小腦和基底神經節合作預測生命和運動的時間。
正如眾所周知的諺語所說：「時間就是一切。」看著羅傑·費德勒以閃電般的速度發球，並且在網球拍的最佳位置持續擊球是令人敬畏的。對於觀眾來說，似乎費德勒有第六感使他有可能提前準備他的手眼協調與心靈讀者的洞察力，他可以準確預測球的位置，毫秒之前它實際上在擺動距離內。
運動員通常會提到預期計時的重要性，並預測運動中球或冰球的未來軌跡。正如韋恩·格雷茨基（Wayne Gretzky）所說的那樣，「一個優秀的冰球運動員在冰球的位置上打球;一個偉大的冰球運動員在冰球的位置上進行比賽。」 在同樣的路線上，Yogi Berra曾經說過，「你不必為了打一個本壘打而努力。如果你得到了時間，它就會消失。「傳奇職業棒球大聯盟左手投手Warren Spahn在回答這種情緒時說道，」擊中時機。投球讓時機感到不安。「
但是大腦如何「預測未來」並提前預測精細協調的肌肉運動的精確時間？加州大學伯克利分校的新研究首次發現，大腦使用兩個獨立的大腦區域來預測預期運動的未來。 更具體地說，研究人員發現我們一致使用小腦和基底神經節來計算運動，音樂和日常生活中精細協調的肌肉運動的 時間。加州大學伯克利分校神經科學家兼認知與行動實驗室（CognAc）主任，資深作者理察·伊夫裡說：「這些大腦系統讓我們不僅能夠在當下存在，而且能夠積極地預測未來。」，在一份聲明中說。Ivry實驗室專注於各行各業的人們如何學習新技能，選擇運動功能，並產生協調運動。
正如你可以通過觀看上面的視頻看到的那樣，玩家在棒球棒的最佳位置擊中快球的能力是令人難以置信的現象。根據Breska和Ivry關於預期時間安排的最新調查結果，小腦和基底神經節根據手頭的具體任務分配了他們的計時責任。當準確計算何時協調運動依賴於過去的經驗時，小腦似乎是關鍵的參與者。另一方面，當節奏是一個因素時，基底神經節似乎佔據了中心位置。
底線：節奏時間似乎主要是基底神經節的函數，基於先前經驗的記憶的時間更多是基於小腦的。值得注意的是，如果有人對他或她的小腦或基底神經節造成損害，導致這兩個神經時鐘中的一個失火，那麼另一個區域似乎有能力彌補鬆弛並進行補償。
「無論是體育，音樂，演講還是分配注意力，我們的研究表明時間不是一個統一的過程，而是有兩種不同的方式來進行時間預測，這些方式取決於大腦的不同部分，」主要作者加州大學伯克利分校神經科學博士後研究員Assaf Breska 在一份聲明中說。
為了測試小腦和基底神經節如何分擔預期的計時任務，Breska和Ivry比較帕金森氏症患者的基底神經節缺損和小腦變性患者對一系列「時間」線索的反應，這些線索既有節律性，也有較複雜的心律模式。
「我們表明患有小腦變性的患者在使用非節律性顳葉線索時受損，而與帕金森病相關的基底神經節變性患者在使用節律線索時受損，」Ivry說。這些結果表明人類大腦使用兩個不同的區域和機制進行預期計時。據研究人員稱，這些新發現揭示了長期存在的理論，即單一的大腦系統負責我們在運動，音樂和生活中的所有時間需求。
「我們的研究結果表明，至少有兩種不同的大腦進化方式可以預測未來，」布雷斯卡說。「基於節奏的系統對世界上的周期性事件敏感，例如語音和音樂中固有的事件。間隔系統提供更一般的預期能力，即使在沒有節奏信號的情況下也對時間規律敏感。我們的研究確定不僅是這些神經系統患者受到損害的預期情境，而且還有他們沒有困難的環境，這表明我們可以改變他們的環境，使他們更容易在面對症狀時與世界互動。「
在不久的將來，研究人員樂觀地認為，智慧型手機應用，深部腦刺激和大腦訓練視頻遊戲等非藥物幹預措施可用於治療患有各種神經功能缺失的患者。這些知識也可以由教練實施，以幫助運動員完善比賽場地或網球場的