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小脑：拉丁语即小的脑。小脑也是由两个半球构成。紧挨着大脑的后部，在脑干的正后方。小脑在重量上占整个脑部的11%。小脑表面深度褶皱，结构严密，其包含的神经元比整个脑部其他部分加合起来都多。小脑的表面积差不多相当于大脑的一个半球那么大。
小脑的重要功能是协调运动。由于小脑监控来自运动神经末梢的神经脉冲，小脑在复杂运动的表现以及运动的时间节奏方面尤为重要。小脑在挥动高尔夫球杆，让舞者的舞步更加顺滑，以及用手把杯子里的东西送到嘴中而不把杯中的东西撒出来这些方面，改变和协调着大脑发出的指令。小脑还可以存储自动化运动记忆，比如打字，系鞋带。由于这些运动将会以更快的速度，更精准的方式，以及更少的神经元参与努力就可以达成，因此自动化运动的效果自然提升。我们还知道，小脑还参与运动任务的头脑彩排预演，这种方式可以提升运动本身的表现，让技能更加娴熟。一个小脑损伤的人动作通常缓慢，且被简化，完成精细运动通常比较困难，比如接球，或者完成一个握手的动作。
小脑的重要性常常被低估。研究指出，作为重要的支持性结构，小脑在认知过程中起着重要的作用：它通常协调和精细化我们的想法，情绪，感觉，尤其是触觉，以及记忆。因为小脑还链接着大脑中负责智能和感觉任务的区域，它因此还可以将这些技能自动化，即在做这些动作的时候不需要意识专注，这使得大脑的意识部分，可以自由地从事其他智能活动，从而扩大其认知范畴。人类能力的如此扩展，很大程度上归结于小脑，以及小脑在智能活动自动化方面的贡献。
