Un grupo de científicos del Instituto de Neurociencias, institución vinculada al Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universidad Miguel Hernández, ha logrado describir por primera vez cómo el cerebelo configura sus conexiones con el cerebro durante el desarrollo temprano. La investigación, publicada en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’, detalla las etapas en las que estas conexiones nerviosas surgen, se expanden y se afinan, ofreciendo un mapa detallado del desarrollo de las proyecciones cerebelosas en el cerebro completo de un ratón, según un comunicado del IN.
Aunque el cerebelo se ha relacionado tradicionalmente con el control del movimiento, existe creciente evidencia de que también interviene en la regulación emocional, comportamiento social y otras funciones cognitivas. Sin embargo, el momento exacto en el que comienza su interacción con otras regiones cerebrales, esencial para dichas funciones, no había sido determinado con precisión hasta ahora, señalaron los investigadores. Esta incertidumbre motivó el trabajo del grupo Desarrollo, Conectividad y Función de los Circuitos del Cerebelo, liderado por Juan Antonio Moreno Bravo en el IN.
El estudio reveló que las vías que conectan el cerebelo con otras áreas cerebrales se desarrollan siguiendo un patrón muy organizado. “Hemos observado que las proyecciones cerebelosas empiezan a formarse muy temprano, ya en el embrión, cuando los primeros axones conectan con sus regiones objetivo”, indicó Moreno Bravo. Posteriormente, estas conexiones se expanden rápidamente y de forma masiva, acompasando el intenso crecimiento cerebral en las primeras etapas.
Finalmente, durante las semanas postnatales iniciales, los circuitos experimentan un periodo de refinamiento que consolida las conexiones definitivas. “Esta secuencia nos ha permitido identificar cuándo el cerebelo podría empezar a influir en otras regiones cerebrales, incluso cuando todavía está en una fase de desarrollo inmadura. Estos periodos tempranos son cruciales para entender cómo se organiza la arquitectura interna del cerebro”, explicó el investigador.
El avance fue posible gracias a una combinación de herramientas genéticas avanzadas y técnicas de imagen tridimensional aplicadas al cerebro completo. Los investigadores usaron marcadores fluorescentes específicos para etiquetar neuronas de los núcleos cerebelosos profundos, principales vías de salida de información del cerebelo, y luego aplicaron métodos avanzados de aclaramiento tisular y microscopía, visualizando los axones en tres dimensiones y siguiéndolos desde su origen hasta sus destinos.
“Ver estas proyecciones en 3D y observar cómo emergen en el embrión y se extienden por el cerebro ha sido muy revelador”, afirmó Raquel Murcia Ramón, primera autora del estudio, agregando que “muchas de estas conexiones antes no se habían visualizado con tal precisión” y que “seguimiento real de su evolución nos ha permitido reconstruir el desarrollo completo de estos circuitos”.
Más allá de la cartografía detallada, los hallazgos plantean una noción más amplia: el cerebelo podría jugar un papel más precoz e influente de lo que se pensaba en la organización del cerebro en desarrollo. “Tradicionalmente se ha creído que el cerebelo madura tarde y su implicación en funciones complejas es progresiva y tardía. Nuestro estudio sugiere lo contrario: el cerebelo empieza a estructurar su red muy pronto y podría contribuir activamente a la formación de circuitos en otras áreas del cerebro desde etapas iniciales”, explicó Moreno Bravo. Esta perspectiva puede replantear el rol del cerebelo, viéndolo no solo como modulador tardío del movimiento, sino como un elemento temprano en la construcción de redes cerebrales más amplias.
El mapa generado por el equipo del IN ofrece una herramienta de referencia para comprender cómo se estructura la conectividad cerebelosa desde el inicio de la vida, y facilita un marco temporal detallado para investigar cómo las experiencias tempranas, factores genéticos o condiciones ambientales impactan en el cerebelo en desarrollo y en las redes neuronales a las que está vinculado.
El estudio fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación a través del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea, la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, y el Programa Severo Ochoa para Centros de Excelencia.
