ENG: In a new research done at San Diego State University, scientists have reconstructed, unfolded, and flattened the entire cerebellar surface, down to the level of individual folia. This was done to quantitatively measure its total surface area, better characterize its regional structure, and provide a full-resolution human cerebellar base map. Unlike the human neocortex, the surface of the human cerebellum has never been computationally reconstructed to the level of all individual small folds (folia).

By using an ultra-high-field 9.4 Tesla MRI machine to scan the brain and custom software to process the resulting images, an SDSU neuroimaging expert discovered the tightly packed folds actually contain a surface area equal to 78% of the cerebral cortex’s surface area, even though the cerebellum is roughly one-eighth the volume of the neocortex. The unfolded and flattened surface comprises a narrow strip 10 cm wide, and almost 1 m long.

These findings suggest a prominent role for the cerebellum in the evolution of distinctively human behaviors and cognition. During active movements involving multiple body parts and skin contact points, parallel fibers that extend across multiple patches can integrate information from many distant body parts to speed, refine, and coordinate complex actions. Furthermore, the large cerebellum may have been as important as a large neocortex for the origin of some distinctively human abilities (e.g., language, extensive toolmaking, complex sociality).

“When you think of the cognition required to write a scientific paper or explain a concept, you have to pull in information from many different sources. And that’s just how the cerebellum is set up.”, said Martin Sereno, psychology professor, cognitive neuroscientist and director of the SDSU MRI Imaging Center.

RO: În cadrul unei noi cercetări efectuate la Universitatea de Stat din San Diego, oamenii de știință au reconstruit, desfășurat și aplatizat întreaga suprafață cerebeloasă, până la nivelul foliilor individuale. Acest lucru a fost realizat pentru a măsura cantitativ suprafața sa totală, pentru a caracteriza mai bine structura sa regională și pentru a oferi o hartă de bază a cerebelului uman cu rezoluție completă. Spre deosebire de neocortexul uman, suprafața cerebelului uman nu a fost niciodată reconstruită computațional până la nivelul tuturor pliurilor mici individuale (folia).

Utilizând un aparat RMN de 9,4 Tesla cu câmp ultra-înalt pentru a scana creierul și un software personalizat pentru a procesa imaginile rezultate, un expert în neuroimagistică de la SDSU a descoperit că pliurile foarte strânse conțin de fapt o suprafață egală cu 78% din suprafața cortexului cerebral, chiar dacă cerebelul are un volum de aproximativ o optime din cel al neocortexului. Suprafața desfășurată și aplatizată cuprinde o fâșie îngustă cu o lățime de 10 cm și o lungime de aproape 1 m.

Aceste descoperiri sugerează un rol proeminent al cerebelului în evoluția comportamentelor și a cogniției specific umane. În timpul mișcărilor active care implică mai multe părți ale corpului și puncte de contact cu pielea, fibrele paralele care se extind pe mai multe petice pot integra informații de la multe părți ale corpului aflate la distanță pentru a accelera, rafina și coordona acțiuni complexe. Mai mult, este posibil ca cerebelul să fi fost la fel de important ca un neocortex pentru originea unor abilități umane distincte (de exemplu, limbajul, confecționarea de unelte, socialitatea complexă).

“Când te gândești la cogniția necesară pentru a scrie o lucrare științifică sau pentru a explica un concept, trebuie să atragi informații din mai multe surse diferite. Și exact așa este configurat cerebelul.”, a declarat Martin Sereno, profesor de psihologie, neurolog cognitivist și director al Centrului de imagistică RMN al SDSU.

Source (San Diego State University. “‘Little brain’ or cerebellum not so little after all.” ScienceDaily. ScienceDaily, 31 July 2020.)

Paper: Sereno, M.I., Diedrichsen, J., Tachrount, M., Testa-Silva, G., d’Arceuil, H. and De Zeeuw, C., 2020. The human cerebellum has almost 80% of the surface area of the neocortex. Proceedings of the National Academy of Sciences.