FISIOLOGÍA HUMANA-158

Vista previa del material en texto

la pantalla de la computadora. Cuando el puntero se veía
de color verde la tarea no ofrecía ninguna dificultad, pero
si el puntero se presentaba color rojo su posición en la pan-
talla era diferente (en un valor constante) de la posición
“real”. A través del ensayo y error los individuos aprendí-
an a corregir la discrepancia existente entre la posición del
puntero rojo en la pantalla y la del ratón en la almohadilla,
y finalmente lograban realizar el movimiento adecuado
para llevar el puntero rojo hasta el blanco (Fig. 7.4B).
Durante los primeros ensayos, cuando los sujetos cometí-
an aún muchos errores, se observó una activación difusa
de la corteza del cerebelo. Pero a medida que el individuo
aprendía la tarea la activación se concentraba en pequeños
focos corticales. Los investigadores interpretaron que la
activación difusa inicial refleja un intento por localizar
dentro de la corteza del cerebelo un modelo interno pre-
viamente adquirido que pueda adaptarse fácilmente para
resolver la nueva tarea. Una vez localizado un modelo ade-
cuado, la actividad se concentra y crece en un pequeño
foco cortical (Fig. 7.4B).
La idea de que la corteza del cerebelo almacena
modelos internos apropiados para resolver tareas motoras
específicas tiene sustento en algunas observaciones clíni-
cas. Existen reportes de déficit motores muy específicos
provocados por lesiones focales del cerebelo, como el caso
de un paciente que perdió la habilidad para hacer trucos
con barajas (destreza en la que se había entrenado durante
años) como consecuencia de una pequeña lesión localiza-
da en el hemisferio derecho que no ocasionaba ningún otro
déficit motor.
Las células de Purkinje son entrenadas por 
la oliva inferior para reconocer patrones 
de actividad en las fibras paralelas
El aprendizaje requiere la ocurrencia de cambios de
larga duración en el funcionamiento de circuitos neurona-
les. Esos cambios radicarían en las sinapsis, cuya eficacia
(capacidad de la presinapsis para modificar la actividad de
la neurona postsináptica) resultaría deprimida o potencia-
da. Las sinapsis glutamatérgicas muestran los fenómenos
de potenciación y depresión de mayor duración hasta aho-
ra conocidos. En el cerebelo la eficacia con la que las
fibras paralelas excitan a las células de Purkinje es modu-
lada (deprimida) por las fibras trepadoras (Fig. 7.6). 
Se han postulado diversos roles funcionales para las
fibras trepadoras. Por un lado, podrían entrenar a las célu-
las de Purkinje para reconocer los contextos ambientales
en los que se realizan movimientos. Esos contextos
ambientales estarían representados en la entrada sináptica
de las fibras paralelas. Una vez entrenadas las células de
Purkinje podrían generar los comandos motores por sí
solas (modelo inverso). Por otro lado, se ha sugerido que
las fibras trepadoras señalan los errores que se cometen
durante la ejecución de movimientos. La señal de error
podría ser utilizada por las células de Purkinje para apren-
der a proporcionar retroalimentación interna cada vez que
se repita el contexto sensorial que se asociaba al error
motor (modelo predictivo). Existen datos experimentales
que sustentan ambas presunciones sobre el rol de las fibras
trepadoras.
El cerebelo participa en la adquisición de algunas res-
puestas condicionadas de tipo pavloviano. La estimulación
de la córnea produce parpadeo reflejo como respuesta pro-
tectora. Si un tono débil, que no es capaz por sí solo de
producir parpadeo (estímulo condicionado), precede reite-
radamente a la aparición de un estímulo aplicado directa-
mente sobre la córnea y que siempre evoca parpadeo por
vía refleja (estímulo incondicional), el tono adquiere la
capacidad de evocar parpadeo. En este modelo experimen-
tal las fibras musgosas codifican con mucha precisión las
propiedades físicas del tono y las fibras trepadoras señalan
el estímulo aplicado sobre la córnea. La respuesta de las
células de Purkinje a las fibras musgosas (tono) se depri-
me progresivamente durante el entrenamiento, hecho que
resulta en una desinhibición de neuronas en los núcleos
profundos del cerebelo, a tal punto que el circuito modifi-
cado podrá iniciar de manera autónoma el parpadeo la
siguiente vez que se presente el tono de manera aislada. La
capacidad de adquirir esta respuesta condicionada se pier-
de si se lesionan la corteza o los núcleos profundos del
cerebelo.
También se ha demostrado que las fibras trepadoras
codifican errores en la ejecución motora. En monos entre-
nados para sostener una palanca en una posición fija, se
estudió el efecto de fuerzas que desplazan la palanca y
disparan movimientos de corrección que buscan llevarla
S I S T E M A M O T O R I I : C E R E B E L O Y G A N G L I O S D E L A B A S E 129
Fibra 
trepadora
Glutamato
Ca++
Ca++
Ca++
Na+
Na+
Fibra
paralela
NOS
NO
Glutamato
VDCC
Receptor
ionotrópico
para
glutamato
Despola-
rización
Despolarización
AMPA-R
GmGlur1
PkC
PkG
PLC
IP3
IP3-R
GC
DAG
LTD
GMPc
Figura 7.6. Mecanismo molecular de inducción de la depre-
sión de largo plazo. Las sinapsis fibra paralela → célula de Pur-
kinje sufren depresión de largo plazo cuando se activan
simultáneamente con las sinapsis fibra trepadora → célula de
Purkinje. El proceso requiere un aumento de calcio en la pos-
sinapsis mediado por receptores metabotrópicos para glutama-
to (mGLUR1) y la activación de la proteína-cinasa C, además de
la activación de la proteína-cinasa G inducida por óxido nítri-
co. Estos cambios determinarían una reducción de la sensibili-
dad postsináptica al glutamato liberado por las fibras paralelas.