El cerebelo y sus lesiones
Ricardo Ortiz Pulido, Luis Isauro García Hernández,
María Elena Hernández y Jorge Manzo Denes
Si pusiéramos a concurso qué estructura conocida por el
hombre es la más compleja, el veredicto sin duda le daría
el primer lugar al cerebro. El cerebro es la estructura que
ocupa el interior de nuestra cabeza y que pesa alrededor de un kilo
y medio. Con mucho, rebasa en complejidad estructural y funcional
a cualquier otra estructura en nuestro planeta, lo que le llevó evolutivamente
a ocupar un lugar primordial en nuestra vida: controla
todas las funciones de nuestro cuerpo y nos da la capacidad de
hacer y ser lo que somos.
La complejidad del cerebro también trae otras consecuencias
que son poco halagüeñas: a veces se descompone, y
el problema no es que enferme sino que no lo podemos curar.
No todavía, al menos, debido justamente a su complejidad. Es
tan complicada su estructura y función que, a pesar del gran
esfuerzo e inversión internacional por estudiarlo, aún estamos
lejos de conocerlo. ¿Cómo reparar algo que no sabemos cómo
funciona normalmente? Sin embargo, aquí tenemos a nuestro
cerebro y sus enfermedades. Y tenemos que enfrentarlas. Pero
un espacio como este sería insuficiente para comentar sobre
todas las consecuencias que en un individuo tienen los diversos
daños cerebrales. Así que nos centraremos solamente en
algunos y en una región en particular, conocida como cerebelo,
o pequeño cerebro.
El cerebelo es una estructura que se encuentra en la
parte posterior del sistema nervioso central, protegida por la
parte del cráneo que está inmediatamente arriba de lo que
comúnmente llamamos nuca o cogote. Ahí está y, como su nombre lo indica, parece un segundo cerebrito.
Esta estructura tiene dos características desafor
tunadas: es de menor tamaño que el
cerebro, y su organización interna está perfectamente
ordenada en cuanto a su distribución
de neuronas. Decimos que son desafortunadas
porque en la historia de la neurobiología dieron
la impresión de que el cerebelo era una estructura
encargada de una sola función, por lo que
la cantidad de investigaciones que se hicieron
sobre él fueron relativamente escasas en comparación
con las hechas sobre el cerebro. Pero
en los últimos años, cuando varios investigadores
en todo el mundo hemos volteado a verlo
detalladamente, nos hemos percatado de algo:
el cerebelo es mucho más complejo y realiza
muchas más funciones de las que se habían
considerado anteriormente.
Muchas de tales funciones del cerebelo
se han venido conociendo a partir de los efectos
que las lesiones provocan en este órgano,
los que detallaremos más adelante. En principio, las lesiones o alteraciones funcionales del
cerebelo, o de cualquier otra estructura neural,
se deben a diversas causas. Una de ellas es la
genética, la que da lugar a alteraciones funcionales
del cerebelo debido a los genes; otra son
las enfermedades que pueden ocasionar la pérdida
de la función cerebelar, y otra más es
aquella ocasionada de manera controlada en
los laboratorios de investigación mediante el
empleo de animales, lo que se hace con el propósito
de entender más su funcionamiento.
Alteraciones genéticas
Actualmente, por medio de las nuevas tecnologías
es posible evaluar al cerebro y al cerebelo
humano a través de rayos X (que muestran
espacios opacos y dos dimensiones), tomografía
computarizada (que detecta tres dimensiones:
ancho, alto y profundo) e imágenes por
resonancia magnética (que utilizan campos
magnéticos), las que se utilizan en los hospitales,
centros de salud, consultorios independientes
o laboratorios particulares. Gracias a
estas tecnologías, los médicos, especialistas e
investigadores han logrado determinar algunas
de las alteraciones que ocurren en las distintas
regiones del cerebelo en los seres humanos, y
también conocer qué áreas han sido afectadas
por causas de la herencia. Una de esas afectaciones
genéticas es la hipoplasia cerebelar, que
es un padecimiento en el cual el cerebelo del
recién nacido es de menor tamaño que el de un
sujeto normal. Otra de las afectaciones debida
a la herencia es la ataxia, que es una enfermedad
degenerativa del cerebelo y que se
manifiesta como un trastorno en la coordinación
del movimiento. En muchas de las ataxias
cerebelares se ha evidenciado que no sólo hay daño en la estructura del cerebelo, sino también al nivel de la
médula espinal, por lo que es importante responder a la pregunta
de qué ocurre con las neuronas del cerebelo que se ven
afectadas por la ataxia. Responderíamos primeramente que las
neuronas se comunican entre sí por medio de lo que los científicos
llaman “sinapsis”; si una neurona tiene algún daño, no
podrá llevar a cabo la comunicación neuronal adecuada con otra
neurona, es decir, no habrá un contacto sináptico adecuado
entre dos neuronas; al no haber este tipo de comunicación, el
cerebelo no procesará adecuadamente la información, lo que
tendrá como consecuencia que los movimientos del individuo
sean lentos, que no tenga posturas adecuadas y que muestre
dificultad para realizar movimientos finos. Se podría decir que la
mayoría de los sujetos que tienen este tipo de ataxias tienen muchos problemas de coordinación motora debido a la falta de
comunicación entre sus neuronas.
Alteraciones producidas por enfermedad
En estudios recientes se ha demostrado que no sólo el cerebelo
participa en el control del movimiento. Los científicos que lo estudian
han revelado que las lesiones en el cerebelo debidas a una
enfermedad dañan el nivel cognitivo de las personas, acompañado
en algunos casos de un alto índice de ansiedad. Otro de los
efectos que se ha mostrado es que una enfermedad en la región
del cerebelo puede afectar el latido cardiaco. Por lo tanto, los
estudios que se han hecho sugieren que esa estructura está
involucrada en el lenguaje, la memoria y el latido cardiaco. Cuando
se ve afectada la estructura cerebelar por algunas enfermedades,
la capacidad de aprendizaje, las funciones fisiológicas y
los movimientos se ven disminuidos.
Lesiones por accidentes
Para los científicos, una de las formas de resolver los problemas es
hacer preguntas, y en un estudio de investigación una de ellas fue
la siguiente: cuando ha sido lesionado el cerebelo en un accidente,
¿cuál es el grado de afectación en el caminar? Pues bien, para
poder evaluar de forma controlada la locomoción en el ser humano
utilizaron una caminadora, como las que se encuentran en
los gimnasios. En esta caminadora, se evaluaron individualmente
sujetos con lesión cerebelar y sujetos saludables, quienes primero
caminaron a determinada velocidad en una superficie plana, y después
con distintos grados de elevación. Los resultados de esta
investigación mostraron que los sujetos con lesión parcial del cerebelo
eran más lentos que los sujetos normales en esas dos condiciones.
Otros reportes de investigación han mostrado que las
lesiones por accidentes, si son tratadas adecuadamente mediante
rehabilitación física, pueden desaparecer parcial o totalmente.
Lesiones controladas en el laboratorio
Los experimentos controlados con animales han
ayudado a describir mejor el funcionamiento del
cerebelo. Muchas de esas investigaciones hechas
con ratas han ayudado a los investigadores a
tomar decisiones en aspectos tales como la rehabilitación
física y los efectos positivos de un tratamiento
específico. Tales estudios con animales
han ayudado considerablemente a revelar que la
recuperación física es mayor si los sujetos inician
ejercicios lo más pronto posible.
El cerebelo tiene una región intermedia
denominada vermis, que cuenta con diez lóbulos;
también tiene dos hemisferios: uno derecho y otro
izquierdo, y en la región profunda tiene tres pares
de núcleos. Hemos citado estas particularidades
para que nuestros lectores comprendan mejor las
siguientes investigaciones referidas a estas regiones
del cerebelo. Un estudio reveló que al
lesionar la región central del cerebelo de ratas,
estas tuvieron problemas de locomoción. También
se ha hecho investigación con monos, los
cuales tuvieron problemas motores para caminar
al recibir una lesión en el cerebelo. En otra investigación,
hecha también con ratas, los científicos
dañaron el cerebelo en su parte media, o vermis,
así como el núcleo fastigial, que se encuentra en
la región profunda del cerebelo, tras de lo cual
hubo una disminución en la movilidad; sin embargo,
no se vieron afectadas otras conductas,
como la alimentaria.
En otro estudio, a las ratas se les quitó el
cerebelo y fueron estudiadas a lo largo de su vida
y en la edad adulta, aplicándoseles varias pruebas
de equilibrio. El reporte de esa investigación
mostró que todas las ratas lesionadas tuvieron
problemas cuando se les suspendió en un cable
horizontal en una prueba de equilibrio. Las ratas a
las cuales se les efectuó una lesión bilateral en los hemisferios derecho e izquierdo del cerebelo en
distintas etapas de vida fueron evaluadas en un
Rota Rod1, evidenciando que las que tenían
lesiones caían más frecuentemente que las normales.
Recientes experimentos en nuestro laboratorio,
hechos con ratas machos y utilizando una
técnica experimental mediante la cual se puede
observar la actividad neuronal, mostraron que sus
cerebelos participan activamente cuando olfatean
a una hembra receptiva o se aparean con ella. Se
encontró que en todos los lóbulos de la vermis
cerebelar hubo expresión de la actividad neuronal,
sobresaliendo el lóbulo VI. También se ha
encontrado en los primates que el cerebelo tiene
un mayor nivel de oxigenación cuando huelen a
una hembra receptiva. Otros investigadores
hicieron un experimento en el que estimularon
eléctricamente la piel de ratas anestesiadas y
observaron la respuesta en la vermis cerebelar.
Los resultados mostraron respuestas en los
lóbulos V y VI.
Todos estos experimentos han sido llevados
a cabo con animales y en situaciones controladas,
mas la pregunta obligada es qué ocurre
en los seres humanos. Al efecto, se han hecho
diversos experimentos. En una investigación realizada
con nueve personas se evaluó su respiración
en diferentes condiciones, hallándose que
las áreas más activadas en común incluyeron los
lóbulos V, VI, IX, III y VIII de la vermis cerebelar.
En otro estudio, dieciséis sujetos con buen
estado de salud recibieron estimulación eléctrica
en una de las piernas; para saber si el cerebelo
percibe este tipo de estimulación se utilizaron
resonancias magnéticas. Los resultados mostraron
que la actividad muscular de la pierna
activa algunas áreas del cerebelo.
Estos antecedentes muestran en conjunto que el cerebelo
es una estructura fundamental para el control del movimiento, así
como para la adquisición de información sensorial que dispara
mecanismos de aprendizaje y memoria. En nuestro laboratorio
hemos venido trabajando con la conducta sexual masculina de la
rata, que está organizada en una serie de patrones de movimiento
que deben ser aprendidos para que el sujeto tenga una apropiada
reproducción. Este hecho nos llevó a proponer al cerebelo como
una región requerida para la ejecución de la conducta sexual.
Para el lector interesado
Joyal, C.C., Meyer, C., Jacquart, G., Mahler, P., Caston, J. y
Lalonde, R. (1996). Effects of midline and lateral cerebellar
lesions on motor coordination and spatial orientation.Brain
Research, 739(1-2), 1-11.
Manzo, J., Miquel, M., Toledo, R., Mayor M., J.A., García L., I.,
Aranda A., G.E., Caba V., M. y Hernández M., E. (2008). Fos
expression at the cerebellum following non-contact arousal
and mating behaviour in the male rats. Physiology and
Behavior, 93(1-2), 357-363.
Ross I.A. (2003). Molinari, M., Petrosini, L. y Gremoli, T. (1990). Hemicerebellectomy
and motor behavior in rats. Effects of cerebellar lesion performed
at different developmental stages. Exp. Brain Res.,
82(3), 483-492.
Oulad Ben Taib, N., Manto, M., Pandolfo, M. y Brotchi, J. (2005).
Hemicerebellectomy blocks the enhancement of cortical
motor output associated with repetitive somatosensory stimulation
in the rat. Journal of Physiology, 567(1), 293-300.
1 En este instrumento, se ponen las ratas en un cilindro giratorio
para que caminen manteniendo el equilibrio; dicho
cilindro gira a una velocidad controlada
