Más allá de los Movimientos
El cerebelo, una estructura cerebral que abarca solo el 10% del volumen total del cerebro pero alberga más del 50% de todas las neuronas, ha sido tradicionalmente conocido por su papel en la regulación del movimiento y el equilibrio. Sin embargo, investigaciones recientes han revelado que este órgano desempeña un papel mucho más complejo en procesos mentales como la planificación, el lenguaje, la memoria de trabajo y el control de las emociones.
El síndrome cognitivo-afectivo cerebeloso (CCAS), descrito por primera vez en 1998, combina alteraciones motoras con dificultades cognitivas y emocionales. Se cree que la uniformidad de la microarquitectura cerebelosa –la que calcula los ajustes de movimiento– se emplea también para generar “modelos internos” que anticipan y afinan la dinámica de pensamientos y estados de ánimo.
Existen más ejemplos de la implicación del cerebelo en otras enfermedades. En el caso del alzhéimer, la acumulación anormal de la proteína β-amiloide provoca el adelgazamiento de la capa granular, clave para procesar la información que llega al cerebelo, afectando la coordinación entre la mente y el cuerpo.
En el autismo, las alteraciones en unas neuronas llamadas células de Purkinje y en las conexiones cerebelo-corticales se han relacionado con dificultades para interpretar gestos, sonidos o tonos de voz, influyendo en la comunicación y la socialización.
Y en la esquizofrenia, la descoordinación entre el cerebelo y la corteza frontal puede traducirse en pensamientos desorganizados o problemas para regular las emociones, pues el cerebelo ya no “afina” tales procesos internos con la misma precisión.
De Leonardo a Ramón y Cajal
Pero mucho antes de estos hallazgos, el cerebelo ya fue objeto de interés científico e inspiración artística para dos de las mentes más brillantes de todos los tiempos.
Leonardo Da Vinci (1452–1519), el prototipo del científico renacentista, hombre modelo de la tercera cultura que no distinguía entre arte y ciencia, reconoció el papel clave del sentido de la visión y de la capacidad de integración del cerebro. En sus estudios anatómicos se interesó por los ventrículos cerebrales y desarrolló un método para inyectar cera caliente en cráneos de buey, obteniendo moldes exactos del sistema ventricular. Aunque se atribuye al genio florentino el nombre “cerebelo” (del latín *cerebellum*, que significa “pequeño cerebro”, en referencia a su similitud estructural con el cerebro), esta afirmación no ha podido ser comprobada.
Reconstrucción en 3D de la segmentación de la sustancia blanca del cerebelo obtenida mediante DeepCERES.
Lo que sí se sabe es que despertó su interés, pues en sus dibujos sitúa el vermis cerebeloso (la parte central del cerebelo) como una “válvula” que regula el paso entre el “sentido común” y la “memoria”. Esa fusión de visión neoplatónica –buscar el asiento del alma– con rigor anatómico le permitió romper con la tradición medieval y sentar las bases de la anatomía funcional.
Siglos después, Santiago Ramón y Cajal (1852–1934), el padre de la neurociencia moderna, llevó el arte anatómico al nivel celular. A través de una rigurosa observación y el perfeccionamiento de las técnicas de tinción –en especial la mejora del método de impregnación con nitrato de plata desarrollado por Camillo Golgi–, Cajal logró visualizar con claridad la estructura íntima del sistema nervioso.
Su mirada se posó con particular atención sobre el cerebelo, donde descubrió y dibujó con meticulosa precisión las complejas arborizaciones de las antes citadas células de Purkinje, unas de las más notables por su tamaño y ramificación dendrítica. Además de revelar la individualidad de las neuronas, su trabajo sentó las bases del principio de la “doctrina de la neurona”, desafiando la idea dominante de una red nerviosa continua.
Dibujo de Leonardo Da Vinci de lo que se cree el método para rellenar de cera el cráneo de un buey para estudiar su anatomía y funciones.
Nuestra visión artística del cerebelo
Sin pretender compararnos con científicos de la talla de Leonardo o Cajal, en la Universidad Politécnica de Valencia hemos desarrollado un software a partir de resonancia magnética, denominado DeepCERES, que permite segmentar (cuantificar) 27 estructuras del cerebelo humano a ultra alta resolución gracias al uso de técnicas de inteligencia artificial, lo que permitirá avanzar en la investigación de esta estructura clave.
Pero no solo eso, gracias a DeepCERES también podemos generar reconstrucciones detalladas en tres dimensiones de cada una de las estructuras del cerebelo; especialmente de la sustancia blanca del interior conocida como “arbor vitae” (árbol de vida), llamada así por su forma arbolada con múltiples ramificaciones. Siguiendo los pasos de Leonardo y Cajal, nuestro objetivo es captar la complejidad y la belleza de esta joya oculta del cerebro.
