המוח הקטן – הצרבלום – מעורב בין היתר בתכנון, ויסות, למידה ותזמון של תנועות רצוניות. הוא מתאם בין מפרקים שונים כדי לקבל תנועות מהירות, מדויקות וחלקות. ליקויים בצרבלום (למשל בשל מחלות ניווניות, שבץ מוחי או גידולים ממאירים) עלולים לגרום להפרעה תנועתית ששמה אטקסיה: תנועה אטית, מסורבלת ולא מדויקת. הצרבלום מווסת תנועות רצוניות בעיקר דרך השפעתו על קליפת המוח המוטורית; הוא שולח אליה אותות עצביים דרך CTC – מסלול של סיבי עצב המקשר בין הצרבלום לקליפת המוח שעובר בתלמוס (מעין תחנת ממסר שמעבירה מידע בסיסי ונחוץ מחלקי מוח שונים לאזורים גבוהים יותר שיכולים לפענחם). למרות חשיבות הצרבלום לביצוע תנועות רצוניות, עדיין לא ברור כיצד הוא מבקר את תזמונן, באופן שתורם לדיוקן ולקואורדינציה בין המפרקים המופעלים. במחקר זה ביקשנו להבין באיזה מנגנון עצבי הוא משתמש בהשפעתו על קליפת המוח כדי שבעתיד נוכל להציע טיפולים למקרים שבהם הוא נפגע. לשם כך פיתחנו שיטה ניסויית שמאפשרת לבחון את הקשר בין הצרבלום לקליפת המוח; השתלנו בחיות מעבדה אלקטרודה ב-CTC שדרכה ניתן להעביר גירוי חשמלי, ורשמנו את הפעילות העצבית של תאים בקליפת המוח באמצעות מערך אלקטרודות. הפעלנו את ה-CTC באמצעות הגירוי החשמלי וזיהינו קבוצת תאים גדולה בקליפת המוח המוטורית שבעת תנועה רצונית מופעלת בעוצמה ובסנכרון באמצעות אותות עצביים שמגיעים אליה מהצרבלום. כך הבנו כי לצרבלום יש תפקיד מרכזי באתחול התנועה ובתזמונה. כאשר שיתקנו את ה-CTC, אותם התאים בקליפת המוח פעלו באופן לא מסונכרן והתנועה נפגעה בדומה למה שקורה באטקסיה. כך, מחקר זה מפענח את המנגנון העצבי שבאמצעותו הצרבלום משפיע על פעילות קליפת המוח המוטורית ומוציא לפועל תנועות רצוניות. אנו מקווים כי בעתיד, בהסתמך על ממצא זה, נוכל להציע דרכי טיפול (כגון גירוי מוחי) למקרים שבהם הצרבלום נפגע.