如果你奖励猴子一些果汁，它就会学会根据特定的视觉提示移动哪只手——但前提是小脑功能正常。匹兹堡大学医学院和哥伦比亚大学的神经科学家最近在《自然通讯》上发表的研究结果表明，大脑区域在基于奖励的学习中发挥着至关重要的作用。

研究联合首席研究员 Andreea Bostan 博士表示，小脑位于颅骨底部，位于较大大脑和脊髓交界处的后面，以其在调节运动、平衡和协调方面的作用而闻名。皮特神经生物学系助理教授。尽管小脑约占大脑质量的 10%，但它却包含了大脑近 80% 的神经元。

“关于小脑功能的一个长期假设是它只控制我们的运动方式。然而，我们现在知道小脑的某些部分是相互连接的，并且似乎是与控制我们思维方式的大脑区域一起进化的，”博斯坦说。 “因为小脑利用有关错误的信息来逐渐完善运动，所以另一个假设是它可能以类似的方式促进认知功能。”

为了更好地了解小脑在认知中的作用，研究小组成员训练猴子根据屏幕上看到的图像来移动左手或右手。如果他们行动正确，他们就会喝一口果汁，最终学会将特定的视觉线索与适当的动作联系起来以获得奖励。

研究小组确定了小脑的一部分与已知参与学习新视觉运动关联的前额皮质区域相互连接。在之前的一项研究中，哥伦比亚大学的联合首席研究员 Naveen Sendhilnathan 博士表明，在小脑的后外侧区域，称为浦肯野细胞的神经元的活动发生变化，以反映根据奖励学习视觉运动关联的过程。结果。为了查明该区域是否有助于学习，猴子在执行任务之前接受了盐水安慰剂或暂时阻断小脑后外侧活动的药物。

当向猴子展示一个它们已经学会与某个动作相关联的符号时，猴子正确地执行了任务。如果给予盐水，猴子在尝试 50-70 次后就能学会一种新颖的视觉运动关联。但当他们得到阻止剂后，他们很难学习新的关联，即使重复显示相同的符号，直到他们做对并获得奖励。

因此，“当你使这个小脑区域失活时，你就会损害新的学习能力，”博斯坦说。 “它要慢得多，需要进行更多的试验，而且性能也达不到相同的水平。这是小脑利用奖励信息塑造灵长类动物认知功能的具体例子。”

她补充说，后外侧小脑失活不会导致运动执行方式的变化，而其他小脑区域的失活也不会损害学习。

博斯坦说：“我们的研究提供了明确的证据，表明小脑不仅对于学习如何执行熟练的动作很重要，而且对于学习在某些情况下哪些动作最有价值也很重要。” “它有助于解释小脑疾病患者的一些非运动困难。”

研究小组包括哥伦比亚大学医学博士 Michael E. Goldberg 和匹兹堡大学神经生物学系 Peter L. Strick 博士。