實是合理的，因為你經常看見一個小腦受損的人會難以保持平衡，難以展現精細的運動能力，例如抓取和直立。
“如果一個人的小腦中有中斷，你注意到的第一件事就是運動協調缺陷。”研究者之一，Liqun Luo說。
但可能還有相當多的其他事情發生在這個區域。人類大腦包含約600億個小腦顆粒細胞—這超過所有大腦神經元的總和—關於它們的研究是非常困難的。
為了弄清小腦是如何控制小鼠肌肉的，斯坦福大學的研究團隊使用了一種叫做“雙光子鈣成像“的全新的技術來觀察顆粒細胞，這項技術使他們能夠記錄神經元的實時活動。
你可以在文章配圖上看到這種成像的結果，亮綠色部分並不是假色，而是綠色熒光蛋白（GFP）。
這種熒光蛋白由發光動物（例如水母）體內自然產生，因為它能夠被加到基因組裡且對細胞沒有損害，所以常被用於工程，例如“Glofish“和氖鼠。
這種技術也讓研究人員對特定細胞的活動實時追蹤變得容易許多，僅僅植入發光生物體的DNA，它就會在每次轉錄為RNA或裝配入蛋白質時點亮。
為了看GFP能在小鼠身體裡揭示什麼，研究人員通過當他們推動橫槓就給它們送糖水的方式使它們運動。
他們希望看見當這些肢體動作發生時小腦裡的情況，但是令人驚訝的是，顆粒細胞和糖水觸發的獎賞反應有關聯！
據該團隊解釋，有些顆粒細胞的確在小鼠推動橫槓時亮了，但是另一組顆粒細胞是在小鼠等待獎勵到來時點亮的。
當他們把獎勵去掉，另一組顆粒細胞此時點亮。
“這其實是一個側面觀察，它們居然對獎勵有迴應！” Luo說。
正如Jessica Hall指出，這並不是我們第一次發現一個大腦區域同時與運動協調和獎賞迴應有聯繫，位於前腦底部的基底神經節，也同時被兩種功能驅動。這個新研究提示我們：小腦也具有相當的複雜性。
當然，這些研究結果目前僅在小鼠身上被觀察到，在我們對人體進行實驗之前，我們不能確定同樣的情況會發生在人身上。
但是小腦被認為是具有最多遠古進化譜系的大腦區域之一，它在所有類別的脊椎動物種都有相似的牽連方式，所以我們在人腦中看到類似結果的機率很大。
這提醒了我們，哺乳動物大腦是幾乎無限複雜的，當人類樂於區隔事物的時候，我們在冒著失去縝密性的風險。
來源：生物谷
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