Functional difference and relationship between cerebrum and cerebellum for bimanual coordination

大脑和小脑在双手协调方面的功能差异和关系

基本信息

项目摘要

The purpose of this study project was to reveal how the cerebrum and the cerebellum share and correlate functions to perform bimanual coordination. Two fMRI studies of human participants revealed that both the cerebral motor-related areas and the cerebellar motor-related areas exhibited activity patterns which reflect temporal patterns of movements, and that all the areas were clearly activated for bimanual coordination. The extracellular recording of cerebellar neuron of monkey performing a step tracking task with its wrist joint revealed that the cerebellum receives the same input as output of the primary motor cortex and the premotor area via mossy fibers during upper limb movement. Moreover, it is possible to say that the cerebellar input layer sharpen the input to convey specific information to Purkinje cells. The neurons in the deep cerebellar nuclei exhibited different functions for movement execution with location, that is, location of their projection. Therefore, it is suggested that the cerebrum and the cerebellum make several loops of function corresponding to the phases of movement execution, and that such control system also work in bimanual coordination.
该研究项目的目的是揭示大脑和小脑如何共享和关联功能以执行双手协调。两项针对人类参与者的功能磁共振成像研究表明,大脑运动相关区域和小脑运动相关区域都表现出反映运动时间模式的活动模式,并且所有这些区域都明显被激活以进行双手协调。对用腕关节执行步数跟踪任务的猴子小脑神经元的细胞外记录显示,在上肢运动过程中,小脑通过苔藓纤维接收与初级运动皮层和前运动区的输出相同的输入。此外,可以说小脑输入层锐化输入以将特定信息传递给浦肯野细胞。小脑深部核团中的神经元根据位置(即它们的投影位置)表现出不同的运动执行功能。因此,建议大脑和小脑形成与运动执行阶段相对应的多个功能循环,并且这种控制系统也可以在双手协调下工作。

项目成果

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Temporal feature of BOLD responses varies with temporal patterns of movement.
BOLD 反应的时间特征随运动的时间模式而变化。
Golgi cell activities for execution of wrist movements.
高尔基细胞活动执行手腕运动。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomatsu;S.;Tsunoda;Y.;Kakei;S.
  • 通讯作者:
    S.
Difference of information for motor control in input and output signals of the monkey cerebellum.
猴子小脑输入和输出信号中运动控制信息的差异。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tomatsu S.;Kakei S.
  • 通讯作者:
    Kakei S.
手首運動における小脳Golgi細胞の活動と役割
小脑高尔基细胞在手腕运动中的活动和作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    戸松彩花;筧慎治
  • 通讯作者:
    筧慎治
小脳における情報処理-入力と出力に含まれる情報の違い-
小脑的信息处理 - 输入和输出中包含的信息差异 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    戸松彩花;筧慎二
  • 通讯作者:
    筧慎二
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