embora desempenhe um papel central no controle do movimento e expressão de nossas habilidades mentais, nosso conhecimento do cerebelo é limitado. Enquanto o cerebelo é pequeno, ele é extremamente bem conectado com o cérebro e seu córtex e responde por mais de 50 por cento dos neurônios em todo o cérebro. No entanto, pouco se sabe sobre o seu relé mais importante para o córtex cerebral, o núcleo dentado. Este aglomerado de corpos de neurônios densamente embalados integra a informação processada pelo cerebelo e envia-a para o cerebro. Cientistas do Instituto Max Planck de Ciências Cognitivas e cerebrais (MPI CBS) em Leipzig conseguiram agora mapear uma parte significativa das vias que se conectam a este controle central—e assim aumentaram a nossa compreensão do “coração do cérebro”.aproximadamente do tamanho de uma bola de tênis, o cerebelo fica na parte de trás de nossos crânios sob os dois hemisférios visuais do cerebro, composto de matéria cinzenta e branca. Embora o cerebelo tem sido tradicionalmente conhecido como uma região que é importante para as funções motoras, evidências recentes têm mostrado que ele também está envolvido em domínios mais cognitivos, como a linguagem e emoção. Como tal, lesões no cerebelo podem levar a linguagem significativa ou distúrbios emocionais, ou pode tornar movimentos precisos, como levantar um copo de água para a boca impossível.

uma das suas estruturas mais importantes, localizada no interior do cerebelo e equipada com uma aparência dental irregular da sua banda externa de matéria cinzenta, é o núcleo dentado. Esta aglomeração de corpos de células nervosas processa a informação que está sendo enviada do cerebelo para o córtex cerebral, similarmente a uma interface. Embora saibamos que o núcleo dentado é o principal núcleo de saída do cerebelo, até agora não ficou claro como a matéria cinzenta do cerebelo, ou seja, seu córtex e suas diferentes regiões funcionais, está conectada ao núcleo dentado.

“nós agora temos sido capazes de reconstruir as conexões que transportam dados das diferentes regiões da matéria cinzenta cortical cerebelar para o núcleo dentado”, explica Christopher J. Steel, primeiro autor da publicação original. “Este estudo foi o primeiro a mostrar que os dois tipos de funções—controle de movimento e expressão de nossas habilidades mentais—que são em grande parte segregadas no córtex cerebelar também são em grande parte segregadas dentro do núcleo dentado.”

consequentemente, estes resultados lançam luz sobre a importância da conectividade das fibras motoras e não motoras nos laços de informação entre o cerebelo e o cerebro que estão na base das contribuições do cerebelo para o comportamento.este conhecimento não é apenas crucial para procedimentos cirúrgicos ou no caso de lesões, mas também para uma melhor compreensão da evolução do cérebro. Sugere que a conectividade do cerebelo também evoluiu para acompanhar as mudanças no córtex humano que ocorreram ao longo da evolução de primatas não humanos para humanos.

até agora, a maioria dos insights sobre a cablagem do cerebelo foram obtidos por rastreamento invasivo e demorado do trato de matéria branca em primatas não humanos. Em contraste com isso, Steele e colegas usaram um método não-invasivo em seres humanos acordados que poderia rastrear esta conectividade sem marcadores ou outras técnicas invasivas: a combinação de imagens por ressonância magnética ponderadas por difusão (DW-MRI) e tractografia probabilística. Este último é capaz de reconstruir o caminho aproximado dos traços de matéria branca no cérebro, medindo os movimentos precisos de difusão das moléculas de água.

“com estes resultados, nós também esperamos fornecer um modelo para estudos adicionais que investigam a cablagem do cerebelo e do resto do cérebro”, diz O co-autor do estudo Alfred Anwander, que traduziu os dados de ressonância magnética em imagens 3D e vídeos científicos curtos. Olhando para estas imagens, O aço neurocientista acrescenta: “dada a sua conectividade com o córtex e a sua notável semelhança com uma secção transversal de 90 graus do coração humano, o cerebelo pode até ser considerado “o coração do cérebro”.”

Tractography of the cerebellum

Heart of the brain

Further Information:
View an interactive animation of the cerebellum here.

Publicação Original:
Christopher Steele, Alfred Anwander, Pierre-Louis Bazin, Robert Trampel, Andreas Schäfer, Robert Turner, Narender Ramnani, e Arno Villringer
Humanos cerebelar sub-milímetro imagem de difusão revela o motor e não motor topografia do núcleo denteado
Córtex Cerebral (2016)

• Max Planck Institute for Human Cognitivas e Ciências do Cérebro