聰明的大腦背後必定有個功能健全的小腦|從本能反應、條件反射，到認知提高

原創作者：北海  

    幾十年前，神經科醫生發明了胼胝體切斷術，來治療頑固性癲癇。在消除了頑固性癲癇的同時，雖然給患者帶來了一些腦功能方麵的問題，但是生存質量獲得了提高。

    大腦兩半球連接纖維（胼胝體）的切斷，我們已經看到了結果怎樣。那麽，假設如果某種病症的需要，有誰敢設想一下在沒有小腦配合的情況下的大腦又該如何工作呢？

    小腦，就像一個人的“汽車底盤”那樣，它決定了“人”這個生物體的基本能力，這包括：1，本能反應；2，條件反射的形成；3，配合大腦精準完成指令的能力。

    這三個方麵恰好與小腦的三個功能區域的分工吻合。

    看看《小腦功能分區》（見上表）中的三個區域的功能，我們可以看出，由古小腦到舊小腦到新小腦的生理功能發展，是一個生物體功能從本能到條件反射再到與主動意識配合的高級認知過程。也就是看到了人這個生物體從最基本的本能跨越到與認知密切關聯的高級能力水平這樣一個過程。

    從小腦的解剖特點來看，新小腦部分占據了小腦整體部分的一半還多；而古小腦隻占據了最少的一小部分；而舊小腦則占據了另外一半的絕大部分。

（圖片來自網絡版權屬原作者）

    從上麵的《小腦功能分區》表格和小腦功能解剖圖中我們可以看到：

    與生物體本能相關的部分（古小腦）占據著最小的解剖結構，它的能力與主使智力認知的大腦關聯疏遠。古小腦的負責範圍與生物本能密切相關。 有著本能的自我防禦反應能力，平衡身體的能力與自動協調眼肌的能力。平衡能力與自動眼肌協調能力的“綁定”，這樣更加強了在體姿變化過程中對身體整體平衡與協調變化的調控能力。輕微的體姿變化都涉及到平衡的調整，並伴隨著眼肌的自動協調調整，以維持身體整體的平衡不被打破。這些都不受大腦意識的支配。 古小腦收集來自前庭器官的刺激衝動。而前庭器官隻是身體的一個特殊的感受器。

    到生物體經過反反複複地刺激，或自然、或訓練狀態下，能夠獲得條件反射能力之時，已經開始與大腦的有意識活動發生連接。這一部分的小腦功能主要是由脊髓小腦（舊小腦）負責的，它開始有了協調大關節肌肉運動的能力，並且能夠在運動中矯正運動。 運動員的條件反射式的快速反應能力多在脊髓內的次級神經元形成回路。 任何條件反射式的快速反應初始，都由大腦進行分析調整與編輯指令，當形成了熟練的連貫動作反應之後，即整套指令“交付”次級神經元形成的反射環路，使動作能夠快速反射式地進行，這就是條件反射的形成。

（圖片來自網絡版權屬原創作者）

    而當條件反射形成之後，大腦就不會再有更多的參與和指令傳出。 舊小腦主要收集來自脊髓的神經衝動，這些衝動來自於四肢和軀幹。

    與人的認知密切相關的就是新小腦，它又被稱為大腦小腦。從發生學上看，它的出現是伴隨著人類大腦高度發展而來的，其功能也是為了緊密配合大腦的功能來運作的。特別重要的是，它接受來自大腦皮質和紋狀體傳來的神經衝動。而不是來自周邊感受器或軀肢體的神經衝動。這一點非常重要。 這說明了新小腦是來配合大腦工作的。 也說明，新小腦是與人的認知密切相關的最基礎的部分。 如果此基礎不牢靠，那麽，任何人類大腦意識主導的發號施令都難以準確地被執行下去。 對外表達就會發生混亂！

    新小腦對人們的運動起著不可或缺的輔助作用，它參與運動的計劃，並為運動的發起、終止和時間長短定時。還具有辨識距離的能力。

    協助調控骨骼肌的隨意運動和精細動作。大腦可以具體控製到運動的每一組肌肉群組，也可以控製到精細動作的指端細小肌肉群組。這樣我們才能夠有精細動作的可能，但是，如果缺乏了新小腦功能上的配合，恐怕大腦再細致再具體的指令也難以最終得到準確表達和執行。  

    至此，我們看到了小腦三個方麵的功能。那麽，試想一下，如果沒有了小腦，人這個生物體將會是個什麽樣子？

    首先，失去了平衡能力以及自動眼肌調節能力；其次，沒有了身體姿態的調整和協調能力及大組肌肉的協調能力；再失去運動的起始、終止、計劃和定時與辯距能力。 那麽，人體就成為了一坨隻會蠕動的肉。 這像極了某動畫片中的外星腦那樣，必須附著或寄生在某個生物體上才能施展它極大的能力。

    從最本能的自動頭眼追隨，到粗大運動的準確，跨越了原始本能反應和對外部環境的條件反射兩個階段，這是低等動物階段就早已經具備的。但是，人類——依靠主動意識為主的這樣的獨一無二的生物體，在高度發達的大腦支配下，加上功能健全的小腦，才能夠成為世界的主宰。  

    一名舞者，在旋轉時自動出現的頭眼追隨的反應，即頭部總是先於身體轉向，眼睛與頭的轉向同步，隨後才是身體的轉動，這是自然狀態下最本能的反應。而一位花滑運動員的冰上快速旋轉，則是長期特殊訓練的結果。飛行員更有著特殊的專門的3度旋轉訓練，這些特殊訓練的目的就是加強小腦的能力，使之能夠處理旋轉帶來的超乎常人的前庭等信號的· 刺 ··激··，使身體在強烈的· 刺·· 激·條件下仍然能夠保持平衡。

    體育運動中的技能提高，就是從利用本能反應開始的訓練，並逐步過度到主動意識參與的技能訓練上來。 主動、健康、正向、遞進的神經衝動信息會給大腦帶來豐富有效的工作信號，為健腦提供條件。  

 

原創作者：北海  

寫於美國康州

2019年11月30日  

申明：

文章版權屬作者北海所有，歡迎原文轉發。

摘抄和轉載需注明出處，謝謝！