聪明的大脑背后必定有个功能健全的小脑|从本能反应、条件反射，到认知提高

原创作者：北海  

    几十年前，神经科医生发明了胼胝体切断术，来治疗顽固性癫痫。在消除了顽固性癫痫的同时，虽然给患者带来了一些脑功能方面的问题，但是生存质量获得了提高。

    大脑两半球连接纤维（胼胝体）的切断，我们已经看到了结果怎样。那么，假设如果某种病症的需要，有谁敢设想一下在没有小脑配合的情况下的大脑又该如何工作呢？

    小脑，就像一个人的“汽车底盘”那样，它决定了“人”这个生物体的基本能力，这包括：1，本能反应；2，条件反射的形成；3，配合大脑精准完成指令的能力。

    这三个方面恰好与小脑的三个功能区域的分工吻合。

    看看《小脑功能分区》（见上表）中的三个区域的功能，我们可以看出，由古小脑到旧小脑到新小脑的生理功能发展，是一个生物体功能从本能到条件反射再到与主动意识配合的高级认知过程。也就是看到了人这个生物体从最基本的本能跨越到与认知密切关联的高级能力水平这样一个过程。

    从小脑的解剖特点来看，新小脑部分占据了小脑整体部分的一半还多；而古小脑只占据了最少的一小部分；而旧小脑则占据了另外一半的绝大部分。

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    从上面的《小脑功能分区》表格和小脑功能解剖图中我们可以看到：

    与生物体本能相关的部分（古小脑）占据着最小的解剖结构，它的能力与主使智力认知的大脑关联疏远。古小脑的负责范围与生物本能密切相关。 有着本能的自我防御反应能力，平衡身体的能力与自动协调眼肌的能力。平衡能力与自动眼肌协调能力的“绑定”，这样更加强了在体姿变化过程中对身体整体平衡与协调变化的调控能力。轻微的体姿变化都涉及到平衡的调整，并伴随着眼肌的自动协调调整，以维持身体整体的平衡不被打破。这些都不受大脑意识的支配。 古小脑收集来自前庭器官的刺激冲动。而前庭器官只是身体的一个特殊的感受器。

    到生物体经过反反复复地刺激，或自然、或训练状态下，能够获得条件反射能力之时，已经开始与大脑的有意识活动发生连接。这一部分的小脑功能主要是由脊髓小脑（旧小脑）负责的，它开始有了协调大关节肌肉运动的能力，并且能够在运动中矫正运动。 运动员的条件反射式的快速反应能力多在脊髓内的次级神经元形成回路。 任何条件反射式的快速反应初始，都由大脑进行分析调整与编辑指令，当形成了熟练的连贯动作反应之后，即整套指令“交付”次级神经元形成的反射环路，使动作能够快速反射式地进行，这就是条件反射的形成。

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    而当条件反射形成之后，大脑就不会再有更多的参与和指令传出。 旧小脑主要收集来自脊髓的神经冲动，这些冲动来自于四肢和躯干。

    与人的认知密切相关的就是新小脑，它又被称为大脑小脑。从发生学上看，它的出现是伴随着人类大脑高度发展而来的，其功能也是为了紧密配合大脑的功能来运作的。特别重要的是，它接受来自大脑皮质和纹状体传来的神经冲动。而不是来自周边感受器或躯肢体的神经冲动。这一点非常重要。 这说明了新小脑是来配合大脑工作的。 也说明，新小脑是与人的认知密切相关的最基础的部分。 如果此基础不牢靠，那么，任何人类大脑意识主导的发号施令都难以准确地被执行下去。 对外表达就会发生混乱！

    新小脑对人们的运动起着不可或缺的辅助作用，它参与运动的计划，并为运动的发起、终止和时间长短定时。还具有辨识距离的能力。

    协助调控骨骼肌的随意运动和精细动作。大脑可以具体控制到运动的每一组肌肉群组，也可以控制到精细动作的指端细小肌肉群组。这样我们才能够有精细动作的可能，但是，如果缺乏了新小脑功能上的配合，恐怕大脑再细致再具体的指令也难以最终得到准确表达和执行。  

    至此，我们看到了小脑三个方面的功能。那么，试想一下，如果没有了小脑，人这个生物体将会是个什么样子？

    首先，失去了平衡能力以及自动眼肌调节能力；其次，没有了身体姿态的调整和协调能力及大组肌肉的协调能力；再失去运动的起始、终止、计划和定时与辩距能力。 那么，人体就成为了一坨只会蠕动的肉。 这像极了某动画片中的外星脑那样，必须附着或寄生在某个生物体上才能施展它极大的能力。

    从最本能的自动头眼追随，到粗大运动的准确，跨越了原始本能反应和对外部环境的条件反射两个阶段，这是低等动物阶段就早已经具备的。但是，人类——依靠主动意识为主的这样的独一无二的生物体，在高度发达的大脑支配下，加上功能健全的小脑，才能够成为世界的主宰。  

    一名舞者，在旋转时自动出现的头眼追随的反应，即头部总是先于身体转向，眼睛与头的转向同步，随后才是身体的转动，这是自然状态下最本能的反应。而一位花滑运动员的冰上快速旋转，则是长期特殊训练的结果。飞行员更有着特殊的专门的3度旋转训练，这些特殊训练的目的就是加强小脑的能力，使之能够处理旋转带来的超乎常人的前庭等信号的· 刺 ··激··，使身体在强烈的· 刺·· 激·条件下仍然能够保持平衡。

    体育运动中的技能提高，就是从利用本能反应开始的训练，并逐步过度到主动意识参与的技能训练上来。 主动、健康、正向、递进的神经冲动信息会给大脑带来丰富有效的工作信号，为健脑提供条件。  

 

原创作者：北海  

写于美国康州

2019年11月30日  

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