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Unidades y funciones de la corteza cerebelosa

Hola compañeros Espero que estén muy muy bien Bienvenidos a un nuevo video donde en este video vamos a ver la unidad funcional de la corteza cerebelosa Así que Aquí está nuestra nuestro cerebelo y vamos a hacer un zoom a la corteza cerebelosa obviamente la corteza cerebelosa está formada por algo que se llama unidad funcional esta unidad funcional es no simple más que neuronas especializadas de la corteza o del cerebelo que forman finalmente un circuito que vamos a explicar el cerebelo posee 30 millones de unidades funcionales y estas unidades funcionales están formadas principalmente por una célula de purkinge y una célula nuclear profunda además de otras neuronas células que vamos a ver pero en Sí así está formada esa unidad funcional aquí va a aparecer la unidad funcional solo una de esas 30 millones de unidades como les decía está formada por la célula de purkin esa célula famosísima la cual tiene una característica de unas dentritas en árbol que ustedes pueden ver aquí que las describía muy bien el dror cajal y que este esta célula de puringe contiene múltiples dentritas pero solamente un axón es importante decir que la célula de purkinge es una célula que tiene dentro este neurotransmisores gava los cuales van a inhibir van a tener un potencial de inhibición A quién van a inhibir a nuestra segunda parte de la unidad motora o de la unidad perdón de la unidad funcional que es la célula nuclear profunda esta célula nuclear profunda lanza su axón este se supone que es el soma y dentro también hay dentritas aquí pero pues solamente para resumirlo aquí está el soma o las dentritas y saca su axón para enviarlo hacia la corteza las célula nuclear profunda esta célula nuclear profunda puede ser cualquiera sí cualquiera célula de cualquier núcleo profundo que hemos visto anteriormente Esta es la base pero resulta que existen fibras nerviosas que estimulan tanto a las células de poring como las células nucleares profundas la primera de ellas es la fibra trepadora y como su nombre lo dice es ascendente o sea va tripando porque proviene desde la oliva inferior si esa parte la oliva inferior es una parte donde que está en el vlvo raquídeo que recibe múltiples conexiones sinápticas de múltiples sitios tanto de las partes Superiores de el cerebro como de la médula espinal principalmente sensitivas Entonces desde esta oliva inferior se lanzan esas fibras trepadoras penetran en el cerebelo y hacen sinapsis en la célula nuclear profunda y que esta fibra atadora A diferencia de las células de purkinge esta estimula a la célula nuclear profunda normalmente una fibra trepadora existe por cada cinco a 10 células de purkinge Así que estas fibras trepadoras tienen unos axones que se van ramificando en gran potencia estas fibras trepadoras además de estimular a las células nucleares profundas como ya lo hemos visto también va a inervar directamente tanto a la soma de las células de purkinge como a las dentritas aproximadamente generan 300 sinapsis por cada fibra trepadora obviamente también las estimula así que ya podemos pensar que las fibras trepadoras pueden estimular a las células de purkinge y estas generar una inhibición a las células nucleares profundas así que ya tenemos una excitación y una inhibición pero no quea aquí Aquí es importante saber que las fibras trepadoras tienen un potencial de acción prolongado o también llamado descarga compleja esto ya se ha visto en otros capítulos pero a resumidas cuentas la característica de una descarga compleja es que estas fibras cador tienen un potencial inicial demasiado alto y después conforme avanza el tiempo esta es una tablita que abarca un segundo entonces conforme avanza el segundo va decreciendo este estímulo pero van saliendo como salvas o impulsos de manera que pues da la impresión también de que es como una tipo de escalera el segunda Eh digámoslo así neurona accesoria o o segundo plano o segunda estructura que completa este circuito neuronal de la unidad funcional de El cerebelo de la corteza del revelo es la fibra musgosa la fibra musgosa esta proviene de varias áreas A diferencia de la fibra trepadora la fibra musgosa proviene desde la corteza cerebral el tronco encefálico o incluso desde la propia médula espinal desde aquí penetran las fibras nerviosas hacia el cerebelo y llegan a la célula nuclear profunda pero como la fibra trepadora esta fibra musgosa también lanza otros axones hacia otro tipo de neurona que se llama célula de grano esta célula de grano lanza unos pequeños muy pequeños axones que aquí Yo se los pongo que aquí son muy grandes pero tienen una medida de apenas un micrómetro pero son bastante digámoslo así grandes para llegar a la corteza donde se ubican las dentritas y en esta zona a este nivel estas células de grano lanzan unas fibras de manera paralela hacia los lados y que es tienen una medida de 1 a 2 mm estas son fibras nerviosas paralelas que provienen de las células de grano y pueden ser millones como ustedes pueden ver las fibras nerviosas paralelas llegan a hacer sinapsis con las células de purkinge y algo que se me olvida decirles es que también las células de grano son estimuladoras a las células de purkinge normalmente hay de 500 a 1000 células de grano por cada célula de purkinge así que tenemos una gran inervación por parte de las fibras nerviosas paralelas provenientes de las células de grano hacia las células de purkinge eso genera que normalmente las fibras nerviosas paralelas hagan sinapsis desde 880,000 hasta 200,000 sinapsis en las células de purkinge en las dentritas de las células de purkinge la diferencia entre las fibras musgosas y las fibras trepadoras porque al final de cuentas ustedes dirán Bueno las dos estimulan a las células nucleares profundas y también estimulan a la célula de purkinge pero la diferencia está en que las fibras musgosas una de ellas es que provienen de diferentes lugares y la segunda está en su potencial de acción ya que el potencial de acción de las fibras musgosas es de duración corta también llamado descarga simple estas fibras musgosas Entonces si nosotros lo podríamos graficar solamente tiene tiende a hacer un potencial de acción disminuido o bajo y además corto en el tiempo o de duración corta en el tiempo es también importante saber que las fibras musgosas pues tienen conexiones sinápticas débiles y por lo tanto tienen esta característica de acción corta se necesita de varios estímulos o de estímulos constantes para poder tener un estímulo significante en las células nucleares profundas y en las células de de purkinge y así se completa la unidad funcional básicamente ya se saben la unidad funcional de la corteza del cerebelo la corteza del cerebelo a nivel funcional se divide en tres capas la capa molecular donde se encuentran las ya explicadas fibras nerviosas paralelas las dentritas de las células de purkinge e incluso las los la sinapsis que se generan en las fibras trepadoras y las dentritas de las células de purkinge la segunda capa es la capa de las células de purkinge donde se encuentran los somas como tal de las células de purkinge y la última capa Es la capa granulosa donde como su nombre lo dice se ubican las células de grano que tienen conexión o reciben la sinapsis de las fibras musgosas no que las células nucleares profundas no forman parte de la corteza de El cerebel ya que están en partes como su nombre lo dice más profundas y ahora toca ver y toca saber que las células de purkinge y las células nucleares no están quietas o no están digámoslo así sin recibir ningún estímulo sino que estas propias las células de purkinge y las células nucleares profundas están siempre en constante actividad de hecho gaiton nos dice que las células de purkinge llevan a cabo en reposo de 50 a 100 potenciales de acción por segundo si lo graficamos sería algo así más o menos pero eso si ustedes se les hizo mucho las células nucleares profundas llevan hasta mucho más potenciales de acción en un segundo y si lo graficamos se vería de esta manera lo importante aquí no es saber que bueno la diferencia tal vez Es importante saber que las células nucleares profundas tienen un potencial de acción en reposo más constante y más sucesivo Sí tal vez lo importante pero lo importante aquí es saber que la actividad de ambas células puede modularse tanto a la alza como a la baja y es una de las características que ustedes recordarán si han seguido todo este curso ustedes recordarán que las neuronas algunas de ellas siempre tienen una constante siempre tienen un potencial constante pero solo fasta una de otras neuronas que lleguen para estimular a la alza o para disminuir como lo hace la células de purkinge Así que vamos a hacer un ejemplo en el cual se estimularán las fibras musgosas y también las fibras eh las células de purkinge esto Cómo se puede generar Bueno una de de los estímulos que se puede generar es cuando se estimula la corteza cerebral la corteza cerebral puede ser por ejemplo cuando estamos en la corteza motora y estimulamos un músculo entonces supongamos que generamos un estímulo de este tipo en la ejecución de una actividad motora rápida entonces excitamos a la corteza cerebral en específico a la corteza motora y esta corteza motora estimula las este manda sus fibras a las fibras musgosas estimulan a las células nucleares profundas y las células nucleares profundas siempre mantienen un potencial como ya hemos dicho pero en este este caso como están estimuladas generan un pico como el que veíamos que hacía la fibra musgosa además de esto vean que secundario a la estimulación también están estimulando a las células de grano estas células de grano son estimuladas y de ahí las células de purkinge son estimuladas así que pocos segundos después de que las células nucleares la célula nuclear profunda fue estimulada llega su inhibición llega decirle básicamente la célula de porking Oye sabes qué te estás estimulando sí te lo permito pero por pocos segundos porque yo llego y te inhibo para que vuelvas a tener tu mismo potencial de acción y esto Cómo se refleja en un movimiento porque finalmente Esto es lo que se generaría en una actividad motura rápida Bueno se lo explicaré básicamente el inicio de un movimiento fue el estímulo en la corteza motora obviamente se eh desencadenó A través de la vía córtico espinal o vía piramidal que descendió pero también lanzó una fibra hacia el cerebelo que hemos visto que estimuló las células nucleares profundas lo vamos a ver más adelante lo que hacen es mandar un axón hacia la parte de la corteza para reforzar el movimiento que tú has querido es decir ese movimiento voluntario que tú has querido se refuerza Y esto es el pico que nosotros vemos Pero obviamente si no existieran las células de purkinge si no existieran las células de purkinge pues este estimulación estaría en constante estimulación y de hecho tendríamos una estimulación constante generando Así que el movimiento inicial se de claro el movimiento inicial que tú pensaste O que tú generaste pero posteriormente lo que sigue de ahí ya no dependa de ese movimiento es decir que las células de purkinge sirven como un mecanismo de amortiguación para que el movimiento que tú hiciste se detenga ahí no siga avanzando porque las células nucleares profundas si no existen las células de purkinge estas células nucleares profundas van a seguir y seguir con su estímulo y van a seguir y seguir estimulando la corteza cerebral la corteza motora y el movimiento va a seguir así que si generamos una este si no estuvieran las células de purkinge lo que generarías o lo que viéramos fuera la estimulación inicial de un movimiento voluntario que nosotros quisiéramos y posteriormente una oscilación ya que se tiene en constante potencial en constante estimulación porque no hay ninguna inhibición que lo haga y entonces a lo mejor nuestra mano que a lo mejor por ejemplo tenemos un movimiento de mano ese movimiento de mano empieza a generar su oscilación es así como las células de minge generan una amortiguación en las células nucleares profundas obviamente después de que te termina ese potencial de las fibras musgosas o desaparece las células nucleares profundas regresan a su estado basal es importante saber que además de esas células inhibidoras de purkinge se han observado otras células inhibidoras las cuales son las células de sesta y las células de estrella o estrelladas estas tienen como característica que se han observado que generan inhibición lateral estas son eh neuronas que lanzan pequeñas axones muy pequeños entre las fibras nerviosas paralelas y cuando son estimulados lo que hacen es cortar el estímulo de las fibras nerviosas paralelas para que solamente en este caso la célula de purkinge o esta célula de purkinge se estimule y no estimule a las demás células de burking generando así la característica o una de las características del sistema nervioso central que hemos visto en otros circuitos que es la inhibición lateral ahora vamos a pasar a cómo sería un movimiento y cómo se estimulan las células nucleares profundas y la célula de purkinge ya como tal en un movimiento y es que normalmente la función principal o la función típica del cerebelo va a consistir en contribuir a suministrar una señal rápida tanto a los músculos agonistas y simultáneamente a los antagonistas tanto Al comenzar un movimiento como al finalizarlo pero aquí la pregunta qué tipo de Señales señales inhibidoras señales excitatorias pues vamos a verlo todo comienza por la corteza cerebral específicamente a la corteza motora vamos a ver primero Qué le pasa a los músculos agonistas Y cómo es que se interactúa Aquí está el sistema motor córtico espinal Que obviamente lanza sus fibras nerviosas aquí hemos emitido algunas partes pero llega a estimular al músculo agonista que queremos que por ejemplo en este caso levante la mano pero a su vez lanza como ustedes pueden observar una fibra nerviosa que es la fibra musgosa a hacia la célula nuclear profunda lo que hacen inicialmente pues es obviamente levantar el la mano levantar o generar la activación del músculo agonista después de esto en cuestión de milisegundos la fibra musgosa se estimula y por lo tanto estimula la célula nuclear profunda esta célula nuclear profunda lo que les decía puede lanzar axones tanto al tronco encefálico o también lanzar aones de regreso a la zona donde fue estimulado o de donde nació su estímulo que es en la corteza motora que se llaman estas señales señales de reforzamiento y se llaman señales de reforzamiento porque la célula nuclear profunda se activa y estimula y refuerza el movimiento que se ha tenido por lo tanto si ustedes se dan cuenta se estimula y se da fuerza a ese movimiento hacia arriba que quiere el músculo agonista o que quiere nuestro cerebro hacer a su vez la fibra musgosa una vez de estimular a la célula nuclear profunda vemos que también estimula las células de grano Pero obviamente mientras está estimulando las células de grano esta fibra muscosa sigue estimulando la célula nuclea profunda y obviamente seguimos ascendiendo nuestro brazo es hasta que la llega a estimular a las células de purkinge donde estas se estimulan y obviamente se detiene el movimiento y esa compañeros es la función principal del cerebelo Les acabo de explicar la función cerebral de eh la función eh principal del cerebelo que es hacer eso de tener generar movimientos finos movimientos temporales finos generando la estimulación e inhibición de los músculos agonistas Y antagonistas esto es en el caso de los músculos agonistas que son los más estudiados y donde se sabe más pero los músculos bueno como tal finalmente pero los músculos antagonistas no se sabe Mucho de ellos pero podemos suponer Algo vamos a especular un poco de cómo es que funciona este Circuito del cerebelo en los músculos antagonistas Y es que dos de las suposiciones o especulaciones que se tienen al respecto de cómo es que la corteza cerebelosa tiene una implicación en los músculos antagonistas una es que invariablemente como hemos visto en otros capítulos cuando nosotros estimulamos un músculo un músculo agonista en la médula espinal ya existen circuitos circuitos que se llaman circuitos recíprocos que nosotros estimulamos o que consisten en la que cuando estimulemos un músculo agonista el músculo antagonista También recibe una inervación pero es inhibitoria esto para permitir la la facilidad del músculo agonista para realizar su movimiento así podemos concluir que cuando nosotros empezamos un movimiento el músculo agonista se genera o se activa y al terminar el movimiento este circuito se apaga y entonces el músculo agonista deja de moverse En cambio cuando el músculo cuando un movimiento empieza y obviamente el circuito se estimula el músculo antagonista Recibe un una inhibición y al terminar el movimiento esa inhibición que se estaba generando deja de ser y entonces se enciende el músculo antagonista para parar ese movimiento la segunda especulación que se tiene es que las células de sesta o las células estrelladas forman también una parte importante de esta inhibición generando esa inhibición lateral para que solamente la célula de purkinge excitatoria del músculo antagonista sea la estimulada y no otras que puedan estimular A lo mejor al músculo antagonista para terminar esta parte o esta sección del capítulo eh otra de las funciones de El cerebelo es que aprende Así es compañeros aprende de sus errores sí aprende de todos sus errores tanto para toda la coordinación temporal o la coordinación que tiene pero per Cómo suceden estos ajustes y aquí viene una decepción como tal estos ajustes aún no se sabe muy bien Por qué suceden pero todo está o la clave está en entender que estos ajustes se deben a las modificaciones en la sensibilidad del potencial o la sensibilidad del potencial de membrana que tienen las células de purkinge y bueno se los explicaré a groso modo normalmente cuando se estimulan Por ejemplo yo este mismo ejemplo yo quiero mover O quiero insertar la jeringa en el capuchón no O quiero meterla en el capuchón Entonces yo se estimula la corteza motora y mando un estímulo vean que al mandar el estímulo se ha movido obviamente mi mi mano para generar esto Esta estímulo además de esto se genera una una activación a la fibra musgosa que genera la estimulación de la célula nuclear profunda que refuerza el movimiento que yo estoy teniendo esto ojo este movimiento lo estoy haciendo por primera vez nunca lo he hecho en mi vida ese movimiento por primera vez lo que provoca es que vean hemos fallado O sea no hemos tenido lo que nosotros hemos pensado que era meter el capuchón no que era meter el capuchón en nuestra que Perdón que era meter la aguja en nuestro capuchón hasta aquí todo bien de ahí la fibra musgosa lanza eh o más bien estimula las células de grano que también van a estimular a las células de puring todo este todo este sistema ya es conocido estimulan las células de purkinge inhiben y modulan en la estimulación de la célula nuclear profunda lo que genera la el paro o la inhibición de este movimiento Pero si ustedes se dan cuenta la la estimulación que hemos tenido la perdón el movimiento que hemos tenido es erróneo y cómo sabe el cereb lo que es erróneo pues a través del toda las estructuras sensitivas que tenemos en el cuerpo las del dolor las del uso muscular las del aparato de Golgi todas estas cada una de estas algunas de estas fibras llegan a la oliva inferior la oliva inferior se estimula y obviamente por o por parte de las fibras trepadoras o a través de las fibras trepadoras estimula las células nucleares profundas pero más especialmente a las dentritas de las células de purkinge Y entonces las células de purkinge aquí es donde sucede la magia las células de purkinge detectan que en un momento fueron estimuladas por las células de grano y después fueron estimuladas por las células por las fibras trepadoras y dice oye oye Entonces fuei estimulada primero por una fue estimulado primero por por esta y no coinciden los estímulos generados entonces la célula por que dice sabes qué hubo un error en este sistema en este movimiento hubo un error y entonces la sua de puringe aprende Cómo aprende pues modifica la sensibilidad a los estímulos de las células de grano y de las fibras trepadoras y en el siguiente movimiento qué va a pasar pues va a aprender va a decir sabes qué tengo que inhibir de una manera más rotunda a las células nucleares profundas para que no me generen este estímulo para que que no generen este este error tengo que hacerlo un poquito más sutil debo de dejar de mandar o dejo debo de generar una inhibición más fuerte para que las células nucleares profundas no generen una señal de reforzamiento tan fuerte y pueda hacer que la jeringa entre perfectamente en el capuchón o lo contrario pero en este caso lo que quiero hacer es meter mi jeringa en el capuchón entonces así las células de puringe a través de su sensibilidad van modificándose y obviamente van aprendiendo de los movimientos cuando se aprende o cuando básicamente la célula de purkinge tenemos digámoslo así una célula aprendiz y se convierte ya en una célula que sabe el movimiento y todo obviamente está dado por la repetición de ese movimiento pero es cuando nosotros recibimos un estímulo o más bien la célula de puringe Recibe un estímulo se estimula la fibra musgosa se estimulan las células de grano y solamente así es decir solamente se queda este circuito nunca recibimos un estímulo de la oliva inferior porque no hubo un error porque quisimos hacer el movimiento deseado y es así como concluimos con esta clase alguna duda nos pueden hacer me pueden hacer en los comentarios con gusto se las haré responder o trataremos de responderla juntos si tuvo un error también lo pueden decir eso es todo compañeros hasta la próxima adiós