¿Qué es el cerebelo, qué partes lo conforman y qué función tiene?
El cerebelo es una estructura que conforma el 10% del volumen total del encéfalo, aproximadamente. Está especializado en el control de los movimientos, de las integraciones sensitivomotoras y del equilibrio corporal. Esta parte del encéfalo se encuentra bajo los hemisferios cerebrales, envolviendo el tronco del encéfalo por su parte dorsal.
Lo que une el cerebelo al resto del encéfalo son tres tractos llamados pedúnculos cerebelosos. Tiene múltiples conexiones con diferentes partes del córtex cerebral que envían información sobre los movimientos del cuerpo. Junto con los ganglios basales, interacciona con el sistema sensoriomotor, coordinando y modulando su actividad.
En definitiva, el cerebelo se encarga de regular el movimiento y la postura, ajustando las salidas de los principales sistemas motores. Su función es muy importante, y la lesión de este puede provocar déficits muy importantes e incapacitantes en el movimiento, el equilibrio y el aprendizaje de secuencias motoras.
“La neurociencia es, por mucho, la rama más excitante de la ciencia, porque el cerebro es el objeto más fascinante del universo. Cada cerebro humano es diferente, el cerebro hace a cada ser humano único y define quién es”.
-Stanley B. Prusiner-
Leonardo da Vinci y el término “cerebelo”
Algo que no todo el mundo sabe es que uno de los primeros precursores de la neurociencia fue Leonardo Da Vinci. Apasionado como nadie por la fisiología humana, fue quien acuñó en realidad el término “cerebelo”. Estamos en el año 1504 y da Vinci pasa gran parte de sus noches sumido en una tarea muy concreta: haciendo moldes de cera del cerebro humano y de esa área a la que denominó cerebelo, es decir “cerebro pequeño”.
Le llamó la atención sus dos pequeños hemisferios incrustados en el propio cerebro y ya en aquellos días, se preguntó sin duda qué función tendría aquella estructura. A día de hoy, ya conocemos un gran número de datos sobre esta área, y de hecho, es una de las estructuras que más intrigan a los neurólogos.
De hecho, basta solo con adelantar un dato: el cerebelo solo tiene un 10% de volumen cerebral pero en realidad, contiene casi el 80% de las neuronas totales de nuestro cerebro. ¿Te ha picado la curiosidad?
Estructura del cerebelo
A día de hoy todavía no conocemos todas las funciones del cerebelo. Sin embargo, lo que sí sabemos con claridad es cómo está conformado. La superficie cerebelosa se puede clasificar en tres partes diferenciadas: dos hemisferios y vermis. En cuanto a su organización, el cerebelo posee 3 capas:
- La capa granular. Es la más interna y está formada por gran número de interneuronas (granulares y de Golgi).
- La molecular. Es donde se encuentran los axones de las células granulares. También hay interneuronas, pero diferentes (estrelladas y de cesto).
- La de células de Purkinje. Se encuentra entre las dos capas anteriores y está formado por los cuerpos de las células de Purkinje, las únicas células de proyección de la corteza cerebelosa. Sus axones se dirigen a los núcleos profundos del cerebelo.
En cuanto a los núcleos profundos, en el interior de la sustancia blanca podemos encontrar 4 pares de núcleos de sustancia gris. Son los siguientes:
- Núcleo dentado. El cerebelo envía el resultado del análisis de la información de la corteza motora sobre el inicio del movimiento. Está involucrado en el aprendizaje de nuevos patrones motores.
- Núcleos interpuestos (emboliforme y globoso). Se encarga del movimiento de brazos y manos (sistema rubroespinal). También del aprendizaje de nuevos patrones motores.
- Núcleo fastigio o del techo. Se ocupa del equilibrio y de funciones automáticas del movimiento.
- Núcleo pontino. Comunica la corteza frontal de asociación y la motora primaria con la zona lateral del cerebelo.
Principales funciones del cerebelo
El cerebelo es responsable de controlar tanto las funciones motoras, como la coordinación o el equilibrio. Ahora bien, son tareas conocidas durante décadas, al igual que sabemos que es clave en el aprendizaje motor. Asimismo, esta estructura lleva a cabo tareas muy sofisticadas.
Una de ellas son los programas neurales para el control de los movimientos aprendidos. Gracias a él llevamos a cabo acciones automáticas, como conducir un coche. Veamos no obstante, qué más funciones lleva a cabo.
El cerebelo y las emociones
El cerebelo está conectado al sistema límbico y la amígdala cerebral. Gracias a este punto de unión, podemos regular nuestras emociones, asociar sensaciones con sentimientos, y aprender a su vez de estos procesos.
Regula nuestros pensamientos
En el 2016, se publicó un interesante artículo en el Journal of Neurology donde el doctor Jeremy D. Schmahmann, de la Facultad de Medicina de Harvard y director de la unidad de ataxia del Massachusetts General Hospita reveló algo impactante. El cerebelo es clave en nuestros procesos cognitivos.
Esta teoría la desarrolló después de su amplia práctica clínica. Pudo ver cómo pacientes con daño en el cerebelo presentaban déficits en los dominios cognitivos de la función ejecutiva, la cognición espacial y el lenguaje.
El cerebelo y el movimiento
El cerebelo tiene conexiones con diferentes partes del sistema nervioso central, gracias a los cuales, lleva a cabo múltiples funciones. Las más conocidas son estas:
- Vestíbulo-cerebelar. Envía señales correctivas a los núcleos vestibulares para modificar la postura y restablecer el equilibrio. La lesión de esta vía puede causar inestabilidad y nistagmus (movimientos pequeños y rápidos de los ojos).
- Espino-cerebeloso. Interviene en el control de la postura y la locomoción y modifica el tono muscular. Controla los movimientos de las extremidades. Una lesión en esta vía provocaría un andar atáxico (tambaleo y balanceo al caminar).
- Cerebro-cerebelar. Modulador de los sistemas descendentes de la corteza cerebral. Es clave para la coordinación de movimientos voluntarios. Está involucrado en el inicio de los movimientos. Una lesión en está conexión provocaría que los movimientos tardasen más en iniciarse y en terminarse.
En las diferentes conexiones del cerebelo con el resto de áreas, actúa casi siempre como un regulador. Registra la información y regula los movimientos de diferentes partes del cuerpo, dependiendo de la estructura a la que esté conectado. Funciones como mantener el equilibrio o aprender un movimiento podrían dificultarse si se rompen estas vías.
Cerebelo y memoria de trabajo
Las conexiones cerebro-cerebelares también están involucradas en el rendimiento en tareas de memoria de trabajo. Como se puede apreciar en el siguiente estudio, en un estado de reposo, la base neural subyacente al procesamiento de la memoria está relacionada directamente con estas conexiones entre cerebro y cerebelo.
Mediante mediciones con técnicas de fMRI se logró relacionar la memoria de trabajo verbal con la activación de las conexiones cerebro-cerebelares.
Procesamiento y correción de errores
Aunque la hipótesis de que el cerebelo constituye un sistema por sí mismo debido a la influencia que tiene sobre la detección y corrección de errores en el propio comportamiento se debe revisar, lo cierto es que estos procesos están ligados estrechamente. De esta manera, se sabe que las células de Purkinje se activan cuando se está tratando con entornos de alta complejidad, formando sistemas neurales que favorecen la creación de modelos cognitivos a largo plazo.
Cerebelo y circuitos de recompensa
Seguimos con la controversia de si el cerebelo tiene algo que decir en la función cognitiva. En este sentido, el cerebelo juega un papel fundamental en la configuración del procesamiento cognitivo y sugieren que el cerebelo puede combinar tanto el aprendizaje supervisado como el aprendizaje reforzado para optimizar la acción dirigida a objetivos. Según este estudio, la expectativa de recompensa, así como su entrega, el tamaño de la misma y su omisión, pueden codificarse en la corteza cerebelosa.
¿Qué pasa cuando se lesiona el cerebelo?
Cuando el cerebelo se lesiona algunas de sus funciones pueden verse comprometidas y causar problemas a nivel motor. Puede producirse una pérdida de la capacidad para controlar con precisión la dirección, la fuerza, velocidad y amplitud de los movimientos, así como la capacidad para adaptar los patrones de outputs al cambio de condiciones.
Los déficits pueden ser producidos de manera súbita por una lesión, o paulatinamente por degeneración del cerebelo. El síndrome cerebeloso puede ser producido por la lesión del cerebelo o de las vías cerebelosas.
La lesión del órgano puede dar lugar a dos síndromes sintomáticos diferentes: el síndrome vermiano (arquicerebeloso) con alteraciones en la estática y marcha, y el síndrome cerebeloso hemisférico (neocerebeloso) con alteraciones en la coordinación del movimiento. La lesión de vías aferentes produce un síndrome arquicerebeloso, y la de las vías eferentes se manifiesta por un síndrome neocerebeloso.
A una persona con una lesión cerebelar le puede resultar difícil mantener una postura estacional (mantenerse de pie) y el hecho de intentarlo da paso a los temblores. También es común detectar anomalías en el equilibrio, la marcha, el habla e incluso en el control de los movimientos oculares. Por lo que se pueden afectar movimientos de todo tipo. Al que la sufre, se le hace complicado aprender nuevas secuencias motoras.
Patologías que producen degeneración del cerebelo
Algunas enfermedades neurológicas pueden producir la muerte neuronal en el cerebelo. De este modo, la degeneración cerebelar puede favorecer las siguientes condiciones:
- Esclerosis múltiple, en el cual el daño en la mielina puede afectar al cerebelo.
- Encefalopatías espongiformes transmisibles. Como, por ejemplo, la enfermedad de las vacas locas. Las proteínas anormales causan inflamación del cerebro, especialmente del cerebelo.
- Ataxia de Friedreich. Ocasionada por mutaciones genéticas hereditarias que matan progresivamente neuronas del cerebelo, del tronco encefálico y de la médula espinal.
- Las enfermedades endocrinas que que afectan la tiroides o la glándula pituitaria
- El abuso crónico de alcohol que ocasiona daño cerebeloso temporal o crónico.
Los síntomas más característicos de la degeneración cerebelosa son una marcha tambaleante e inestable con las piernas separadas, por lo general, acompañada por un bamboleo del tronco, hacia delante y hacia atrás. Otros síntomas incluyen movimientos lentos, inestables y espasmódicos de los brazos y de las piernas, habla lenta y arrastrando las palabras y nistagmo (movimientos pequeños y rápidos de los ojos).
La degeneración cerebelosa es a menudo consecuencia de mutaciones genéticas hereditarias que alteran la producción normal de proteínas específicas necesarias para la supervivencia de las neuronas. Los trastornos del cerebelo son poco frecuentes, pero su impacto puede ser muy perjudicial y afectar seriamente la calidad de vida de las personas que lo sufren.
Tratamientos de las afecciones en el cerebelo
Algunos trastornos sistémicos (como el hipotiroidismo o enfermedad celíaca) y la exposición a toxinas pueden ser tratados, la intervención en estos casos dependerá de las causas. Por su parte, en lesiones estructurales (tumor, hidrocefalia), la cirugía suele ser lo más idóneo.
El tratamiento de los trastornos del cerebelo se limita a la terapia física y aprendizaje a vivir con la falta o defectos en las habilidades motoras.
Algunas ataxias pueden revertirse si se trata la causa subyacente. En otros casos, es posible que desaparezca por sí sola. Por ejemplo, un coágulo o sangrado en el cerebelo pueden causar ataxia, dolor de cabeza, mareos, náuseas y vómito. Un diagnostico apropiado permite que el paciente sea atendido adecuadamente, lo que le ayudará a evitar cualquier daño permanente.
No obstante, en muchas ocasiones el tratamiento suele ser sintomático. Por ejemplo, ejercicios para mejorar el equilibrio, la postura y la coordinación; así como dispositivos para ayudar a caminar, comer y otras actividades diarias.
Por último, para evitar la aparición de trastornos cerebelosos se recomienda:
- Evitar el consumo excesivo de bebidas alcohólicas, así como la ingesta de ciertos medicamentos, como los barbitúricos y benzodiazepinas,
- Evitar la exposición a metales pesados como el mercurio y el plomo o a disolventes como los empleados en la pintura. Estos dañan las células nerviosas del cerebelo, lo que conduce a la ataxia.
- Limitar el consumo de cigarrillos, ya que aumenta el riesgo de accidente cerebrovascular
- Hacer ejercicio físico o actividad física regular beneficia al corazón y los vasos sanguíneos y reduce el riesgo de accidente cerebrovascular,
- Proteger la cabeza con el uso de cascos, especialmente se practican deportes extremos.
Como ves, esta estructura tan pequeña y tan insignificante al comienzo de su estudio ha revelado ser una de las zonas encefálicas más relevantes para el correcto funcionamiento del cuerpo y la mente. Por desgracia (y por suerte) aún queda mucho que conocer sobre él, así que no dudes en estar al día de las novedades en neurociencia en lo que respecta al cerebelo.
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