Cuando decimos que alguien tiene una mente rápida, puede ser en parte gracias a nuestro cerebelo expandido que distingue los cerebros humanos de los de los monos macacos, por ejemplo.
A veces denominado por su traducción latina como "pequeño cerebro", el cerebelo se encuentra cerca del tronco encefálico y se encuentra debajo de la corteza en el rombencéfalo. Sin embargo, una nueva investigación de la Universidad Estatal de San Diego llama al "pequeño"terminología en cuestión.
El cerebelo juega un papel versátil, contribuyendo a nuestros cinco sentidos, así como al dolor, los movimientos, el pensamiento y la emoción.
Es esencialmente una hoja plana con el grosor de un crepe, arrugada en cientos de pliegues para que encaje en un volumen compacto de aproximadamente un octavo del volumen de la corteza cerebral. Por esta razón, se pensó que el área de superficie del cerebeloser considerablemente más pequeño que el de la corteza cerebral.
Al utilizar una máquina de resonancia magnética de 9,4 Tesla de campo ultra alto para escanear el cerebro y un software personalizado para procesar las imágenes resultantes, un experto en neuroimagen de SDSU descubrió que los pliegues muy compactos contienen en realidad un área de superficie equivalente al 80% de la superficie de la corteza cerebralEn comparación, el cerebelo del macaco tiene aproximadamente un 30% del tamaño de su corteza.
"El hecho de que tenga una superficie tan grande habla de la evolución de los comportamientos y la cognición distintivamente humanos", dijo Martin Sereno, profesor de psicología, neurocientífico cognitivo y director del SDSU MRI Imaging Center. "Se ha expandido tanto quelos patrones de plegado son muy complejos ".
Conocimientos sin precedentes
En colaboración con expertos en imágenes y cerebelo del Reino Unido, los Países Bajos y Canadá, Sereno utilizó un software FreeSurfer de código abierto personalizado que desarrolló originalmente con sus colegas en la Universidad de California en San Diego para reconstruir computacionalmente la superficie plegada del cerebelo. El softwaretambién despliega y aplana la corteza cerebelosa para visualizarla al nivel de cada folia individual, o pliegue de hoja delgada.
Un pionero en imágenes cerebrales que ha aprovechado la resonancia magnética funcional para descubrir mapas visuales en el cerebro, Sereno descubrió que cuando el cerebelo está completamente desplegado, forma un extraño "crepé" de cuatro pulgadas de ancho por tres pies de largo. Los hallazgos fueron publicados estesemana en un estudio en PNAS Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Hasta ahora solo teníamos modelos burdos de cómo se veía", dijo Sereno. Ahora tenemos un mapa completo o una representación de la superficie del cerebelo, al igual que las ciudades, los condados y los estados ".
piezas de rompecabezas
Investigaciones anteriores descubrieron que, si bien había muchas similitudes entre la corteza y el cerebelo, había una diferencia clave. En la corteza cerebral, las regiones que representan diferentes partes del cuerpo están dispuestas aproximadamente como en el cuerpo real: yuxtapuestas y ordenadas. Pero en el cerebelo, se colocaron de forma más aleatoria.
"Obtienes un pequeño trozo del labio, al lado de un trozo del hombro o la cara, como piezas de un rompecabezas revueltas", explicó Sereno.
Por lo tanto, esas partes del cerebelo están configuradas para extraer y coordinar información de partes dispares del cuerpo.
Es intrigante pensar que podría haber análogos de la '"somatotopía fracturada"' en las partes cognitivas del cerebelo que podrían ayudar a respaldar funciones cognitivas sofisticadas y altamente complejas, como el lenguaje o el razonamiento abstracto, dijo Sereno.
"Cuando piensas en la cognición requerida para escribir un artículo científico o explicar un concepto, tienes que extraer información de muchas fuentes diferentes. Y así es como se configura el cerebelo".
Hasta ahora, se pensaba que el cerebelo estaba involucrado principalmente en funciones básicas como el movimiento, pero su expansión con el tiempo y sus nuevas entradas de áreas corticales involucradas en la cognición sugieren que también puede procesar conceptos avanzados como ecuaciones matemáticas.
"Ahora que tenemos el primer mapa base de alta resolución del cerebelo humano, hay muchas posibilidades para que los investigadores comiencen a completar lo que seguramente será un complejo entramado de entradas, de muchas partes diferentes de la corteza cerebral con más detalleque nunca ", dijo Sereno.
Por ejemplo, existe alguna evidencia reciente de que las personas que sufren daños en el cerebelo tienen dificultades para procesar las emociones.
"El 'cerebro pequeño' es un experto en todos los oficios", dijo Sereno. El mapeo del cerebelo será una nueva frontera interesante para la próxima década ".
Colaboraciones
Sereno comenzó a trabajar en imágenes mientras estaba en el University College London y continuó trabajando en el procesamiento de datos y análisis de imágenes en SDSU.
Sereno trabajó en estrecha colaboración con el coautor y neurocientífico Jörn Diedrichsen, ahora en la Universidad de Western Ontario, Londres, Canadá. Otros colaboradores incluyen a Mohamed Tachrount en el University College London, Guilherme Testa-Silva en la Universidad de Harvard, Helen d'Arceuil enMassachusetts General Hospital y Chris De Zeeuw en el Netherlands Institute for Neuroscience. La subvención para esta investigación provino de los National Institutes of Health y la Royal Society Wolfson Fellowship.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de San Diego . Original escrito por Padma Nagappan. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :