Harvard-Forschung zeigt, wie das Kleinhirn Gedanken regelt

Kleinhirn ("Down Brain") in rot.

Quelle: Life Science Datenbanken / Wikimedia Commons

Im Jahr 1504 fertigte Leonardo da Vinci Wachsabgüsse des menschlichen Gehirns und prägte den Begriff Kleinhirn (lateinisch für "kleines Gehirn"), um zwei kleine Gehirnhälften zu beschreiben, die ordentlich unter den relativ kolossalen Hemisphären des Großhirns versteckt sind (lateinisch für "Gehirn") ), die die Großhirnrinde beherbergt. ( Kleinhirn ist das Schwesterwort für zerebrale und bedeutet "in Bezug auf oder im Kleinhirn gelegen.")

In der Vergangenheit haben Neurowissenschaftler das Kleinhirn als Sitz nicht-denkender motorischer Aktivitäten wie die Koordination und Feinabstimmung von Muskelbewegungen betrachtet. In den letzten Jahren hat jedoch eine Vielzahl von Studien gezeigt, dass das Kleinhirn in vielen unserer kognitiven, emotionalen und kreativen Prozesse eine fundamentale Rolle spielt. Jetzt haben die Visionäre der Harvard Medical School (zum ersten Mal) gezeigt, wie das Kleinhirn unsere Gedanken feinabgestimmt, genauso wie es unsere Bewegungen fein abstimmt.

"Was auch immer das Kleinhirn tut, es macht viel davon."

Cerebrum ("Up Brain") in rot.

Quelle: Life Science Datenbanken / Wikimedia Commons

Als Athlet und Trainer war ich schon immer fasziniert von der Verbindung zwischen beiden Hemisphären des Kleinhirns und beiden Hemisphären des Großhirns, um sowohl die athletische Denkweise als auch die sportliche Leistung zu optimieren.

Im Jahr 2007, als ich " The Athletes Way" (St. Martin's Press) veröffentlichte, stellte ich ein neuartiges Split-Brain-Modell vor, das explizites Gedächtnis und Lernen im Großhirn und unbewusstes und implizites Lernen im Kleinhirn verankert. Ich habe dieses Modell "up brain-down brain" als direkte und schlüssige Antwort auf "left brain-right brain" geprägt.

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Während des gesamten Prozesses, in dem ich mein erstes Buch schrieb, sprach ich täglich mit meinem Vater, Richard M. Bergland, der ein Neurowissenschaftler, Neurochirurg und Autor von The Fabric of Mind (Viking) war. Mein Vater glaubte fest daran, dass das Kleinhirn mehr als nur der Sitz des Muskelgedächtnisses und der motorischen Fähigkeiten sei. Er war besessen vom Kleinhirn und hat diese Obsession an mich weitergegeben. Zusammen haben mein Vater und ich das "Bergland split-brain model", auch bekannt als "up brain-down brain", entwickelt.

Das Kleinhirn ist nur 10% des Hirnvolumens, aber hält fast 80% der gesamten Neuronen im Gehirn. Umgekehrt ist das Großhirn 90% des Hirnvolumens, aber nur etwa 20% der gesamten Neuronen Ihres Gehirns. Aufgrund dieser unverhältnismäßigen Verteilung von Neuronen sagte mein Vater oft: "Wir wissen nicht genau, was das Kleinhirn tut, aber was immer es auch tut, es macht eine Menge davon."

Diese rudimentäre "Gehirnkarte" illustriert das "Bergland split-brain model" in Aktion. (Circa 2009)

Quelle: Foto und Illustration von Christopher Bergland

Unmittelbar nach der Veröffentlichung des Athletenweges wurden meine Vorstellungen über das Kleinhirn vom medizinischen Establishment abgelehnt. Ich wurde von vielen Vordenkern und Experten auf dem Gebiet als "dumme Jocke" bezeichnet, die keine Ahnung von Neurowissenschaften hatten. Fast jeder dachte, dass meine wegweisenden Hypothesen über das Kleinhirn vor zehn Jahren verrückt waren … und mein Buch war ein kommerzieller Reinfall.

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Die Kritik und Ablehnung, die ich nach dem Erscheinen meines ersten Buches erfahren habe, hat mein Ego geprellt. Meine einfühlsame und weise Redakteurin, Diane Reverand, zähmte meine wilde Enttäuschung mit den Worten: "Chris, deine Ideen waren ihrer Zeit einfach voraus. Die Welt war noch nicht fertig. Sei geduldig. Warte zehn Jahre, und das Mainstream-Establishment wird aufholen. "

Ich muss zugeben, ich fühlte mich ein wenig bestätigt, heute Morgen aufzuwachen und die neusten Nachrichten von einer kürzlichen neurowissenschaftlichen Konferenz in Vancouver, BC, Kanada über neue Entdeckungen über die Rolle zu lesen, die das Kleinhirn bei der Wahrnehmung spielt. Ich habe die Vermutung, dass die Neurowissenschaften am Rande einer Revolution stehen, die aufgrund dieser bahnbrechenden neuen Erkenntnisse über das Kleinhirn tiefgreifende Auswirkungen auf die Psychiatrie haben könnte.

In diesem Jahr hielt Jeremy D. Schmahmann, Professor für Neurologie an der Harvard Medical School und Leiter der Ataxie-Einheit des Massachusetts General Hospital (MGH), im Rahmen des Jahreskongresses Frontiers in Neuroscience 2016 der American Academy of Neurology einen Vortrag über die Rolle der Kleinhirn spielt in der menschlichen Wahrnehmung.

In seinem Vortrag "Das zerebelläre kognitiv-affektive Syndrom: Implikationen für Neurologie und Psychiatrie" stellte Schmahmann fest: "Das Kleinhirn reguliert Gedanken genauso wichtig wie es Bewegungen reguliert." Dies ist ein revolutionäres Konzept.

Das Kleinhirn reguliert und verfeinert unsere Gedanken

Blick auf das Kleinhirn von oben und hinten.

Quelle: Wikimedia Commons / Public Domain

Dr. Jeremy Schmahmann hat nach Jahrzehnten der Ataxie bei MGH eine Hypothese entwickelt: "So wie die motorischen Anteile des Kleinhirns die Geschwindigkeit, Kapazität und Angemessenheit von Bewegungen regulieren, reguliert das hintere Kleinhirn dieselben Denkmerkmale."

Schmahmann entwickelte diese Theorie, indem er mehrere Patienten mit Kleinhirnschäden untersuchte und ein Muster von Defiziten in den kognitiven Bereichen exekutiver Funktion, räumlicher Kognition und Sprache beobachtete.

Dieses Syndrom, das zuerst von Dr. Jeremy Schmahmann und seinen Kollegen bei MGH beobachtet wurde, war geprägt vom zerebellären kognitiv-affektiven Syndrom (CCAS). Es wird auch "Schmahmann-Syndrom" genannt, das durch Beeinträchtigungen der exekutiven Funktion repräsentiert wird, darunter: "Probleme mit Planung, Satzverschiebung, abstraktes Denken, Wortfluss und Arbeitsgedächtnis." Es gibt oft "Ausdauer, Ablenkbarkeit und Unaufmerksamkeit", die mit Läsionen (Schädigung) des Kleinhirns korreliert sind.

Die Schädigung des Kleinhirns ist auch mit Defiziten in der räumlichen Wahrnehmung, visuell-räumlichen Desorganisation und beeinträchtigtem visuell-räumlichem Gedächtnis verbunden; sowie Sprachprobleme und leichte Anomien. Darüber hinaus hat Schmahmann Persönlichkeitsveränderungen bei Patienten mit Kleinhirnschäden beobachtet, die sich als "Abstumpfung des Affekts oder Enthemmung und unangemessenes Verhalten" äußern. Diese kognitiven Beeinträchtigungen, die durch Kleinhirnschäden verursacht werden, führen häufig zu einer allgemeinen Verringerung der intellektuellen Funktion.

Die Entdeckung von CCAS ist revolutionär, weil es die traditionelle Ansicht in Frage stellt, dass das Kleinhirn allein für die Regulierung unserer motorischen Funktionen verantwortlich ist. Es wird nun angenommen, dass das Kleinhirn für die Überwachung sowohl motorischer als auch nichtmotorischer Funktionen verantwortlich ist.

Es wird angenommen, dass die bei CCAS beobachteten nicht-motorischen Defizite durch Anomalien in der funktionellen Konnektivität des Kleinhirns mit der Großhirnrinde verursacht werden. Genauer gesagt, Verbindungskartierung von Schmahmann et al. Englisch: www.opus.ub.uni-erlangen.de/opus/fr…s=1125&la=de In dieser Studie wurden ausgedehnte Schaltkreise gefunden, die das posteriore Kleinhirn mit mehreren kortikalen Regionen einschließlich des präfrontalen Kortex verbinden.

Schlussfolgerung: Das hintere Kleinhirn macht uns menschlich

So wie Neurowissenschaftler die Rolle verschiedener Lappen im Großhirn während des 20. Jahrhunderts aufgezeigt haben, scheint mir, dass die nächste Grenze in den Neurowissenschaften im 21. Jahrhundert darin bestehen wird, wie verschiedene "Mikrozonen" in jeder Kleinhirnhemisphäre mit spezifischem Gehirn interagieren Bereiche in der linken und rechten Hemisphäre des Großhirns. Dies ist nur eine begründete Vermutung von meiner Seite …

Basierend auf der kürzlichen Präsentation von Dr. Schmahmann glaube ich jedoch, dass das hintere Kleinhirn aufgrund seiner bedeutenden Rolle in der menschlichen Evolution in den kommenden Jahren im Mittelpunkt stehen könnte. Wie Schmahmann erklärt: "Der Hinterlappen hat sich in der Evolution massiv erweitert. Nur der präfrontale Kortex ist während der menschlichen Evolution stärker gewachsen als das Kleinhirn. "

In einer Stellungnahme sagte Stefan Pulst, Ph.D., FAAN, Experte für zerebelläre Ataxien an der Universität von Utah in Salt Lake City und Leiter des Labors Pulst:

"Wie Dr. Schmahmann betont hat, hat sich der" menschliche "Teil des Kleinhirns am stärksten erweitert. Dass die Verschaltung des Kleinhirns von mehreren Systemen im Gehirn und nicht nur vom motorischen System genutzt wird, macht Dr. Schmahmanns Konzept der "Dysmetrien des Denkens" so wichtig. "

Zum Schluss, hier ist ein YouTube-Video von Jeremy Schmahmann, der sein Konzept von "Dysmetria of Thought" erklärt, das beschreibt, wie das Kleinhirn unsere Gedanken feinabstimmt, so wie es unsere Bewegungen fein abstimmt. Bleiben Sie dran für mehr über dieses spannende Thema!

Um mehr über das Kleinhirn zu lesen, sehen Sie sich meine Blog-Einträge von Psychology Today an ,

• "5 Gründe, warum das Kleinhirn der Schlüssel zum Erfolg im digitalen Zeitalter ist"
• "Das Kleinhirn beeinflusst tief unsere Gedanken und Gefühle"
• "Das Kleinhirn kann der Sitz der Kreativität sein"
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• "Warum können Athleten durch den Overthinking Choke auslösen?"
• "Warum übersättigt man den kreativen Prozess?"
• "Eureka! Die Gehirnmechanik von Aha dekonstruieren! Momente "
• "Kleinhirnschäden können die Wurzel von PTSD in Kampfveteranen sein"
• "Die Neurowissenschaft der Beruhigung eines Babys"
• "Mehr Forschung verbindet Autismus und das Kleinhirn"
• "Zu viel kristallisiertes Denken senkt die flüssige Intelligenz"
• "Wie treiben motorische Regionen des Gehirns Fluid Intelligence?"
• "Aha! Aerobe Übung erleichtert den freien Fluss des Denkens "
• "Superfluidität: Das Rätsel der kognitiven Flexibilität entschlüsseln"

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