Smadzenītes atrodas galvaskausa pamatnē, tieši virs vietas, kur muguras smadzenes saskaras ar smadzenēm. Lai gan smadzenītes veido tikai aptuveni 10 procentus no kopējās smadzeņu masas, tās ir blīvi pildītas ar neironiem — šeit atrodas gandrīz 80 procenti smadzeņu neironu.
Smadzenītes galvenokārt bija pazīstamas ar savu kritisko lomu brīvprātīgu kustību koordinēšanā, līdzsvara saglabāšanā un pareizas muskuļu kontroles nodrošināšanā. Tās funkcija jau izsenis ir saistīta ar kustību fizisko veiktspēju, palīdzot regulēt motorisko aktivitāti un nodrošināt kustību gludumu un koordināciju.
Tomēr jaunākie sasniegumi neirozinātnē liecina, ka smadzenīšu loma var ietvert sarežģītākas kognitīvās funkcijas nekā motora kontrole. Šī plašākā potenciālā loma ietver domāšanas, mācīšanās un atmiņas aspektus – funkcijas, kas vēsturiski attiecinātas uz citām smadzeņu daļām, piemēram, smadzeņu garozu.
Šo jauno atziņu motivēti, Pitsburgas Universitātes Medicīnas skolas un Kolumbijas universitātes neirozinātnieki veica pētījumu, lai noskaidrotu, kā smadzenītes palīdz apgūt jaunus uzdevumus, kuru pamatā ir atlīdzība. Viņu pētījumu virzīja hipotēze, ka smadzenītes varētu būt iesaistītas jaunu vizuālomotoru asociāciju veidošanā – saiknē starp kaut kā redzēšanu un reakciju ar noteiktu kustību, ko pastiprina atlīdzība.
“Ilgstošs pieņēmums par smadzenīšu funkciju ir bijis, ka tas tikai kontrolē to, kā mēs pārvietojamies. Bet tagad mēs zinām, ka ir smadzenīšu daļas, kas ir savienotas un, šķiet, ir attīstījušās kopā ar smadzeņu zonām, kas kontrolē mūsu domāšanu,” sacīja Pita Neirobioloģijas katedras docente Andreea Bostan. . “Tā kā smadzenītes izmanto kļūdu informāciju, lai pakāpeniski uzlabotu kustību, tika izvirzīta hipotēze, ka tā sniedz līdzīgu ieguldījumu kognitīvajās funkcijās.
Pētījumā pērtiķi tika apmācīti saistīt konkrētus vizuālos signālus ar konkrētām roku kustībām, lai saņemtu atlīdzību, sulas malku. Šī iestatīšana pārbaudīja viņu spēju veidot jaunas vizuālās motoriskās asociācijas jeb saites starp to, ko viņi redz un kā viņiem vajadzētu pārvietoties. Pētnieki koncentrējās uz noteiktu smadzenīšu zonu, kas pazīstama kā aizmugurējās sānu smadzenītes, kas tiek uzskatītas par kritiskām šāda veida mācībām.
Kritisks eksperiments ietvēra šīs smadzenīšu zonas īslaicīgu slēgšanu ar zālēm, kas bloķē normālu nervu darbību. Kad šī smadzenīšu daļa bija aktīva, pērtiķi salīdzinoši ātri apguva jaunas asociācijas starp simboliem un kustībām, parasti 50 līdz 70 izmēģinājumu laikā. Tomēr, kad smadzenīšu reģions tika inaktivēts, mācīšanās bija ievērojami traucēta; tas prasīja daudz ilgāku laiku un bija mazāk efektīvs, kas liecina, ka šis smadzeņu reģions ir nepieciešams, lai apstrādātu atlīdzību, kas veicina mācīšanos.
Interesanti, ka šis traucējums bija raksturīgs jaunu uzdevumu apguvei. Pērtiķi joprojām labi izpildīja iepriekš apgūtos uzdevumus, kas liecina, ka smadzenīšu loma mācībās ir raksturīga jaunas informācijas un prasmju iegūšanai, nevis iedibināto prasmju izpildei.
Turklāt pētījums parādīja, ka citu smadzenīšu zonu deaktivizēšana neietekmēja mācīšanos, kas uzsver, ka šajā procesā nav iesaistītas visas smadzenīšu daļas. Šī specifika liecina, ka dažādiem smadzenīšu reģioniem ir dažādas funkcijas un tie nav vispārēji iesaistīti visu veidu mācībās un kustībās.
Tātad, “kad jūs deaktivizējat šo smadzenīšu reģionu, jūs traucējat mācīšanos,” sacīja Bostans. “Tas ir daudz lēnāks, ir daudz vairāk atkārtotu mēģinājumu, un veiktspēja nesasniedz tādu pašu līmeni.” Šis ir konkrēts piemērs tam, kā smadzenītes izmanto informāciju par atlīdzību, lai veidotu primātu kognitīvās funkcijas.
Šie atklājumi ir revolucionāri, jo tie no jauna definē mūsu izpratni par smadzenēm, ilustrējot to lomu kognitīvās funkcijās, piemēram, mācīšanās un atmiņas jomā, kas pārsniedz tradicionālo saistību ar fizisko kustību. Tam var būt nozīmīga ietekme uz izglītības stratēģijām un rehabilitācijas pieejām, kas saistītas ar smadzenīšu disfunkciju.
Personām ar smadzenīšu traucējumiem šis pētījums liecina, ka daži no viņu izaicinājumiem jaunu uzdevumu apguvē var būt saistīti ne tikai ar fiziskās koordinācijas grūtībām, bet arī ar atalgojuma apstrādi smadzenītēs. Šo mehānismu izpratne paver jaunas iespējas mērķtiecīgām terapijām, kas varētu uzlabot skarto personu mācīšanos un pielāgošanos.
“Mūsu pētījums sniedz skaidrus pierādījumus tam, ka smadzenītes ir svarīgas ne tikai, lai mācītos veikt prasmīgas darbības, bet arī lai uzzinātu, kuras darbības ir visvērtīgākās noteiktās situācijās,” sacīja Bostans. “Tas palīdz izskaidrot dažas nemotoriskās grūtības cilvēkiem ar smadzenīšu traucējumiem.”
