Otak kecil, yang dalam bahasa Latin berarti "otak kecil," merupakan fitur utama semua vertebrata dan terletak di bagian belakang otak. Meskipun biasanya lebih kecil dari otak besar, pada beberapa hewan, seperti ikan mulut, otak kecil dapat berukuran sama atau lebih besar. Pada manusia, otak kecil memainkan peran penting dalam kontrol motorik dan fungsi kognitif tertentu (seperti perhatian dan bahasa), serta kontrol emosional (seperti mengatur respons rasa takut dan senang), dengan fungsi terkait gerakan yang paling mapan.
Otak kecil tidak secara langsung memulai gerakan, tetapi memberikan kontribusi utama pada koordinasi, ketepatan, dan pengaturan waktu gerakan. Otak kecil menerima informasi dari sistem sensorik di sumsum tulang belakang dan area otak lainnya dan mengintegrasikan masukan ini untuk menyempurnakan aktivitas motorik. Kerusakan pada otak kecil sering kali mengakibatkan gangguan pada keterampilan motorik halus, keseimbangan, postur, dan pembelajaran motorik.
"Arsitektur saraf kompleks otak kecil menyediakan kemampuan pemrosesan sinyal yang kuat, dan hampir semua keluaran korteks serebelum harus ditransmisikan melalui sekelompok nukleus kecil dan dalam di materi putih di dalam otak kecil."
Secara anatomi, otak kecil tampak sebagai struktur terpisah yang terletak di bawah hemisfer serebral. Permukaan kortikalnya ditutupi dengan alur paralel yang halus dan padat, sangat kontras dengan lipatan korteks serebral yang lebar dan tidak teratur. Alur paralel ini menyembunyikan fakta bahwa korteks serebelum sebenarnya terdiri dari lapisan jaringan kontinu yang terlipat rapat, mirip dengan akordeon. Lapisan tipis ini mengandung beberapa jenis neuron, yang terpenting adalah sel Purkinje dan sel granular.
Dalam anatomi halus otak kecil manusia, otak kecil dapat dibagi menjadi tiga lapisan: lapisan molekuler, lapisan Purkinje, dan lapisan granular. Setiap lapisan memiliki neuron unik dan fungsinya sendiri.
Sebagai lapisan paling atas, lapisan molekuler mengandung dendrit pipih sel Purkinje dan banyak serat paralelnya. Selain itu, ada dua jenis neuron penghambat: sel stellate dan sel basket. Sel-sel ini menggunakan GABA sebagai neurotransmitter untuk membentuk sinapsis penghambat pada dendrit sel Purkinje.
Sel Purkinje dikenal karena bentuk dendritnya yang khas, yang membentuk lapisan teratur di korteks serebelum dan menerima sejumlah besar masukan sinaptik dari serat paralel. Sel Purkinje memiliki badan sel yang besar dan bulat, terletak di lapisan korteks yang sangat sempit, dan membentuk hingga 1.000 kontak dengan neuron lain di nukleus bagian dalam.
Lapisan granular adalah lapisan terendah dari otak kecil, yang dihuni oleh sel-sel granular. Sel-sel ini adalah yang paling banyak jumlahnya di otak kecil, sangat penting untuk menerima sinyal daridari area lain, dan memainkan peran penting dalam fungsi otak kecil.
"Otak kecil tidak hanya memiliki peran langsung dalam kontrol motorik, tetapi juga merupakan komponen penting dari beberapa jenis pembelajaran motorik."
Berdasarkan penampilannya, otak kecil dapat dibagi menjadi tiga lobus utama: lobus anterior, lobus posterior, dan lobus pineal. Secara fungsional, otak kecil dapat dibagi lagi menjadi dua wilayah utama: otak kecil spinal dan otak kecil serebral, yang bertanggung jawab atas berbagai jenis kontrol motorik dan proses kognitif.
Otak kecil tulang belakang bertanggung jawab untuk mengoordinasikan gerakan tubuh dan anggota tubuh, dan terutama menerima informasi proprioseptif dari sumsum tulang belakang, sedangkan otak kecil terutama menerima masukan dari korteks serebral dan bertanggung jawab untuk perencanaan motorik dan tugas kognitif yang lebih maju.
Sirkuit otak kecil juga bertanggung jawab atas proses tingkat tinggi yang disebut adaptasi sensorimotor. Misalnya, ketika integrasi sensorik tubuh berubah, otak kecil menyesuaikan gerakan untuk mengakomodasi perubahan ini. Kemampuan ini melibatkan perubahan jangka panjang di otak kecil melalui plastisitas sinaptik sebagai bagian dari proses pembelajaran motorik.
"Struktur otak kecil yang kompleks lebih dari sekadar mekanisme untuk mengoordinasikan gerakan; otak kecil juga memainkan peran penting dalam fungsi kognitif dan kontrol emosi."
Seiring bertambahnya pemahaman kita tentang fungsi otak kecil, kita mulai menyadari bahwa otak kecil bukan sekadar "otak kecil" untuk kontrol motorik, tetapi sebenarnya adalah komputer yang kompleks dan multifungsi. Fungsi otak kecil memainkan peran penting dalam kehidupan kita sehari-hari, memengaruhi kinerja motorik dan kemampuan kita dalam mengambil keputusan. Hal ini membuat kita bertanya-tanya: Apa dampak misteri otak kecil terhadap penelitian ilmiah di masa mendatang?