Участие мозжечка в когнитивном секвенировании

Хотя все больше признается, что мозжечок, содержащий половину нейронов головного мозга, участвует в когнитивных и двигательных функциях, остается неясным, каким образом мозжечок способствует познавательной деятельности. Унифицированная схема мозжечка и обширные связи мозжечка с многочисленными областями неокортикальной части наводят на мысль некоторых исследователей, что существует общие вычисления, которые мозжечок выполняет как для двигательных, так и для когнитивных функций. Гипотеза секвенирования мозжечка утверждает, что мозжечок получает информацию о последовательностях, прогнозирует последовательность и обнаруживает нарушения последовательности. Эти функции, выполняемые с помощью прямой модели, могут лежать в основе участия мозжечка как в двигательном, так и в когнитивном поведении. В управлении моторикой такие прогнозы можно использовать для управления траекторией конечностей, не полагаясь на сенсорную обратную связь, генерируемую движением. В когнитивной сфере требования к последовательности играют важную роль как в вербальной рабочей памяти (VWM), так и в овладении языком; например, в VWM запоминание номера телефона требует кодирования и повторения последовательности цифр. В языке слова состоят из последовательностей слогов, и изучение вероятностей перехода слогов является важным компонентом распознавания допустимых слов на языке. Важно отметить, что выраженная активация мозжечка наблюдалась во многих исследованиях функциональной МРТ (фМРТ), VWM и языковых исследованиях. Тем не менее, стволовые/мозжечковые нейронные корреляты секвенирования в когнитивных процессах и влияние предсказаний мозжечковых последовательностей на неокортикальные мишени плохо изучены. В этом эксперименте, изучая здоровых людей, исследователи будут исследовать мозжечок как источник предсказания последовательностей и его влияние на области переднего мозга. Предполагается, что мозжечок обеспечивает прогнозирование последовательности прямой модели для целей переднего мозга, но на сегодняшний день ни одно исследование не пыталось визуализировать с помощью одновременной ТМС / фМРТ последствия нарушения этого входного сигнала мозжечка при активации переднего мозга. В предыдущей работе исследователи показали, что транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) во время повторения последовательности букв приводит к ошибкам в определении того, соответствует ли зондирующая буква следующей букве в последовательности, что позволяет предположить, что ТМС нарушила этот прогнозирующий ввод. В соответствии с этим выводом исследователи предполагают, что при одновременном использовании ТМС/фМРТ нарушение ТМС во время задачи секвенирования приведет к большим изменениям в активации неокортекса по сравнению с аналогичной задачей управления, которая не имеет прогностического компонента, вызываемого требованиями секвенирования. Исследователи также предполагают, что будут наблюдаться различные паттерны неокортикальной активации в ответ на ТМС мозжечка в зависимости от того, соответствует ли зондирующая буква ожидаемой следующей букве в последовательности.