認知シーケンスにおける小脳の関与

脳のニューロンの半分を含む小脳が運動機能だけでなく認知にも関与しているという認識は高まっていますが、小脳がどのように認知に寄与しているかは不明です。 小脳の均一な回路と、小脳と多数の新皮質領域との広範な接続性は、小脳が運動機能と認知機能の両方に対して実行する共通の計算があることを一部の研究者に示唆しています。 小脳配列仮説は、小脳が配列情報を取得し、配列予測を行い、配列違反を検出すると仮定しています。 フォワードモデルを介して実行されるこれらの機能は、運動行動と認知行動の両方における小脳の関与の基礎となる可能性があります。 運動制御では、このような予測を使用して、運動によって生成される感覚フィードバックに依存せずに手足の軌道をガイドできます。 認知においては、言語作業記憶 (VWM) と言語習得の両方において順序付けの要件が顕著です。たとえば、VWM では、電話番号を覚えておくには、一連の数字をエンコードしてリハーサルする必要があります。 言語では、単語は一連の音節で構成されており、音節の遷移確率の学習は、言語内の合法的な単語を認識するための重要な要素です。 重要なことは、多くの機能的 MRI (fMRI) VWM および言語研究で顕著な小脳活性化が観察されていることです。 しかし、認知における配列決定の脳幹/小脳神経相関と、新皮質標的に対する小脳配列予測の影響は、ほとんど理解されていない。 この実験では、健康な人を研究し、配列予測のソースとしての小脳と、前脳領域に対する小脳の影響を調査します。 小脳は前脳ターゲットに順方向モデル配列予測を提供すると仮説が立てられていますが、これまでのところ、前脳活性化に対するこの小脳入力の妨害の影響を同時TMS/fMRIで可視化しようとした研究はありません。 研究者らはこれまでの研究で、一連の文字のリハーサル中に経頭蓋磁気刺激（TMS）を行うと、プローブ文字がシーケンス内の次の文字と一致するかどうかの判定に誤りが生じることを示しており、TMSがこの予測入力を妨害したことを示唆している。 この発見に従って、研究者らは、TMS/fMRIを同時使用すると、シーケンスタスク中のTMS破壊は、シーケンス要求によってもたらされる予測要素を持たない類似の制御タスクと比較して、新皮質活性化に大きな変化をもたらすだろうと仮説を立てている。 研究者らはさらに、プローブ文字が配列内の予想される次の文字と一致するかどうかに応じて、小脳TMSに応答した新皮質活性化の異なるパターンが観察されるだろうと仮説を立てている。