Por primera vez, un equipo de investigadores del Instituto de Neurociencias (IN), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), ha reconstruido cómo el cerebelo establece sus conexiones con el resto del cerebro durante las primeras etapas de la vida.
por Elena Garrido, Universidad Miguel Hernández de Elche
El trabajo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , describe en detalle las fases durante las cuales estas conexiones neuronales surgen, se expanden y se refinan, ofreciendo el primer mapa completo del desarrollo de las proyecciones cerebelosas en el cerebro del ratón.
Aunque el cerebelo se ha asociado tradicionalmente con el control motor, cada vez hay más evidencia que demuestra que también desempeña un papel en procesos como la regulación emocional , la conducta social y otras funciones cognitivas. Sin embargo, hasta ahora, se desconocía con precisión cuándo comenzó a interactuar con otras regiones del cerebro, comunicación fundamental para estas funciones cerebelosas. Esta brecha motivó el trabajo del grupo de Desarrollo, Conexión y Función de Circuitos Cerebelosos, dirigido por Juan Antonio Moreno Bravo en el IN.
Tres etapas clave
El equipo ha demostrado que las vías que conectan el cerebelo con otras áreas del cerebro se desarrollan siguiendo un patrón altamente organizado.
«Observamos que las proyecciones cerebelosas comienzan a formarse muy temprano, ya en el embrión, cuando los primeros axones comienzan a conectar con sus regiones diana», explica Moreno Bravo. Estas conexiones se expanden entonces rápida y masivamente, acompañando el intenso crecimiento cerebral que se produce durante estas primeras etapas.
Finalmente, durante las primeras semanas postnatales, los circuitos pasan por un período de refinamiento en el que se consolidan las conexiones definitivas.
«Esta secuencia gradual nos permitió identificar los períodos en los que el cerebelo puede empezar a influir en otras regiones cerebrales, incluso cuando aún se encuentra en una etapa inmadura de desarrollo. Estos períodos tempranos representan ventanas muy relevantes para comprender cómo el cerebro establece su arquitectura interna», añade el investigador.
Este trabajo fue posible gracias a una combinación de herramientas genéticas de vanguardia y técnicas de imagen tridimensional de todo el cerebro. Mediante marcadores fluorescentes específicos, los investigadores etiquetaron las diferentes neuronas de los núcleos cerebelosos profundos, la principal vía de salida del cerebelo. Posteriormente, aplicaron métodos avanzados de limpieza de tejido y microscopía para visualizar los axones en tres dimensiones y rastrear su trayectoria desde su origen hasta las regiones diana.
«Ver estas proyecciones en 3D, cómo emergen en el embrión y se extienden por el cerebro, fue realmente fascinante», afirma Raquel Murcia Ramón, primera autora del estudio. «Muchas de estas conexiones nunca se habían observado con tanta precisión, y poder observar su evolución a lo largo del tiempo nos permitió reconstruir la historia completa del desarrollo de estos circuitos».
Más allá del mapeo detallado, los resultados apuntan a una idea más amplia: el cerebelo puede jugar un papel mucho más temprano e influyente en la configuración del cerebro en desarrollo de lo que se pensaba anteriormente.
Tradicionalmente se ha asumido que el cerebelo madura tardíamente y que su participación en funciones complejas surge de forma gradual y solo en etapas posteriores. Nuestro trabajo sugiere lo contrario: el cerebelo comienza a construir su red muy temprano y podría ya estar contribuyendo activamente a la formación de circuitos en otras regiones cerebrales desde las fases iniciales del desarrollo», explica Moreno Bravo.
Esta perspectiva, argumenta, «puede ayudarnos a repensar el papel del cerebelo en el desarrollo, no como un modulador tardío del movimiento, sino como un nodo temprano que contribuye a la construcción de redes cerebrales más amplias».
El mapa generado por el equipo del IN CSIC-UMH constituye una herramienta de referencia para comprender cómo se estructura la conectividad cerebelosa desde el inicio de la vida. Además, proporciona un marco temporal detallado para investigar cómo las experiencias tempranas, los factores genéticos o las condiciones ambientales pueden alterar el cerebelo en desarrollo y, en consecuencia, las redes neuronales con las que se conecta.
«Este trabajo sienta las bases para explorar no sólo cómo el cerebelo contribuye al desarrollo típico del cerebro, sino también cómo las alteraciones cerebelosas podrían dar lugar a condiciones patológicas, incluidas algunas vinculadas a trastornos del desarrollo neurológico», señalan los investigadores.
Más información: Raquel Murcia-Ramón et al., Mapeo cerebral de las trayectorias de desarrollo de las proyecciones eferentes cerebelosas, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2025). DOI: 10.1073/pnas.2521091122
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
