Cómo aprendimos a anticiparnos: el papel crucial del cerebelo para predecir el mundo | Ciencia

En 2018, la revista Springer Nature publicó un caso clínico muy curioso: una mujer de 43 años sufrió un derrame debido a un enredo anormal de vasos sanguíneos en su cerebro. Para salvarla, los médicos realizaron una embolización, un procedimiento que bloquea los vasos defectuosos para evitar nuevas hemorragias.Pero tras la intervención, algo cambió. La mujer empezó a sufrir síntomas extraños: perdió coordinación, tenía dificultades para concentrarse y encontrar palabras, actuaba de forma inapropiada (como reírse en funerales o reuniones de trabajo) y se volvió impulsiva, agresiva e irritable. Incluso empezó a tener alucinaciones, como ver flamencos corriendo por su casa.Su esposo aseguraba que todo esto era nuevo. Antes de la embolización, ella era una abogada exitosa, sin antecedentes psiquiátricos. Sabemos, gracias a casos célebres como el de Phineas Gage (el obrero que sobrevivió a una barra de hierro atravesándole el lóbulo frontal), que la personalidad depende del cerebro. Pero aquí había algo interesante: el daño no estaba en la corteza cerebral, sino en el cerebelo.Más informaciónResulta que esta “coliflor”, oculta bajo los lóbulos occipitales, ha sido históricamente infravalorada porque se creía que solo controlaba la coordinación del movimiento. Sin embargo, cada vez son más las evidencias que sugieren un rol mucho más amplio. Incluso, en los últimos años, hemos visto titulares presentando al cerebelo como el nuevo trofeo que nos hace humanos, quitándole algo de protagonismo al lóbulo frontal.Pero para entender por qué el cerebelo es tan importante, debemos remontarnos a sus orígenes. Surgió a partir de unas estructuras más primitivas llamadas, con bastante ingenio, “estructuras similares al cerebelo” (cerebellum-like structures en inglés). Estas estructuras todavía existen en algunos peces primitivos, como tiburones, rayas y peces eléctricos.Su función es clave: ayudan a diferenciar entre los estímulos sensoriales externos y los internos. Por ejemplo, los tiburones cazan detectando los campos eléctricos de sus presas, pero hay un problema: ellos mismos también producen campos eléctricos que pueden interferir con esas señales.Según un estudio publicado en Behavioral Neuroscience en 2019, las estructuras similares al cerebelo resuelven este dilema con un mecanismo brillante: un filtro adaptativo. Este sistema usa una copia de las órdenes motoras internas para predecir y cancelar la información sensorial autogenerada. Es decir, filtran el ruido interno y dejan solo la información externa relevante.El cerebelo evolucionó a partir de la duplicación de estas estructuras, lo que permitió que su capacidad predictiva se extendiera a nuevas funciones, como una mejor coordinación de los movimientos. De hecho, su desarrollo está estrechamente ligado a la aparición de mandíbulas y aletas pares en los vertebrados, lo que sugiere que su evolución estuvo impulsada por la necesidad de un mayor control motor y sensorial.A medida que los vertebrados desarrollaron sistemas nerviosos más complejos y avanzaron en la cognición, sus nuevas funciones también contaron con la ayuda del cerebelo. Según una revisión publicada en Cerebellum en 2015, su papel consiste en detectar patrones repetitivos, creando “modelos internos” que le permiten predecir el futuro y anticiparse lo que va a suceder.Por ejemplo, cuando escuchamos una canción conocida, podemos anticipar las siguientes notas o la letra sin esfuerzo. Esto ocurre porque el cerebelo ha identificado la secuencia y ha construido un modelo de cómo suena. Si la melodía cambia inesperadamente, ajusta su predicción sin que seamos conscientes de ello.Su importancia también se refleja en su anatomía. Aunque el cerebelo humano representa solo el 10% del volumen cerebral, alberga el 80% de sus neuronas. A lo largo de la evolución de los mamíferos, creció en proporción con el resto del cerebro, pero en los simios, y especialmente en los humanos, su expansión fue descomunal. En nuestra especie, es un 31% más grande de lo esperado.Curiosamente, la mayoría de sus proyecciones están conectadas con áreas de la corteza cerebral involucradas en tareas cognitivas. Un artículo publicado en la revista Frontiers in Cellular Neuroscience en el año 2018, sugiere que el cerebelo fue clave en la evolución de aquellas cualidades que dieron origen al ser humano, como el uso de herramientas, el lenguaje y la cultura.Hace millones de años, los primeros humanos comenzaron a fabricar herramientas de piedra, como hachas y cuchillos. Esta tarea requería una coordinación motora fina y la capacidad de predecir cómo se romperá la piedra al golpearla. Gracias a su habilidad para detectar secuencias y predecir resultados, el cerebelo permitió perfeccionar esta técnica con el tiempo.Además, otras investigaciones más recientes han destacado su papel en la inteligencia social, especialmente en los estados más avanzados de la teoría de la mente. Imagina que alguien esconde un juguete en un cajón y luego sale de la habitación. Mientras no está, mueves el juguete a otro lugar. Cuando esa persona regresa, ¿dónde buscará el juguete? Si respondes “en el cajón”, comprendes que esa persona tiene una “falsa creencia”. Este tipo de razonamiento, crucial para la interacción social, depende de una región específica del cerebelo llamada Crus I y II.No obstante, nosotros no somos los únicos con un cerebelo extraordinario. En los delfines, esta estructura también es excepcionalmente grande en relación con el tamaño total de su cerebro, debido a su necesidad de procesar información sensorial compleja, especialmente la auditiva. En concreto, destaca una región llamada paraflóculo, que en los delfines es enorme. Su función es integrar la información sonora y transformarla en respuestas motoras precisas, un mecanismo clave para la ecolocalización, que les permite “ver” con el sonido.Otro mamífero que destaca por su gran cerebelo es el elefante. Estos animales tienen el cerebelo más grande en relación con el tamaño de su cerebro entre todos los mamíferos estudiados hasta ahora. Representa alrededor del 18,6% de su masa cerebral, casi el doble que en los humanos, lo que sugiere que cumple un papel crucial en su vida.Sabemos que el cerebelo es esencial para el control motor fino, y en los elefantes esto cobra especial importancia debido a la complejidad de su trompa. Este órgano versátil y ultrasensible les permite alimentarse, beber, comunicarse y manipular objetos con una precisión asombrosa. Además, los elefantes utilizan infrasonidos para comunicarse a largas distancias, y es posible que su cerebelo también tenga un papel clave en esto.Si el cerebelo nos hizo humanos, también hizo elefantes a los elefantes y delfines a los delfines. Y si ahora podemos mantener una conversación, esculpir y viajar al espacio, es porque hace muchos millones de años, los primeros vertebrados aprendieron a predecir el futuro.