สมองน้อยอาจทำมากกว่าแค่ประสานการเคลื่อนไหว

การเชื่อมต่อจาก ‘สมองน้อย’ เชื่อมโยงกับพฤติกรรมทางสังคม การศึกษาในหนูพบว่า

ชื่อของมันหมายความว่า “สมองน้อย” ในภาษาละติน แต่ซีรีเบลลัมนั้นไม่มีอะไรนอกจาก ลูกกลมขนาดเท่ากำปั้นที่ด้านหลังของสมองมีบทบาทเกินปกติในการปฏิสัมพันธ์ทางสังคม การศึกษาในหนูแสดงให้เห็น

ครั้งหนึ่งเคยคิดว่าเป็นโครงสร้างสมองที่ค่อนข้างเรียบง่ายซึ่งมีงานเพียงงานเดียว คือ การประสานงานการเคลื่อนไหว ซีรีเบลลัมได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้ขับเคลื่อนและเขย่าที่สำคัญในสมอง

นักประสาทวิทยา Kamran Khodakhah จากวิทยาลัยแพทยศาสตร์ Albert Einstein ในนิวยอร์กซิตี้กล่าวว่าการสังเกตทางคลินิกในระยะแรกของผู้ที่มีความบกพร่องในการเคลื่อนไหวทำให้เกิดความบกพร่องในสมอง แต่ “ซีรีเบลลัมมีเซลล์ประสาทมากกว่าครึ่งในสมองทั้งหมดของคุณ” เขากล่าว “มันไม่เคยสมเหตุสมผลเลยที่สิ่งเดียวที่มันจำกัดตัวเองให้ทำคือการประสานงานของมอเตอร์”

ผลลัพธ์ใหม่ของ Khodakhah เกี่ยวกับพฤติกรรมทางสังคม ซึ่งอธิบายไว้ในวิทยาศาสตร์ 18 มกราคมขยายมุมมองนั้น และเพิ่มงานอื่นๆ เกี่ยวกับบทบาทของสมองน้อยในด้านความจำ ภาษา และอารมณ์ ผลลัพธ์ยังให้เบาะแสเกี่ยวกับความผิดปกติ เช่น ออทิสติกและโรคจิตเภท ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เชื่อมโยงกับซีรีเบลลัมที่ผิดปกติ

ด้วยการค้นหาความเชื่อมโยงระหว่างสมองน้อยกับส่วนหนึ่งของสมองที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมทางสังคม Khodakhah และเพื่อนร่วมงานของเขา “แก้ไขช่องว่างที่สำคัญในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับความผิดปกติของวงจรเช่นออทิสติกและโรคจิตเภท” มุสตาฟาซาฮินนักประสาทวิทยาเด็กและนักชีววิทยาด้านพัฒนาการกล่าว ของโรงพยาบาลเด็กบอสตัน “เราทราบมาระยะหนึ่งแล้วว่า cerebellum มีส่วนเกี่ยวข้องกับความผิดปกติเหล่านี้ แต่เราไม่สามารถเชื่อมต่อกับส่วนอื่นได้โดยตรง”

Khodakhah และเพื่อนร่วมงานของเขามองหาการเชื่อมโยงไปยังพื้นที่ดังกล่าว 

ซึ่งเป็นบริเวณที่อยู่ตรงกลางของสมองที่เรียกว่าบริเวณหน้าท้องหรือ VTA ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากกับความรู้สึกตื่นเต้นของรางวัล นักวิจัยพบว่าเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทจากซีรีเบลลัมส่งแอกซอนที่ส่งข้อความโดยตรงไปยังเซลล์ใน VTA ในหนูโดยใช้เครื่องมือระดับโมเลกุลที่ทำให้เซลล์บางชนิดสว่างขึ้นด้วยโปรตีนเรืองแสง

ไม่เพียงแต่ความเชื่อมโยงเหล่านั้นอยู่ที่นั่นเท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญอีกด้วย Khodakhah และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้วิธีการที่เรียกว่า optogenetics เพื่อควบคุมกิจกรรมของเซลล์ประสาทในสมองน้อยที่ส่งข้อความไปยัง VTA นักวิจัยพบว่าการกระตุ้นเซลล์เหล่านี้ทำให้หนูรู้สึกดี เมื่อหนูรู้ว่าเซลล์เปิดอยู่ก็ต่อเมื่อสัตว์อยู่ในจุดใดจุดหนึ่ง หนูก็ใช้เวลาอยู่ที่นั่นมากขึ้น

เซลล์เหล่านี้ดูเหมือนจะส่งสัญญาณความรู้สึกดีๆ บางอย่างซึ่งมาจากปฏิสัมพันธ์ทางสังคม ทีมวิจัยพบว่าเซลล์มีการเคลื่อนไหวเมื่อหนูสัมผัสกับเพื่อน เมื่อนักวิจัยปิดเซลล์เหล่านี้โดยไม่ได้ตั้งใจโดยใช้เลเซอร์ หนูไม่ชอบไปเที่ยวกับเพื่อนเมาส์ในห้องว่างอีกต่อไป แทนที่จะใช้เวลาเท่ากันในทั้งสองพื้นที่ การขาดดุลทางสังคมนั้นชี้ให้เห็นว่าทางหลวงสายประสาทนี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมทางสังคม Khodakhah กล่าว

การเชื่อมโยงสมองน้อยกับพฤติกรรมทางสังคมอาจช่วยอธิบายความเชื่อมโยงบางอย่างกับออทิสติกได้ เป็นที่ทราบกันดีว่าความเสียหายต่อสมองน้อยเพิ่มความเสี่ยงต่อออทิสติก ซึ่งเป็นโรคที่มาพร้อมกับการขาดดุลทางสังคม Sahin พบข้อบกพร่องบางอย่างในเซลล์สมองน้อยของผู้ป่วยออทิสติกบางรูปแบบ เส้นทางที่อธิบายใหม่นี้ตั้งแต่ cerebellum ไปจนถึง VTA “ช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวงจรของพฤติกรรมทางสังคมและให้รางวัลกับพฤติกรรมในลักษณะที่สำคัญมาก” Sahin กล่าว

สมองน้อยยังมีงานอื่นๆ อีกเช่นกัน Jeremy Schmahmann นักประสาทวิทยาจากโรงพยาบาล Massachusetts General Hospital ในบอสตัน ซึ่งศึกษาโครงสร้างสมองมานานหลายทศวรรษกล่าว นอกจากปัญหาด้านการเคลื่อนไหวแล้ว ผู้ที่มีความเสียหายต่อสมองน้อยยังสามารถมีปัญหาด้านความจำ การวางแผน การทำงานหลายอย่างพร้อมกัน ความคิดสร้างสรรค์ และภาษาอีกด้วย เขากล่าว กลุ่มอาการที่เรียกว่า cerebellar Cognitive Afative syndrome แสดงให้เห็นว่า cerebellum มีงานที่หลากหลายในสมอง Schmahmann กล่าว

ตัวอย่างมาจากการทดลองที่ตีพิมพ์ในปี 2018 ในNeuroImageซึ่งแสดงให้เห็นว่าสมองน้อยมีความสำคัญต่อการจดจำอารมณ์ เมื่อนักวิจัยเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับโครงสร้างโดยใช้แม่เหล็กแรงสูง ผู้คนก็ยิ่งแย่ลงเมื่อเห็นอารมณ์บนใบหน้าของคนอื่น

ผลลัพธ์เหล่านั้นเพิ่มความตระหนักที่เพิ่มขึ้นว่า cerebellum อาจมีมือในหลาย ๆ ด้านของสมอง ตามการเติบโตของภาคสนาม บทบาทที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้สำหรับ cerebellum “ไม่ได้คาดไม่ถึง แต่แทบจะเป็นสิ่งที่จำเป็น” Schmahmann กล่าว