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小脑性缄默症：从病理生理学到康复
小脑缄默症 (CMS) 是儿童颅后窝肿瘤手术切除后常见的并发症。语言表达改变，直至失语和情绪不稳定，通常在手术后至少 24 小时内报告，是术后 CMS 的标志。其他相关特征包括肌张力减退和其他小脑运动体征、小脑认知情感综合征、因长通路受累而导致的运动障碍和脑神经病变。恢复通常需要 6 个月，但大多数儿童都会受到长期残留障碍的困扰。致病机制可能是由于小脑近端传出通路受损，包括齿状核、小脑上脚及其在中脑被盖中的交叉。已证实的危险因素包括脑干侵袭、髓母细胞瘤诊断、中线定位、肿瘤大小、第四脑室侵袭、小脑上脚侵袭、左利手和小脑蚓部切开。目前，康复是小脑缄默症患者治疗的基石，必须考虑三个主要受损领域，即言语、认知/行为和运动。
小脑对基底神经节的贡献影响运动协调、奖赏处理和运动活力
小脑和基底神经节都因其在运动控制和动机行为中的作用而闻名。这两个系统传统上被认为是独立的结构，通过单独的皮质-丘脑环路协调它们对行为的贡献。然而，最近的证据表明这两个区域之间存在丰富的直接连接。尽管有强有力的证据表明两个方向都有连接，但为了简洁起见，我们将讨论限制在从小脑到基底神经节的更明确的连接上。我们回顾了两组这样的连接：通过丘脑的双突触投射和到中脑多巴胺能核、VTA 和 SNc 的直接单突触投射。在每种情况下，我们都从解剖追踪和生理记录中回顾了这些通路的证据，并讨论了它们的潜在功能作用。我们提出证据表明，丘脑的突触外通路参与运动协调，其功能障碍会导致运动障碍，如肌张力障碍。然后，我们讨论小脑向腹侧被盖区和黑质内核的投射如何影响这些核的各自目标：腹侧被盖区和背侧纹状体中的多巴胺释放。我们认为，小脑向腹侧被盖区投射可能在基于奖励的学习中发挥作用，因此会导致上瘾行为，而向黑质内核投射可能有助于运动活力。最后，我们推测这些投射如何解释许多表明小脑在精神分裂症等精神障碍中发挥作用的观察结果。
小脑旁正中小叶多单元活动的感觉运动内容
Esma Cetinkaya Mesut Sahin 博士，论文导师 日期 新泽西理工学院生物医学工程教授 Bryan J. Pfister 博士，委员会成员 日期 新泽西理工学院生物医学工程系主任兼教授 Stella Elkabes 博士，委员会成员 日期 罗格斯大学神经内分泌学教授，新泽西州纽瓦克 Eric Lang 博士，委员会成员 日期 纽约大学神经科学和生理学系副教授，纽约州纽约市 Ozlem Gunal 博士，委员会成员 日期 罗格斯大学精神病学系助理教授，新泽西州纽瓦克市
染色体不稳定性是儿童髓母细胞瘤的特征，但在发育中的小脑中却不被接受
摘要：髓母细胞瘤是一种儿童脑恶性肿瘤，由四个转录亚型组成。结构和数值非整倍性在所有亚型中都很常见，尽管它们在第 3 组和第 4 组髓母细胞瘤以及 SHH 髓母细胞瘤亚型 SHH α 中尤为明显。这表明染色体不稳定性 (CIN)，即导致非整倍性的过程，是髓母细胞瘤病理生理学中的重要因素。然而，尚不清楚髓母细胞瘤中是否存在持续的 CIN，或者 CIN 是否会影响发育中的小脑并促进肿瘤形成。为了研究这一点，我们对单个髓母细胞瘤细胞进行了核型分析，并证明了存在具有独特拷贝数变异的不同肿瘤细胞克隆，这表明存在持续的 CIN。我们还发现，在 SHH 髓母细胞瘤和推测的肿瘤细胞谱系的高度增殖区中，与 DNA 复制、修复和有丝分裂相关的过程丰富，后者也对基因毒性应激敏感。然而，当使用转基因小鼠模型用诱导 CIN 的遗传病变挑战这些肿瘤细胞源时，我们没有发现小脑中存在大染色体畸变或髓母细胞瘤形成的证据。因此，我们得出结论，如果没有特定基因突变的背景，CIN 在体内发育中的小脑中是不可接受的，因此，CIN 本身不足以引发髓母细胞瘤。
对情绪的小脑进行非侵入性脑刺激
小脑刺激历史悠久，可追溯到 18 世纪。Luigi Rolando (1773 – 1831) 是首批使用电流研究小脑功能的人之一，他观察到对动物小脑施加电流可引起抽搐 (Ponce et al. 2021 )。在随后的几个世纪中，人们进一步利用电流来检查健康和神经系统人群中小脑运动功能的神经生理学。意大利科学家 Giuseppe Moruzzi (1910 – 1986) 使用电流证明小脑与情绪有关，他提供的证据表明，与猫下丘脑诱发的假怒相关的自主神经活动可以通过电刺激小脑来调节 (Zanchetti and Zoccolini 1954 )。包括经颅直流电刺激 (tDCS) 和经颅磁刺激 (TMS) 在内的非侵入性脑刺激技术的引入，为研究人类小脑与情绪之间的关系提供了一种安全且微创的新型方法 (Cattaneo 等人，2021 年)。虽然早期使用弱电流的研究在 20 世纪 60 年代被放弃，部分原因是研究结果缺乏系统性，但早在 2000 年，经验证明 tDCS 可以以极性依赖的方式调节神经兴奋性 (Nitsche 和 Paulus，2000 年) 就引发了研究人员对这项技术的重新兴趣
聚谷氨酰胺脊髓小脑共济失调的基因治疗
摘要：多聚谷氨酰胺脊髓小脑共济失调 (SCA) 是由单个基因编码区胞嘧啶-腺嘌呤-鸟嘌呤重复扩增引起的六种常染色体显性共济失调的异质性群体。目前，这些疾病尚无治愈或减缓疾病的治疗方法，但它们的单基因遗传为基因治疗策略的发展提供了理论依据。事实上，RNA 干扰策略已在 SCA1、SCA3、SCA6 和 SCA7 的细胞和/或动物模型中显示出有希望的发现。此外，反义寡核苷酸疗法已在 SCA1、SCA2、SCA3 和 SCA7 模型中提供了令人鼓舞的概念证明，但它们尚未进入临床试验。相反，基因编辑策略，例如成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR/Cas9)，已被引入
感觉共济失调和小脑共济失调的临床识别
共济失调是一种外部特征，当人体的协调不良和平衡障碍时，通常表明身体某些部位的疾病。许多内部因素可能导致共济失调；目前，观察到的外部特征，结合医生的个人临床经验在诊断共济失调中起主要作用。在这种情况下，可能会感到困惑，导致治疗和康复的延迟。现代高精度医疗工具将提供更好的准确性，但经济成本是不可忽略的因素。在本文中，新型的非接触式感应技术用于检测和区分感觉共济失调和小脑共济失调。首先，Romberg的测试和步态分析数据由微波传感平台收集；然后，经过一些预处理后，已经采用了一些机器学习方法来训练模型。对于Romberg的测试，考虑了时域特征，所有三种算法的准确性都高于96％；为了进行步态检测，主成分分析（PCA）用于降低维度，背部传播（BP）神经网络，支持向量机（SVM）和随机森林（RF）的准确性分别为97.8、98.9和91.1％。
小脑研究中的光遗传学革命
摘要：小脑以其在感觉运动控制和协调中的作用而闻名，但越来越多的解剖学和生理学研究表明小脑与认知和情感功能密切相关。最近，光遗传学技术的发展和改进促进了小脑领域的研究，令人印象深刻的是，它彻底改变了方法论，赋予了研究全新的能力。这转化为感觉运动测试数据获取的显著改善，使人们能够将单细胞活动与运动行为关联起来，从而确定单个神经元类型和单个连接通路在控制运动运动学的精确方面的作用。在过去，当电刺激和药理刺激是唯一可用的实验工具时，将神经元活动与行为关联起来的这种特异性水平是无法实现的。光遗传学在研究小脑在高级和认知功能中的作用方面具有更重要的意义，因为小脑与多个大脑区域之间存在高度连接。光遗传学可能已经改变了这一领域的游戏规则，使用光遗传学研究小脑在清醒动物的非感觉运动功能中的作用的研究数量正在增加。这些研究主要涉及小脑在癫痫中的作用（通过与海马和颞叶的连接）、精神分裂症和认知、决策工作记忆和社会行为。同样值得注意的是，光遗传学为患者的小脑神经刺激开辟了新视角（例如，用于癫痫治疗和中风康复），有望在可激活或抑制的目标通路方面实现前所未有的特异性。
单侧和双侧小脑rTMS对人类咽部运动皮层活动及吞咽行为的影响
摘要 小脑被认为可以双侧调节感觉运动功能，最近有研究表明它在吞咽过程中发挥作用。单侧小脑重复经颅磁刺激 (rTMS) 可刺激通往咽部的皮质延髓运动通路，但双侧和单侧小脑 rTMS 对这些通路的影响尚不清楚。在这项由三部分组成的交叉研究中，健康参与者 (n = 13) 被随机分配接受单侧或双侧 10 Hz 小脑 rTMS。参与者插管咽部肌电图和/或测压导管以记录运动诱发电位 (MEP) 和压力。在研究的第 1 部分中，在实施小脑 rTMS 之前，使用单脉冲 TMS 测量基线运动皮质咽部 MEP (PMEP) 和半球小脑 MEP (CMEP) 振幅。在单侧和双侧 rTMS 后一小时内，每隔 15 分钟重复测量 PMEP 振幅。此后，在另外两项研究中，在小脑 rTMS 之前应用皮质“虚拟病变”(V/L)，并使用行为任务进行前后 PMEP（第 2 部分）和吞咽准确性测量（第 3 部分）。与基线相比，单侧和双侧小脑 rTMS 引起咽部皮质兴奋增加（分别为 P = 0.028、0.0005）。双侧 rTMS 在引起皮质兴奋 ( P = 0.0005) 和逆转皮质 V/L 的抑制性神经 ( P = 0.0005) 和行为 ( P = 0.0005) 效应方面明显优于单侧 rTMS。我们的研究结果表明，双侧小脑 rTMS 对咽部皮质延髓运动通路的促进作用比单侧刺激更大，如果其效果在神经性吞咽困难患者中重现，则有可能成为更有效的临床治疗方法。