El cerebelo se ha identificado como la región cerebral encargada de la coordinación de los músculos y la regulación motora, pero sus funciones en realidad son más extensas. Por ejemplo, se sabe que está involucrado también en la cognición, las emociones y el aprendizaje.

Ahora un estudio del Médico Anschutz de la Universidad de Colorado ha arrojado nueva evidencia de su papel en el aprendizaje, responsabilizándolo de las elecciones rápidas que debemos tomar en los diferentes contextos de nuetra vida. Sus hallazgos, publicados en la revita Nature Communications, sugieren que el cerebelo juega un papel integral en la toma de decisiones en una fracción de segundo.

Decisiones en una fracción de segundo

En pleno desarrollo del juego, los deportistas deben tomar decisiones rápidas procurando que estas sean las más acertadas para lograr la victoria. La tarea no es nada fácil, y en parte dependerá de sus habilidades, de la estrategia planteada y de su propio análisis del juego y contrincantes.

Es por ello que los investigadores partieron de un contexto deportivo simple y común que implica una toma de decisiones en poco tiempo: hacer o no hacer swing en una bola rápida durnte un juego de béisbol.

“Queríamos saber cómo se lleva a cabo este tipo de toma de decisiones”, dijo Diego Restrepo, Ph.D., autor principal del estudio y profesor de Biología Celular y del Desarrollo en la Facultad de Medicina de la UC. Para ello usaron un modelo de ratón.

Neuronas en la capa molecular del cerebelo

Los investigadores diseñaron un experimento de decisiones de ir o no ir, con ratones privados de agua que recibirían una recompensa de agua azucarada o aceite mineral tras lamer un pico.

Cuando el ratón lamía al menos una vez en dos segmentos, se liberaba un olor que anunciaba la recompensa de agua azucarada. Pero no recibieron recompensa si no lamían uno de los dos segmentos estipulados para ello.

Los investigadores observaron la actividad cerebral de los ratones usando un microscopio multifotónico durante el experimento, centrándose en las interneuronas de la capa molecular (MLI) en su cerebelo.

Notaron que, al principio del experimento, no hubo una diferencia significativa entre los escenarios de recompensa con perfume o sin perfume. Pero a medida que avanzaban, los ratones se dieron cuenta de la configuración del experimento que les permitía obtener el perfume, y esto se evidencia con un gran aumento en la respuesta de calcio MLI de los ratones.

Para confirmar lo que sugerían estos resultados, los investigadores introdujeron agentes quimiogenéticos capaces de inhibir la actividad MLI en los cerebelos de los roedores. Y en efecto, estas sustancias hicieron que los animales fueran menos efectivos a la hora de tomar decisiones en una fracción de segundo para obtener su recompensa.

Antes de este estudio, se sabía que el cerebelo interviene en el aprendizaje sensoriomotor y asociativo, pero no se comprendía del todo el papel que juegan las neuronas MLI en estos procesos.

Los resultados de este trabajo sugiere que “las MLI tienen un papel en el aprendizaje de la valencia”, y que intervienen en la determinación de si algo es bueno o no para un individuo. Dicho de manera sencilla, “el cerebelo también puede ser el lugar donde surge la elección rápida”.

Referencia:

Molecular layer interneurons in the cerebellum encode for valence in associative learning. https://www.nature.com/articles/s41467-020-18034-2