眾所周知，我們每個人都有大腦和小腦，但我們好像總在談論大腦，而遺忘了後腦勺的小腦。其實，小腦真的不簡單，它甚至在拉丁語中被稱為「小大腦」。「小大腦」位於靠近腦幹的位置，在後腦皮層的下面。
然而，近日發表在《美國國家科學院院刊（PNAS）》上一項新研究，來自美國聖地牙哥州立大學（SDSU）的研究團隊，對小腦的「小」這一術語提出了質疑。該研究團隊用證據表明：小腦真的不「小」。
其實，小腦一直在扮演著多功能的角色，它對我們的五種感官以及疼痛、運動、思維和情感都做出了貢獻。
小腦本質上有如一張平坦的縐布，被成百上千次褶皺後形成一個團，以使它能「蜷縮」在大約八分之一大腦皮層的緊湊體積中。因此，比起大腦皮層的表面積，小腦的表面積被認為要小得多。
真的是這樣嗎？科學結論向來不能想當然。
為了計算小腦的表面積，該研究團隊通過使用一臺超高場9.4-T的磁共振掃描儀掃描了一個女性的小腦標本，並使用定製軟體處理生成的圖像。
SDSU的一位神經成像專家發現，緊密堆積的褶皺實際上包含的表面積是大腦皮層表面積的80％。相比之下，獼猴的小腦皮層約為大腦的30％。
圖片來源：PNAS
研究通訊作者、SDSU核磁共振成像中心主任、心理學教授和認知神經科學家Martin Sereno領導的團隊發現小腦比以前所了解的要大得多，這使未來的研究有了新的方向。
Sereno說：「小腦的表面積其實很大，這說明了人類行為和認知能力的獨特演化。它延展開後是如此之大，以至於摺疊形式非常複雜。」
前所未有的洞察力
Sereno與來自英國、荷蘭和加拿大的影像學和小腦專家合作，使用了他最初在加州大學聖地牙哥分校與同事開發的定製開源FreeSurfer軟體來計算重建小腦的褶皺表面。該軟體還可以展開和平鋪小腦皮層，以便將其可視化到單葉水平（如下圖）。
圖片來源：PNAS
Sereno利用功能性磁共振成像來窺探小腦中的情況。他發現，當小腦完全展開時，會形成一張長3英尺（0.91米）寬4英寸（0.1米）的奇怪「縐布」。
Sereno說：「此前，我們對它的樣子只有粗略的模型。現在我們有了一幅完整的小腦地圖，可以清楚地觀察到小腦的表面表徵，就像地圖上的城市、州和縣一樣。」
拼圖
先前的研究發現，雖然大腦皮層和小腦之間有很多相似之處，但有一個關鍵的區別。在大腦皮層中，代表身體不同部位的功能區域大致像它們在實際體內那樣排列。但在小腦中，它們的位置更加隨機化。
Sereno解釋道：「你會在肩膀或臉旁看到一小塊嘴唇，就像是亂七八糟的拼圖。因此，我們要將小腦的這些吸收和協調來自不同身體部位的信息重新排列拼合。」
Sereno說，令人感興趣的是，在小腦的認知部分可能存在類似的「解剖結構」，可以幫助支持高度複雜的認知功能，如語言或抽象推理。當你想寫一篇科學論文或解釋一個概念而需要用到認知能力時，你必須從許多不同的來源獲取信息。小腦就是這樣組織的。
到目前為止，小腦被認為主要參與諸如運動一類的基本功能，但隨著時間的推移，它的延展性及其從皮層中參與認知輸入的新信息表明，它也可以處理像數學方程這樣的高級概念。
Sereno說：「現在，我們有了第一張人類小腦的高解析度圖，這將讓這一研究領域有了更多可能性。」
Sereno說：「這個『小大腦』是萬能的，因此，繪製小腦圖譜將是下一個十年有趣的新領域。」
論文連結：
https://www.pnas.org/content/early/2020/07/27/2002896117