какую функцию в деятельности мозга человека выполняет мозжечок
Функции и строение мозжечка головного мозга
Мозжечок играет главную роль в отделе головного мозга. Он достаточно маленький по размерам, но выполняет много функций. Когда происходит нарушение работы мозжечка, это влечет за собой большое количество проблем и существенно влияет на качество жизни индивида. Основной функцией мозжечка является контроль движений, скорость и координация тела. Также мозжечок принимает активное участие в запоминании, несмотря на то, что основную функцию памяти берет на себя кора больших полушарий.
Расположение мозжечка
Местонахождение мозжечка — задняя ямка между височными долями. Вес мозжечка взрослого человека составляет около 150 граммов. Несмотря на столь маленький вес, он содержит большое количество нейронов.
Мозжечок является проводниковым органом и активно работает с другими частями центральной нервной системы. Он располагается под задней частью больших полушарий. Такое расположение обусловлено тем, что мозжечок контролирует выполнение движений и их качество. Помимо этого, он влияет и на работу других органов.
Уже в первый год жизни ребенка он заметно увеличивается, а к 6 годам его вес составляет 120 граммов, что является нижней границей. Самое быстрое увеличение данного органа происходит в период с 5 до 11 месяцев. В это время ребенок учится садиться, ползать и ходить. В 6 лет у детей уже неплохо развита мелкая моторика, а полностью формируется мозжечок уже к 16 годам.
Анатомия мозжечка
По структуре мозжечок можно сравнить с головным мозгом. Два его полушария соединены между собой, а внутри мозжечок покрыт серым веществом. Это серое вещество помогает в передаче импульсов другим структурам и коре головного мозга. Кора мозжечка состоит из трех слоев:
Если говорить кратко, то кора мозжечка способствует поступлению информации, ее обработке и передаче в другие отделы.
Влияние мозжечка на работу других систем
Этот орган называют маленьким мозгом лишь потому, что он осуществляет контроль над многими системами и процессами в организме, в том числе над дыханием и сердцебиением. Афферентные пути передают информацию от мозга до ядер и клеткам с помощью нейронов. Далее средние ножки передают информацию уже от коры головного мозга.
Симптомы поражения мозжечка
Узнать, что произошел сбой в работе данного органа, очень просто. Так, при сбоях в работе мозжечка у человека могут наблюдаться проблемы с координацией и моторикой, неспособность выставить ногу при падении. Такой феномен даже обрел свое название в медицине — статическая атаксия.
Последствия поражений
Здоровый человек может свободно управлять своим телом, а сокращение и расслабление мышц происходит в правильной последовательности. Так, например, когда здоровый человек ест или пьет, мышцы сокращаются последовательно. Когда же происходит сбой в системе, то потребляемая пища может легко попасть в дыхательные пути.
Повреждения структур существенно влияют на работу мозжечка, приводя к астении, атаксии, атонии и другим недугам. Для того чтобы вовремя побороть болезнь, необходимо своевременно провести диагностику и лечение. Для выявления проблем используют УЗИ, КТ, проводят пункцию и ДНК-диагностику.
Поддерживать здоровье и активность мозга просто. Используйте тренажеры Викиум, развивайте мозг и повышайте интеллектуальные способности.
Мозжечок – функции, строение, болезни, атрофия
Мозжечок – функции, строение, болезни, атрофия. За что он отвечает?
Мозжечок – одна из важнейших частей мозга любого организма. Именно он отвечает за напряжение мышц и координацию всех движений человека. Эта небольшая часть мозга – одна из самых важных частей центральной нервной системы. Каковы его функции и за что он отвечает?
Оглавление
Мозжечок каждого человека составляет небольшой процент от общего объема мозга. Но небольшой размер не делает его очень мощным. Напротив. Этот небольшой орган имеет большой потенциал к действию. Из 40 миллиардов нервных клеток, составляющих мозг, до 30 миллиардов находятся в мозжечке. Это уже показывает, насколько важную роль играет этот небольшой, но очень важный орган в организме человека.
Что такое мозжечок?
Этот крошечный орган называется «мозжечок», что означает «маленький мозг». Он является частью мозга и расположен в нижней части черепа, в задней части черепа. Мозжечок соседствует с височной, затылочной и стволовыми долями мозга. Он выглядит как эллипс, плоский вверху и выпуклый внизу. По форме он похож на полушария головного мозга, но имеет гораздо меньший размер. Медицине давно известно происхождение и функции этого органа. Но только в 17 веке его структура была полностью известна, а его задачи были подробно определены.
Строение мозжечка
Мозжечок как элемент головного мозга напоминает два полушария, соединенные червем. Червь, или «vermis cerebelli », представляет собой анатомическое строение мозжечка, расположенное в его средней части. Этот элемент в основном отвечает за координацию движений.
Мозжечок покрыт корой, довольно сильно сморщенной полосами, называемыми листочками. Его оболочка намного более сложена, чем кора самих полушарий головного мозга. Серое вещество (или кора) состоит из 3-х слоев:
Помимо двух отдельных полушарий и разделяющего их червя, мозжечок состоит из 3 долей:
Основное тело, или белое вещество, находится внутри мозжечка. Этот элемент мозжечка состоит из трех ветвей, которые соединяют его со стволом мозга:
Ядро мозжечка состоит из четырех ядер. Один расположен у червя, два – в медиальном полушарии мозжечка, а четвертый – в латеральной зоне полушария мозжечка. Мозжечок содержит до 80% всех нейронов мозга. Это всего лишь одна десятая массы мозга, но его роль огромна.
Функции мозжечка
Что делает мозжечок? Его роль огромна. Каждое из полушарий мозжечка получает определенную информацию от организма и передает ее определенной половине тела. Любые нарушения в работе мозжечка или его незначительное ухудшение значительно ослабит надлежащее функционирование системы опорно – двигательного аппарата человека. Поэтому ученые часто подчеркивают, что его сфера – движение. Потому что эта часть мозга собирает всю информацию, которая поступает от человеческого тела и тела, а затем решает, как преобразовать ее в результаты конкретной повседневной деятельности.
Вот самые важные функции мозжечка:
Функции мозжечка во многом зависят от получения информации от других частей мозга. Эта информация тщательно анализируется, поэтому мозжечок отвечает за каждое движение и решает, какие мышцы должны двигаться, а какие оставаться неподвижными. Мозжечок очень быстро обрабатывает полученную информацию и благодаря этой способности позволяет защитить людей от падения. Этот элемент заднего мозга не только анализирует и обрабатывает информацию от мышц, но также от глаз и ушей. Этот орган отвечает не только за движение. Мозжечок позволяет каждому смотреть обоими глазными яблоками в одном направлении. Если бы не его работа, никто бы не смог координировать работу глаз и правильно воспринимать зрительные ощущения.
Поэтому стоит помнить, что здоровый мозжечок также отвечает за:
Любой, кто водит машину, катается на велосипеде, играет на музыкальном инструменте или с легкостью изучает иностранные языки, должен знать, что эти способности обусловлены правильно функционирующим мозжечком.
Каковы последствия повреждения мозжечка?
Нарушения правильного функционирования мозжечка вызывают ряд негативных медицинских последствий. Чтобы этого не произошло, нельзя игнорировать появляющиеся симптомы.
Если такие симптомы появляются и усиливаются, это означает нарушения мозжечка и его повреждение. Это влияет на работу всего мозга. Он участвует во многих занятиях и помогает научиться сложному двигательному поведению. Любые сбои в его работе могут привести к различным заболеваниям.
Вот последствия повреждения мозжечка:
Следует помнить, что длительное употребление алкоголя сильно ослабляет работу мозжечка. Алкоголь выводит из организма тиамин, который является витамином, необходимым для правильного функционирования всего мозга. А необратимое повреждение мозжечка – начало многих проблем со здоровьем, приводящих к инсультам и необратимым изменениям в головном мозге.
Библиография
Невролог высшей квалификационной категории (стаж работы 14 лет), врач нейрофункциональной диагностики (стаж работы 12 лет); автор научных публикаций по вертеброневрологии; участникнаучных конференций по неврологии и функциональной диагностике всероссийского и международного значения.
За что отвечает мозжечок и где находится
Мозжечок головного мозга человека отвечает за нормальное функционирование мышечных волокон, их тонус, координацию движений, равновесие и адаптацию в пространстве. Он делится на среднюю часть (представленная она червячком) и два полушария, которые располагаются по бокам. С вентральной стороны к полушарию прилегает небольшое образование — клочок.
Мозжечок содержит отростки нейронов, на его поверхности находится кора. Кора мозжечка – это поверхностный слой, который имеет 3 слоя: молекулярный, ганглионарный и зернистый. Под корой белое вещество, образованное миелиновым нервным волокном: одни волокна (афферентные) идут к коре мозжечка от спинного и продолговатого мозга, другие (лазящие) – от коры к подкорковым ядрам.
С особенностями строения органа, а также его функциональными обязанностями постараемся разобраться более подробно.
Где находится мозжечок
Многие люди интересуются, что такое мозжечок. Так вот состоит он практически из 50% нейронов всей ЦНС, несмотря на это он имеет небольшие размеры и вес (до 150 г). Располагается в полости черепа между височными долями. За счет такой локализации малый мозг связывается с иными частями ЦНС, несущими ответственность за функционирование всего организма.
Мозжечок локализуется под большими полушариями позади ствола головного мозга и варолиева моста. За счет такого расположения ему удается выполнять свои функции.
Анатомия мозжечка
Строение мозжечка напоминает строение полушарий головного мозга. Рассмотрим каждую из структурных единиц и функции мозжечка более детально.
Червяк
Червяк представляет собой узкую полоску. Сбоку проходит небольшой элемент, его называют миндалиной, на него возложена ответственность за двигательную активность и баланс. Миндалину разделяют на верхнюю и нижнюю часть, по бокам располагаются бороздки, на них возложена функция, отделять червь от полушарий.
Внешняя поверхность червя покрыта серым веществом, она осуществляет контроль над позой корпуса тела, активностью мышечных волокон и равновесием. Расстройство ее функционирования становится причиной нарушения ходьбы и стояния на ногах.
Доли мозжечка разделяются большими бороздами, одна из них контактирует с поверхностью полушарий. Их совокупность считается частью маленького мозга.
Червь и дольки полушарий располагаются на одном уровне. В них выделяют: язычок, центральную частичку, верхушку, скат, письмо, бугор, пирамиду, втулку,
узелок.
Однако существует и еще одна классификация, за ней выделяют:
С функциональной точки зрения малый мозг разделяется на 3 большие отделы:
Нарушение работы хотя бы одного из отделов приводит к расстройству функционирования мышечных волокон, за которые они отвечают.
В мозжечке выделяют несколько типов ядер, они отвечают за передачу сигнала от мозга к телу.
Выделяют такие ядра мозжечка:
Пробковидное ядро, формируется с клиновидного серого вещества. Оно отвечает за возможность человека совершать точные движения.
Зубчатое ядро. Состоит из белого вещества, отличается наибольшим размером и волнообразной формой. Именно за счет его работы человек наделен способностью, планировать и осуществлять контроль над своими действиями, передвигаться, ориентироваться в пространстве и мыслить.
Ядро шатра. Нервные импульсы поступают к нему с мозжечка.
Шаровидное ядро. Локализуется в глубине мозжечка, в его состав входят нейроны большого и малого калибра.
Расположение ядер в той или иной зоне коры обусловлено местом поступления к ним сигналов.
Что касается питания мозжечка, то его обеспечивают мозжечковые артерии, передняя нижняя, верхняя и задняя нижняя.
Эмбриональное развитие
Физиология указывает на то, что формирование и развитие мозжечка начинается с нейроэктодермы заднего мозгового пузыря. По окончании восьмой недели формирования эмбриона, пластинки крыловидной формы его мозговой трубки соединяются. Начиная с 3 месяца, червь имеет 3-4 извилины, разделенные бороздами. В 5 месяцев мозжечок считается сформированным. В дальнейшем наблюдается только увеличение его размеров.
Функции органа и за что он отвечает
Малый мозг играет роль оценщика при принятии решений. Функции мозжечка головного мозга человека — прием и сохранение информации о результатах этого действия и возможных последствиях.
Мозжечок выполняет такие функции как:
Для как можно лучшего изучения особенностей этого органа и того для чего он нужен, ученые провели ряд исследований над животными. Проводилось удаление мозжечков, в результате наблюдалось развитие:
Кроме этого было замечено появление нарушений работы нервной и пищеварительной систем. Именно поэтому, проанализировав изложенную информацию и обобщив ее можно сделать вывод, что малый мозг отвечает за точность движений, тонус мышечных волокон и поддержание баланса.
Для того чтобы как можно лучше понять, какие же функциональные обязанности возникают перед мозжечком, необходимо учесть то, что к нему поступает большой объем информации, общей и специфической сенсорной. Однако малый мозг не участвует в восприятии и сравнение раздражителей сенсорного характера.
Несмотря на участие в двигательной активности, поражение мозжечка не становится причиной развития паралича. От его функционирования зависит способность к двигательному обучению и памяти, несмотря на то, что малый мозг не принимает участия в большинстве процессов познания.
Физиология указывает на то, что малый мозг связывается с иными отделами нервной системы, волокнами, проходящими сквозь верхние ножки мозжечка. Средние ножки соединяют малый мозг с другими участками коры.
Симптоматика поражения мозжечка
При нарушении работы малого мозга чаще наблюдается астения, атаксия и атония. Вариантом нормы считается ситуация, когда движения человека координированы, а в процессе их выполнения активно участвуют различные группы мышечных волокон, их сокращение и расслабление происходит с определенной силой в нужное время. При повреждении мозжечка наблюдается нарушение этого процесса.
Патологии
Рассмотрим более подробно характеристику патологий, которые встречаются при расстройствах функционирования мозжечка.
Атаксия
Характеризующим симптомом патологии является шаткая походка пациента. Ему кажется, что он теряет опору под ногами, в результате расставляет ноги, чтобы не упасть. При проведении пробы Ромберга (состоит в стоянии на сомкнутых вместе ногах) будет наблюдаться положительный результат.
Дистония
Нарушается тонус мышечных волокон, в основном сгибателей и разгибателей. Выполнение любых упражнений приводит к быстрой утомляемости мышц.
Дизартрия
Данное состояние характеризуется нарушением произношения, речь становится замедленной, непонятной и невнятной. Она также может становиться скандированной, отрывочной.
Адиадохокинез
Поражение мозжечка становится причиной потери возможности проводить анализ и обработку полученной информации о скорости и силе движений. Наблюдается потеря возможности плавного их выполнения. Больного просят вытягивать руки перед собой и возвращать их. Одна из верхних конечностей будет отставать (движения становятся асимметричными).
Дисметрия
Характеризуется потерей возможности выполнения операций, связанных с точностью. Объясняется это отклонение нарушением координации мышечных волокон — антагонистов.
Интенционный тремор
Тремор — дрожание конечностей. Появляется при приближении к определенному предмету. Нарушаются связи малого мозга с сенсорным аппаратом и обработка информации, поступающей от зрительного нерва.
Нистагм
Нистагм — непроизвольные движения глазных яблок. Теряется способность регулировки движения глаз, головы и туловища.
Последствия нарушения работы мозжечка
Прогноз зависит, прежде всего, от причины, которая его спровоцировала. После удаления новообразования он благоприятный, аналогичная ситуация и с нарушением кровообращения, ЧМТ, нейроинфекцией. В тяжелых осложненных случаях человек может получить инвалидность, он потребует постоянного ухода.
Диагностика проблем органа
Выявление проблемы, в случае с аплазией червя, с помощью ультразвукового исследования возможно еще во время внутриутробного развития. Дети рождаются с наличием большого количества нарушений неврологического характер. Они требуют обязательного лечения и прохождения курса восстановления.
Выявление нарушений структур малого мозга происходит в неврологическом кабинете, посредством проведения специальных упражнений. При поражении одного из полушарий проводится пальценосовая проба, она позволяет определить участок, который пострадал, именно в ту сторону будет отклоняться палец. При поражении древнего мозжечка или архицеребеллума будет наблюдаться потеря возможности ориентироваться в пространстве.
Для выявления мозжечковой атаксии, спровоцированной опухолями, проводится комплексное обследование узкими специалистами. Обследование мозжечка может проводиться с помощью:
Аденомы и кисты на начальной стадии развития выявляются с помощью МРТ головного мозга.
Влияние мозжечка на вегетативные функции
Малый мозг наделен способностью, влиять на функционирование всех систем организма. Поражение мозжечка приводит к снижению артериального давления и развитию брадипное. Тонус дыхательных мышц со стороны поражения будет пониженным, на противоположной же стороне будет наблюдаться его повышение.
Изменяется тонус мышечных волокон кишечника, он будет пониженным, а это становится причиной нарушения вывода содержимого кишечника и желудка. Наблюдается угнетение процесса всасывания питательных веществ. Обменные процессы ускоряются, увеличивается уровень глюкозы в крови, который сохраняется в течение длительного периода времени по сравнению с нормой. Аппетит ухудшается, больной худеет, подавляется процесс регенерации тканей.
Делая вывод, хочется акцентировать внимание на том, что мозжечок, несмотря на свои небольшие размеры, играет очень важную роль в функционировании всего организма. Его поражение может стать причиной тяжелых нарушений, при отсутствии адекватной терапии это чревато необратимыми последствиями.
Ода мозжечку
Почему мозжечок похож на графический процессор? И поможет ли это сходство решить загадку того, для именно чего он нужен?
Мозжечок принято недооценивать. Столетиями на него смотрели как на «придаток», которому отводятся простые задачи координации движений, – и не более того. Ученые прошлого, извлекая мозг из подопытных животных, нередко оставляли мозжечок на месте, как нечто лишнее или неважное. И позднее, при проведении исследований в томографе, на него обращали внимание далеко не всегда.
Ситуация поменялась лишь в последние десятилетия, настолько недавно, что далеко не все учебники успели отразить эти изменения. Появилось достаточно свидетельств, которые указывают на участие мозжечка в обучении, в обработке сложной сенсорной информации и даже в высших когнитивных процессах. Однако в чем именно состоит это участие и каковы разнообразные функции мозжечка? Тут вопросов больше, чем ответов.
Вопросы из истории
Ключевые работы по изучению этого отдела мозга были проведены еще в первой половине XIX в. Мари-Жан-Пьером Флурансом. Удаляя мозжечок у голубей, французский физиолог обнаружил, что птицы теряют баланс и координацию движений, перемещаясь нелепо, словно сильно выпили. Именно он предположил, что задача мозжечка состоит в точном контроле за моторикой, и эти представления остались с нами почти на два столетия.
Нельзя сказать, чтобы сомнений не было. Медики и ученые, работавшие с пациентами с повреждениями мозжечка, отмечали, что такие люди демонстрируют симптомы, выходящие далеко за рамки несогласованных движений (атаксии). Они могут проявлять эмоциональную неустойчивость, нарушения речи и обучаемости, неуместное поведение, терять способность к чтению и письму. Итог этим наблюдениям подвели знаковые работы американца Джереми Шахманна (Jeremy Schmahmann), который изучил огромный массив данных, накопленных в этой области начиная с XIX столетия, и в конце 1990-х дал полное описание мозжечкового когнитивного аффективного синдрома, включающего и такие нарушения как изменения личности.
С помощью флуоресцентных меток, которые подсвечивали нейроны, когда те проявляют активность, было продемонстрировано, что соответствующие участки коры полушарий и самого мозжечка действительно срабатывают скоординированно друг с другом. Среди этих отделов – даже вентральная область покрышки, которая играет основную роль в работе «системы внутреннего вознаграждения». Возникает вопрос: если речь только о моторной функции, то зачем эти пути и почему медики замечают подобные симптомы?
Вопросы от медицины
Многие из характерных проявлений синдрома Шахманна весьма близки к симптомам аутизма и шизофрении. У больных с такими диагнозами действительно нередко обнаруживаются анатомические аномалии или повреждения мозжечка. А нарушение его формирования в детстве повышает шансы развития аутизма. На связь между ними указали эксперименты с лабораторными мышами, у которых искусственно подавили связи между мозжечком и остальными отделами мозга.
Такие животные, помимо нарушенных движений, действительно демонстрировали «аутичное» поведение. Например, интересовались неодушевленными предметами не меньше, чем собственными собратьями, что в норме им совершенно несвойственно. А с помощью мышей специальной ГМ-линии, служащих моделью аутизма, было продемонстрировано и обратное действие. Стимуляция мозжечка с помощью микроэлектродов снижало их обычную асоциальность.
Уже недавно – в 2019 г. – Шахманн использовал для этого людей-добровольцев и неинвазивный метод транскраниальной магнитной стимуляции. Оказалось, что такое воздействие на мозжечок может снимать многие «негативные» симптомы шизофрении – такие как утрата способности получать удовольствие, мотивации и т.п. Ученые рассматривают такую стимуляцию в качестве возможного средства лечения этих симптомов, которые, в отличие от «позитивных» (галлюцинаций, гипервозбуждения и т.п.) не поддаются обычной терапии с помощью антипсихотиков. Но как все это возможно, если мозжечок занят исключительно моторными функциями?
Вопросы по анатомии
Мозжечок расположен под затылочными долями больших полушарий, соединяясь с варолиевым мостом ствола мозга – «хабом», через который происходит обмен информацией между головным и спинным мозгом. Как и видно из его названия, мозжечок действительно напоминает крошечный мозг размерами с пару детских кулачков – с полушариями примерно по 6 х 5 х 5 см, которые соединяются структурой, напоминающей толстого червяка – червем мозжечка. В центре каждого полушария расположены несколько десятков крошечных ядер серого вещества, они покрыты складчатой корой.
Как и у «большого» мозга, кора мозжечка образует множество складок. Но у него они не такие глубокие и извилистые, складываются почти ровной гармошкой. Это позволяет плотно упаковать огромную по площади кору – почти плоский слой нервной ткани – в небольшой объем. Если выровнять все складки мозжечка человека, его поверхность вытянется 5-сантиметровой лентой длиной около метра. В результате на мозжечок приходится лишь 10 процентов головного мозга, но больше половины всех его нейронов.
Вообще, развитие мозжечка, как правило, тесно коррелирует с развитием остальных отделов мозга. Несколько упрощая, можно сказать, что у людей он самый большой среди приматов, у приматов – самый большой среди млекопитающих, а у млекопитающих – самый большой среди животных, если пересчитать на размер тела. Показано, что в мозжечке в среднем в 3,6 раз больше нервных клеток, чем в коре больших полушарий того же мозга. Возникает вопрос: неужели все это богатство нужно лишь за тем, чтобы дополнительно контролировать движения? Люди явно не отличаются особо выдающимися моторными способностями на фоне многих других животных.
Вопросы гистологии
Кора мозжечка – почти что плоская структура, сложенная из молекулярного слоя, слоя гранулярных нейронов и слоя нейронов Пуркинье. Клетки Пуркинье выделяются крупным, пузатым телом и огромным количеством отростков-аксонов, отходящих от него, как тысячи тонких веточек. Они получают информацию от гранулярных клеток – самых мелких и многочисленных из наших нейронов.
Сигналы из ствола мозга поступают на нейроны гранулярного и молекулярного слоев, а от них – на клетки Пуркинье, откуда передаются в глубину, где расположены ядра мозжечка. Отсюда, уже обработанные, они возвращаются в таламус и «главный» мозг. Любопытно, что при этом информация сперва расходится на все большее число нейронов, а затем снова сходится к меньшему. Так, на 40 млрд гранулярных клеток сигнал поступает всего из 200 млн нейронов, соединяющих их со стволом мозга. От гранулярных он движется к 15 млн клеток Пуркинье, которые могут вызывать возбуждение всего лишь нескольких десятков нейронов, составляющих одно из ядер мозжечка.
Другой важной особенностью можно назвать однонаправленное движение сигнала. Он никогда не возвращается обратно из больших полушарий тем же путем, которым приходит: информация должна совершить полный круг и поступить в таламус. По-видимому, это повышает скорость ее обработки в мозжечке, который может действовать, не дожидаясь сравнительно долгой «обратной связи» от высших областей мозга.
Кроме того, ткань мозжечка разделена на несколько сотен (возможно, тысяч) идентичных «модулей», работающих более или менее независимо друг от друга, как вычислительные ядра микрочипа. Но если полушария головного мозга напоминают центральный процессор с его сложной, почти вертикальной архитектурой, которая позволяет проводить сложные операции, то архитектура мозжечка похожа, скорее, на графический процессор (GPU): множество простых, быстрых ядер, проводящих несложные, но весьма скоростные вычисления. Недаром с помощью нейросетей, запущенных на GPU-чипах, уже сегодня удается моделировать некоторые аспекты работы мозжечка в режиме реального времени. Но что же тогда считает мозжечок?
Немного ответов
Моторная функция мозжечка многократно продемонстрирована и не вызывает сомнений. Без него любые движения становятся неловкими и нескоординированными, как у сильно пьяных людей. Однако этим дело явно не ограничивается, и теорий о функциях мозжечка существует больше, чем о каком-либо другом отделе мозга. Так, еще в 1950-х появилась гипотеза, что путешествие сигнала по бесчисленным нейронам мозжечка может занимать строго определенное время, что позволяет мозгу вести его отсчет. Подтверждения она не нашла, хотя и сегодня сохраняются сторонники идеи о том, что мозжечок служит чем-то вроде генератора тактовой частоты в компьютере, «метронома», который помогает синхронизировать работу мозга в целом.
Другая группа теорий отталкивается от того, что связи между гранулярными нейронами и клетками Пуринье и многие другие синапсы в мозжечке отличаются очень высокой пластичностью. Они способны быстро возникать, а при необходимости – так же быстро исчезают. Это делает нейросети легко настраиваемыми под любые новые условия, и некоторые специалисты полагают, что мозжечок занят постоянным обучением, соотнося поступающую сенсорную информацию с результатами выполнения моторных функций и предсказаниями коры, что позволяет поддерживать точность движений вне зависимости от текущих обстоятельств.
Возможно, что первоначально в этом и состояла единственная функция мозжечка. Однако эволюция известна склонностью приспосабливать имеющиеся системы к выполнению новых задач. И в процессе развития огромные вычислительные мощности мозжечка могли найти и другие применения, работая, как быстрый «графический сопроцессор», поддерживающий реализацию многих сложных функций «центрального процессора» головного мозга. Так же, кстати, произошло и с настоящими GPU: разработанные для быстрого обсчета трехмерной графики, они оказались чрезвычайно удобны для развертывания нейросетей и сегодня массово применяются именно для этой цели.
На множество функций мозжечка указало и недавнее исследование Скотта Марека (Scott Marek) и его коллег, опубликованное в 2018 г. в журнале Neuron. С помощью томографа ученые вновь, уже крайне тщательно проследили все его связи с другими отделами мозга, обнаружив, что только 20 процентов путей ведут к частям, вовлеченных в моторные функции. 80 процентов мозжечка соединены с областями, участвующими в абстрактном мышлении, в планировании действий, речи, памяти и эмоциях. Похоже, что его «вычислительная мощь» мозжечка требуется мозгу едва ли не для каждой задачи. Но что же именно он считает – и зачем?