在学习心理学的过程中，不可避免地会接触到一些较难理解的内容，例如，行为与意识的神经基础。如果不是专门研究有关问题的，那么，对此类材料通常就不会太熟悉，从而，在遇到时倾向于把它们忽略过去。显然，学习和研究心理学而不懂必要的神经基础，可能终究无法深刻理解心理学的精髓。与心理学的其他领域相比，神经基础的研究与神经科学的关系更为密切，并且几乎都是实验研究，涉及较多术语，特别是缩略语，让人望而生畏。其实，只要专注地学习，以知晓原理为目的，相应的材料就容易理解了。从进入21世纪后，小脑经颅磁刺激的研究，特别是关于小脑功能连接性的研究，可以让人很好地体会这个道理。

最近20年的研究表明，经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation, TMS）能够安全地改变健康个体的小脑活动。相应领域已经形成了研究小脑功能连接性（cerebellar functional connectivity）的TMS方案，而不同的TMS方案，可以考察不同刺激参数对小脑连接性的效应。

小脑与初级运动皮层（primary motor cortex, M1）之间的连接性，可以由配对脉冲TMS进行评估。与单一测验脉冲到达M1相比，当一个小脑条件刺激先于测验脉冲5~7毫秒到达对侧M1时，可以观察到皮质脊髓兴奋性降低，即运动诱发电位的波幅更低，这种现象即为小脑抑制（Daskalakis et al., 2004）。小脑抑制涉及小脑皮层的浦肯野细胞及其向小脑深部核团的抑制性投射。来自小脑深部核团的信号通过丘脑腹外侧到达第I、第III、第V、第VI层的大脑皮层神经元。TMS引起浦肯野细胞的活动，导致小脑深部核团兴奋性输出的抑制，兴奋性降低的信号，由丘脑腹外侧传到M1。

虽然小脑抑制是小脑-丘脑-大脑皮层通路的功能连接性的一种度量，不过，它仅限于M1，当研究小脑与其他大脑皮层联合区之间的功能解剖关系时，还需要其他技术，比如脑电描记仪（electroencephalogram, EEG）。TMS-EEG研究采用TMS诱发神经活动的形式，通过神经活动的时间锁定痕迹来量化连接性。当然，通过神经震荡也可以研究信号传输与连接性。神经震荡（neural oscillation）是方向相同神经元膜电位的同步波动活动，这可由EEG记录。

小脑TMS-EEG的研究表明，由EEG可知，小脑TMS能引起大脑皮层区域的诱发反应（Amassian et al., 1992）。从那时起，不同研究采用类似的技术组合，探索小脑TMS对大脑皮层活动的效应。特别地，对小脑左右后外侧的单脉冲TMS被用来考察小脑与顶叶和前额叶脑区的连接性。神经震荡频率作为小脑刺激的一种反应，也能用来研究小脑连接性。例如，Schutter & van Honk（2006）对小脑内侧进行单脉冲TMS后，观察到EEG的θ波（4~7Hz）。这一研究结果提示，小脑-大脑皮层通路参与情绪和认知过程。

不同TMS方案对小脑连接性的效应也通过评估小脑与M1之间的功能连接性而得到研究。例如，重复性TMS（Repetitive TMS, rTMS）使用短的多脉冲序列来提高或降低小脑的兴奋性。效应依存于刺激的频率，低频的rTMS（≤1Hz）一般引起抑制，高频的rTMS（≥5Hz）引起兴奋（Tomlinson, Davis, & Bracewell, 2013）。此外，对侧小脑1Hz的rTMS能够提高M1的兴奋性，证据是刺激后运动诱发电位的波幅更大（Oliveri et al., 2005）。

其他rTMS方案，比如，θ波迸发刺激（theta-burst stimulation, TBS）也影响小脑功能连接性。TBS就是在短时间内发出高频脉冲。具体地说，在连续TBS（continuous TBS, cTBS）中，每0.2秒发出3个一组的50Hz脉冲，总数可达300或600个脉冲，对靶区造成皮层兴奋性降低。作为对照，对于间歇性TBS（intermittent TBS, iTBS），发出10次3个一组的50Hz脉冲，接着8秒无刺激，结果可使靶组织兴奋（Wischnewski & Schutter, 2015）。

研究表明，小脑cTBS降低小脑抑制和运动诱发电位的波幅，而小脑iTBS增大运动诱发电位的波幅（Popa et al., 2010），验证了TBS方案对小脑连接性的不同效应，也就是说，TBS能以刺激依存方式调节小脑的功能连接性。

小脑TMS也与其他神经成像技术相结合，进一步阐明小脑连接性。例如，研究者把1Hz的rTMS与正电子发射x线断层成像（positron emission tomography, PET）扫描相结合，结果发现，非运动脑区发生了代谢变化（Cho et al., 2012）。这些脑区包括眶额区、额叶内侧、前扣带回，它们都是与认知和情绪有关的脑区。

一般地，小脑TMS关于功能连接性的研究结果，与解剖学的观察结果是一致的。解剖学研究发现，小脑-大脑皮层联系是通过前馈和反馈投射的闭合环路而实现的（Palesi et al., 2017）。这些通路既使小脑与大脑皮层的初级运动区与前运动区相互连接起来，也使小脑与大脑皮层的非运动区（包括前额叶皮层的内侧、背外侧、前侧）连接起来。类似地，小脑TMS研究也揭示了小脑与大脑运动和非运动皮层之间的联系。

总之，小脑TMS研究，尤其是小脑功能连接性研究，涉及对小脑进行TMS，考察相关的效应，特别是与大脑皮层的各种关系。在具体的研究中，会用到不同的具体方案，会结合其他技术，从而，能够更为精细地考察小脑TMS的效应，不断揭示小脑的功能。至于遇到的诸多术语，看多了也就熟悉了，亦就理解了。

参考文献

Amassian, V. E., Cracco, R. Q., Maccabee, P. J., & Cracco, J. B. (1992). Cerebello-frontal cortical projections in humans studied with the magnetic coil. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section, 85, 265-272.

Cho, S. S., Yoon, E. J., Bang, S. A., et al. (2012). Metabolic changes of cerebrum by repetitive transcranial magnetic stimulation over lateral cerebellum: A study with FDG PET. The Cerebellum, 11, 739-748.

Daskalakis, Z. J., Paradiso, G. O., Christensen, B. K., Fitzgerald, P. B., Gunraj, C., & Chen, R. (2004). Exploring the connectivity between the cerebellum and motor cortex in humans: Mechanisms of cerebellar inhibition. The Journal of Physiology, 557, 689-700.

Oliveri, M., Koch, G., Torriero, S., & Caltagirone, C. (2005). Increased facilitation of the primary motor cortex following 1 Hz repetitive transcranial magnetic stimulation of the contralateral cerebellum in normal humans. Neuroscience Letters, 375, 188-193.

Palesi, F., De Rinaldis, A., Castellazzi, G., et al. (2017). Contralateral cortico-ponto-cerebellar pathways reconstruction in humans in vivo: Implications for reciprocal cerebro-cerebellar structural connectivity in motor and non-motor areas. Scientific Reports, 7, 12841.

Popa, T., Russo, M., & Meunier, S. (2010). Long-lasting inhibition of cerebellar output. Brain Stimulation, 3, 161-169.

Schutter, D. J. L. G., & van Honk, J. (2006). An electrophysiological link between the cerebellum, cognition and emotion: Frontal theta EEG activity to single-pulse cerebellar TMS. Neuroimage, 33, 1227-1231.

Tomlinson, S. P., Davis, N. J., & Bracewell, R. M. (2013). Brain stimulation studies of non-motor cerebellar function: A systematic review. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 37, 766-789.

Wischnewski, M., & Schutter, D. J. L. G. (2015). Efficacy and time course of theta burst stimulation in healthy humans. Brain Stimulation, 8, 685-692.