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Los neurocientíficos descubrieron accidentalmente un nuevo rol para el cerebelo.

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Una de las regiones cerebrales más conocidas, el cerebelo, representa solo el 10 por ciento del volumen total del órgano, pero contiene más del 50 por ciento de sus neuronas.

A pesar de todo el poder de procesamiento, se ha supuesto que el cerebelo funciona en gran medida fuera del ámbito de la conciencia, en lugar de coordinar actividades físicas como estar de pie y respirar.

Pero el año pasado, los neurocientíficos descubrieron que juega un papel importante en la respuesta de recompensa, uno de los principales impulsos que motivan y dan forma al comportamiento humano.

Esto no solo abre nuevas posibilidades de investigación para la pequeña región que durante siglos se ha relacionado principalmente con las habilidades motoras y los estímulos sensoriales, sino que sugiere que las neuronas que componen gran parte del cerebelo -llamadas células granulares- están funcionando de manera nunca anticipada.

“Teniendo en cuenta que una gran fracción de neuronas reside en el cerebelo, se ha progresado relativamente poco en la integración del cerebelo en la imagen más grande de cómo el cerebro está resolviendo tareas, y una gran parte de esa desconexión ha sido esta suposición de que el cerebelo puede solo participar en tareas motoras “, dijo uno de los miembros del equipo, Mark Wagner, de la Universidad de Stanford, en ese momento.

“Espero que esto nos permita unificarlo con estudios de regiones cerebrales más populares como la corteza cerebral, y podemos unirlos”.

Escondido en la parte posterior del cerebro, el cerebelo mantiene una gran cantidad de conexiones con la corteza motora, una región de la corteza cerebral en el lóbulo frontal del cerebro que participa en la planificación, el control y la ejecución de los movimientos voluntarios.

Si bien ha habido indicios de la conexión del cerebelo a los procesos cognitivos, como la atención y la función del lenguaje, la investigación previa sobre las células granulares solo los ha vinculado a las funciones sensoriales y motoras básicas.

Y eso tiene sentido cuando ves los efectos en alguien con un cerebelo dañado; a menudo experimentan dificultades para mantener el equilibrio y realizar habilidades motrices finas, como alcanzar, agarrar, y mantenerse erguido.

“Si se produce una alteración del cerebelo, lo primero que se ve es un defecto de coordinación motriz”, dijo uno de los investigadores, Liqun Luo.

Pero podría estar sucediendo mucho más en la región, porque si bien el cerebro humano contiene aproximadamente 60 mil millones de células granulares cerebelosas -que superan en número a todas las demás neuronas cerebrales combinadas-, han sido notoriamente difícil de estudiar.

Para descubrir cómo el cerebelo controla los músculos en ratones, el equipo de Stanford utilizó una nueva técnica para observar células granulares llamadas imágenes de calcio de dos fotones, que les permitió registrar la actividad de las neuronas en tiempo real.

Puede ver el resultado de este tipo de imágenes en la parte superior de la página: ese tono verde brillante no es falso, en realidad es el resultado de una sustancia llamada proteína verde fluorescente o GFP.

Esta proteína es producida naturalmente por animales bio luminiscentes, como las medusas, y debido a que puede introducirse en el genoma con poco daño a las células, se ha utilizado para diseñar cosas como peces dorados y ratones de neón.

Esperaban ver qué sucedía en el cerebelo en respuesta a estos movimientos físicos, pero lo que fue una sorpresa fue una aparente conexión entre las células granulares y la respuesta de recompensa provocada por el agua azucarada.

Como explica el equipo, algunas células granulares dispararon cuando los ratones empujaron la palanca, pero otra serie de células granulares se activó cuando los ratones estaban esperando o llegó su recompensa.

Y cuando quitaron la recompensa por completo, esto hizo que saltara otro grupo de gránulos en el cerebelo.

“En realidad fue una observación secundaria, que, wow, en realidad responde a la recompensa”, dijo Luo.

Como Jessica Hall señaló en Extreme Tech en 2017, esta no es la primera vez que una región del cerebro se ha conectado tanto a la coordinación motora como a la respuesta de recompensa: los ganglios basales, ubicados en la base del cerebro anterior, también impulsado por estas dos funciones, y este nuevo estudio insinúa que el cerebelo es similarmente complejo.

Por supuesto, los resultados del estudio hasta ahora solo se han observado en ratones, por lo que hasta que no se repliquen en humanos, no podemos estar seguros de que lo traduzcan.

Pero se cree que el cerebelo tiene uno de los linajes evolutivos más antiguos de todas las regiones cerebrales, y está conectado de manera similar en todas las clases de vertebrados, por lo que hay una buena posibilidad de que veamos algo comparable en humanos también.

Es solo otro recordatorio de la complejidad casi infinita del cerebro de los mamíferos, y si bien a los humanos les encanta compartimentar las cosas, al hacerlo, nos arriesgamos a perder los elaborados roles que desempeña cada región en la forma en que pensamos, sentimos y nos movemos.

La investigación fue publicada en Nature.

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