Le cervelet est une structure encéphalique situé dans la fosse postérieure en arrière du tronc cérébral auquel il est rattaché par 3 paires de pédoncules cérébelleux. Il comprend un vermis médian et deux hémisphères. Sa structure cellulaire est comparable à celle du cerveau avec de la substance grise corticale et centrale groupée en noyaux et de la substance blanche. Les axones des cellules de Purkinje du cortex cérébelleux constituent la seule voie efférente vers les noyaux profonds du cervelet et les noyaux vestibulaires. Les fibres afférentes proviennent des olives bulbaires, des noyaux du pont et de la mœlle épinière.

Décrire synthétiquement l’organisation anatomo-fonctionnelle du cervelet et ainsi expliquer les grandes manifestations motrices et non motrices qui caractérisent son atteinte.

D’un point de vue plus fonctionnel, on peut ainsi séparer les parties médiane et intermédiaire du cervelet qui reçoivent surtout des afférences spinales comme un « spinocérébellum », le cervelet latéral qui reçoit surtout des afférences du cortex comme un « cérébrocérébellum » et le lobe flocculo-nodulaire come un vestibulocérébellum, le noyau vestibulaire étant considéré comme un noyau cérébelleux associé.

Les fonctions motrices du cervelet sont les plus anciennement décrites, on peut distinguer la coordination du mouvement volontaire en cours (cervelet intermédiaire), la programmation motrice et l’apprentissage (cervelet latéral), et contrôle de l’équilibre, du tonus et des saccades (cervelet médian et lobe flocculo-nodulaire). Ces différentes fonctions lorsqu’elles sont perturbées composent la sémiologie motrice du syndrome cérébelleux comprenant classiquement une ataxie cinétique, statique, des perturbations des mouvements oculaires, un tremblement, une hypotonie.

Des fonctions non motrices ont été également identifiées et une systématisation des fonctions non motrices au sein d’un cervelet postérieur cognitif et limbique a été proposée alors que le lobe antérieur serait surtout sensorimoteur. Une latéralisation des hémisphères é été également évoquée, l’hémisphère doit étant impliqué dans le contrôle du langage et le gauche dans les fonctions visuospatiales.

Les fonctions du cervelet sont encore partiellement connues et s’étendent en dehors du champ spécifique de la motricité vers la cognition et le comportement.