【1分脳科学】小脳による学習機能
※こちらは、個人的にまとめたノートです。
脳科学辞典によると、小脳の神経回路は学習機械と考えられるそうです。
小脳は小脳皮質とその深部にある小脳核からなる。発生学的に小脳は、原始小脳である片葉、垂と小節、古小脳である虫部、新小脳である半球に大別される。半球と虫部はさらに溝により複数の葉に分けられる。小脳の神経回路は学習機械と考えられる。小脳の唯の出力細胞であるプルキンエ細胞には、末梢感覚器や大脳皮質に起源をもつ情報が苔状線維―平行線維を介して入力する。それらが下オリーブ核に起源をもつ登上線維入力により修飾されることにより短期の学習が生じる。プルキンエ細胞は小脳核に出力し、そこでさらに長期の学習が生じる。小脳皮質にはプルキンエ細胞以外に4種類の主要な神経細胞が存在し、プルキンエ細胞の信号伝達の特性や可塑性を調節する。小脳の学習機構は、運動が正確かつ円滑に行われるようなフィードフォーワード制御に用いられる。小脳は運動だけでなく、情動や認知機能にも関与すると考えられている。
運動による短期学習が小脳核に出力されて長期の学習が生じるとは、興味深いところですね。
小脳とは
小脳は、脳の一部で、運動や平衡感覚の調節や学習などに関与する部分です。
小脳は左右に分かれた小脳半球と、その間にある小脳虫部からなります。
小脳は内部から見ると、灰白質と白質からなります。
灰白質は神経細胞の細胞体が集まった部分で、
白質は神経細胞の繊維が集まった部分です。白質は木の枝のような形をしており、小脳活樹と呼ばれます。
小脳皮質
小脳皮質とは、灰白質からなる小脳の表層部分です。小脳皮質は3層構造をしており、それぞれ顆粒細胞層、プルキンエ細胞層、分子層と呼ばれます。
顆粒細胞層には非常に多数の顆粒細胞があり、他の神経系から来る入力を受け取ります。
プルキンエ細胞層には大きなプルキンエ細胞があり、顆粒細胞から来る入力や下オリーブ核から来る入力を受け取ります。プルキンエ細胞は小脳の唯一の出力細胞です。
分子層には抑制性の介在ニューロンや神経膠細胞があり、プルキンエ細胞や顆粒細胞の活動を調節します。
小脳核
小脳核とは、白質の中にある4つの深部小脳核のことです。これらは内側核、中位核（球状核と栓状核）、外側核（歯状核）と呼ばれます。小脳核はプルキンエ細胞から抑制性の入力を受け取りますが、同時に他の神経系から興奮性の入力も受け取ります。小脳核は小脳の出力をさらに調節し、大脳皮質や脊髄などに送り出します。
参考リンク
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