¿Cómo influye la simetría cerebral en el funcionamiento de tu mente?
Los neurocientíficos han identificado intrincadas diferencias de simetría y asimetría entre varias regiones cerebrales en ratones portadores de mutaciones genéticas autistas y sus contrapartes sin autismo. Los resultados no publicados de esta investigación fueron presentados por Jacob Ellegood a principios de esta semana en la reunión anual de 2016 de la Sociedad de Neurociencia en San Diego.
Ellegood et al. encontraron que los ratones "autistas" mostraban más simetría entre los hemisferios izquierdo y derecho del cerebro (latín que significa "cerebro") en comparación con los controles sin mutaciones en los genes del autismo. Curiosamente, los ratones "autistas" mostraron una mayor asimetría entre los hemisferios izquierdo y derecho del cerebelo (en latín significa "pequeño cerebro").
Ellegood y sus colegas del Mouse Imaging Center en Toronto identificaron tres regiones cerebrales en el cerebro del ratón autista que mostraron desequilibrios significativos de volúmenes más grandes en el lado derecho y volúmenes más pequeños en el lado izquierdo. Nuevamente, se encontró que los hemisferios cerebrales eran inusualmente simétricos en ratones con genes de autismo. Estos hallazgos sobre la simetría cerebral son intrigantes y desconcertantes para los neurocientíficos.
Dicho esto, la asimetría del cerebelo es de particular interés para los investigadores. Una amplia gama de estudios ha descubierto que el tamaño del cerebelo y la conectividad funcional se correlacionan con las funciones relacionadas con el autismo, como la regulación y la atención de las emociones.
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En esta línea, investigaciones previas han demostrado que los humanos con trastornos del espectro autista (TEA) tienden a procesar el lenguaje más en el hemisferio derecho de su corteza cerebral, que es atípico. Hipotéticamente, este cambio en el procesamiento del lenguaje hacia el lado derecho del cerebro podría ser una forma de compensar los déficits de estructura o conectividad dentro (y entre) los hemisferios izquierdo y derecho del cerebelo.
"Lo que el Cerebelo está haciendo, lo está haciendo mucho"
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A continuación hay un breve resumen de la relación dinámica entre ambos hemisferios del cerebro y ambos hemisferios del cerebelo, junto con cierta terminología:
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En 1504, Leonardo da Vinci realizó moldes de cera en el cerebro humano y acuñó el término cerebelo después de notar dos pequeños hemisferios cerebrales "pequeños" metidos cuidadosamente debajo de los hemisferios cerebrales más grandes .
Cerebellar es la palabra hermana para cerebral y significa "relacionado o localizado en el cerebelo". Hay dos hemisferios cerebrales localizados en el cerebro (hemisferio cerebral derecho izquierdo) y hay dos hemisferios cerebelosos (izquierdo y derecho) ubicados en el cerebelo .
El hemisferio izquierdo del cerebelo funciona en conjunción con el hemisferio derecho del cerebro para afinar y controlar los movimientos musculares en el lado izquierdo de su cuerpo. Por el contrario, el hemisferio derecho del cerebelo funciona en conjunción con el hemisferio izquierdo del cerebro para afinar y controlar el movimiento muscular en el lado derecho de su cuerpo.
Aunque el cerebelo es solo el 10% del volumen del cerebro, los hemisferios cerebelares contienen más del 50% de las neuronas totales de su cerebro. Basándome en esta distribución desproporcionada de neuronas, mi padre, Richard Bergland, neurocientífico, neurocirujano y autor de The Fabric of Mind (Viking) del siglo XX, solía decir: "No sabemos exactamente qué es el cerebelo". obra. Pero lo que sea que esté haciendo, está haciendo mucho de eso ".
Históricamente, los expertos creían que el cerebelo era el principal responsable de las funciones "no pensantes", como el equilibrio, el control suave del motor y la coordinación muscular finamente ajustada. Y, ellos creían que el control de nuestras funciones cognitivas -incluidas la inteligencia social, la lógica, la lingüística, la creatividad, etc.- estaban ubicadas únicamente en la corteza cerebral. Este punto de vista está evolucionando rápidamente.
Muchos líderes de opinión ahora creen que el cerebelo juega un papel fundamental en muchas funciones cognitivas y capacidad creativa, así como en la regulación de nuestras interacciones emocionales con el mundo que nos rodea y dentro de nosotros mismos.
¿Qué es "Dismetria del Pensamiento"?
En los últimos años, Jeremy Schmahmann, neurólogo de la Facultad de Medicina de Harvard, ha trabajado estrechamente con pacientes que tienen ataxia y daño cerebeloso a regiones específicas dentro de ambos hemisferios del cerebelo.
A través de su investigación en el Hospital General de Massachusetts, Schmahmann desarrolló una teoría que él llama "Dismetria del Pensamiento". Esta es básicamente la hipótesis de que el cerebelo ajusta el pensamiento cognitivo de la misma manera que ajusta los movimientos musculares. Schmahmann descubrió que cuando hay un daño funcional estructural en una "microzona" particular del cerebelo, afecta el funcionamiento de la mente cerebral de una manera específica.
Aquí hay un video de YouTube de Schmahmann describiendo su hipótesis de "Dismetría del Pensamiento":
Con base en la función lateralizada de los hemisferios cerebeloso y cerebral, se podría especular que los cambios en la estructura cerebelosa y la conectividad funcional con la corteza cerebral tienen un profundo impacto en el tejido de la mente de alguien.
Como ejemplo, en septiembre de 2016, Maria Assunta Rocca, de la División de Neurociencia de la Universidad Vita-Salute San Raffaele en Milán, Italia, presentó una investigación inédita que informaba que el volumen de materia gris en el hemisferio cerebeloso izquierdo desempeñaba un papel en la predicción de los niveles de función cognitiva en ciertas pruebas verbales y de atención. (Escribí sobre estos hallazgos en una publicación de blog de Psychology Today , "Su hemisferio cerebeloso izquierdo puede desempeñar un papel en la cognición").
Un estudio de 2008 realizado por investigadores del departamento de Neurociencia de la Universidad de California en San Diego encontró diferencias en la función lateralizada de los hemisferios cerebrales izquierdo y derecho en niños con autismo que no desarrollaron las habilidades normales del lenguaje. A diferencia de los controles sin ASD, la resonancia magnética funcional (fMRI) mostró que los patrones lateralizados de la actividad cerebral en el habla en niños de 2-3 años de edad eran diferentes.
Por ejemplo, los neurocientíficos de la UCSD descubrieron que cuando los niños con autismo escuchaban un cuento antes de acostarse, mostraban más actividad en el lado derecho del cerebro que en el lado izquierdo. Se cree que los niños sin autismo procesan la gramática y el vocabulario más fuertemente en el lado izquierdo del cerebro.
"El cerebelo no tiene suficiente crédito"
En una declaración reciente sobre su presentación de 2016, Ellegood dijo: "El cerebelo no tiene suficiente crédito". Otra investigación sobre el cerebelo se ha encontrado que los volúmenes cerebrales cerebrales son inusualmente pequeños o inusualmente grandes en ratones con modelos genéticos de autismo.
Hace dos años, en la reunión anual de 2014 de la Sociedad de Neurociencia en Washington DC, los investigadores presentaron hallazgos no publicados que relacionan las células de Purkinje en el cerebelo con ASD. (Informé sobre esta investigación en una publicación de blog de Psychology Today "¿Cómo se relacionan las células de Purkinje en el cerebelo con el autismo?")
Una variedad de otras investigaciones ha encontrado anormalidades cerebelosas en humanos con TEA a través de estudios postmortem de muestras cerebrales que mostraron pérdida de volumen de células de Purkinje. En los últimos años, múltiples estudios confirmaron este fenómeno en cerebros de humanos y ratones.
Tener un número reducido de células de Purkinje (las neuronas más grandes en el cerebelo) es uno de los sellos más consistentes de ASD en estudios postmortem de cerebros de autismo humano. Las células de Purkinje representan la salida primaria de las señales nerviosas del cerebelo y tienen elaboradas proyecciones neuronales que se conectan con varias regiones de los hemisferios izquierdo y derecho de la corteza cerebral.
En los trastornos del espectro autista, el cerebro muestra consistentemente defectos en las células de Purkinje, que tienen un solo axón que se proyecta desde el cerebelo y crea conectividad desde el cerebelo hasta un número infinito de regiones del cerebro cerebral.
Se necesita más investigación sobre las diferencias de simetría y asimetría entre los cuatro hemisferios cerebrales
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Ellegood dice que él y sus colegas no tienen claro por qué la simetría inusual en el cerebro y la asimetría en otras regiones del cerebro acompañan al autismo. Una posibilidad es que la asimetría funcional resulte de la práctica regular de una habilidad o capacidad cognitiva que depende en gran medida de un lado del cerebro.
"Ciertamente en la población humana, si haces malabarismos, si tocas música, entonces esa área de tu cabeza se agranda", dijo Ellegood en un comunicado. "Entonces, si este hallazgo es ambiental o de desarrollo es una pregunta abierta". Ellegood y sus colegas ya han dado a muchos de sus ratones de laboratorio una variedad de pruebas de comportamiento y planean realizar más investigaciones. "Será interesante hacer coincidir la asimetría estructural con el comportamiento", dijo Albert Basson en el comunicado.
El laboratorio de Basson en King's College London colabora con Ellegood en otras investigaciones relacionadas con el autismo relacionadas con la conexión cerebro-cerebelo. El equipo de Basson ha identificado las funciones críticas que desempeña el gen CHD7 en el desarrollo del cerebelo. Actualmente está investigando diversas funciones y mecanismos de CHD7 en el desarrollo del córtex cerebeloso y frontal. Estén atentos para recibir actualizaciones sobre este apasionante tema.
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