Cerebelul

Filogenetic, cerebelul este impartit in 3 parti: arhicerebel (aparut la pesti), paleocerebel (aparut la amfibieni), neocerebel (aparut la primate si la om).
Aceste parti sunt considerate lobi: arhicerebelul este lobul floculonodular, paleocerebelul este lobul anterior, neocerebelul este lobul posterior.

Arhicerebelul prin situarea sa in derivatie pe calea vestibulara, inhiba tonusul muscular prin tractusul cerebelovestibular (fastigiovestibular) continuat de cel vestibulospinal. Astfel contribuie la coordonarea reflexelor de postura a capului si a celor de redresare, deci la mentinearea posturii capului si a echilibrului corporal.

Paleocerebelul, prin situarea sa pe calea sensibilitatii proprioceptive inconstiente, dozeaza stimuli care ajung la scoarta cerebrala si inhiba tonusul muscular prin tractusurile cerebelolobulare continuate cu tractusul olivospinal si cu cel vestibulospinal.
Paleocerebelul contribuie astfel la coordonarea reflexelor musculare inclusiv a refelxelor posturale si a celor de redresare, realizand astfel echilibrul corporal.

Neocerebelul prin situarea sa pe una din caile motilitatii involuntare extrapiramidale, intervine in coordonarea miscarilor prin intensificarea influxului motor, care coboara pe aceasta cale din aria premotoare si motoare a scoartei cerbrale la nucleii motori medulari.
Astfel asigura finetea, precizia miscarilor, inclusiv a miscarilor reflexelor posturale si de redresare, contribuind la pozitia de echilibru a corpului.

Cerebelul este implicat in coordonarea miscarii. Cerebelul este responsabil si pentru invatarea miscarilor, precum calaritul sau mersul pe bicicleta. Cerebelul mai este numit si creierul mic.

Daca am privi la microscop cerebelul, putem vedea organizarea a diferitelor tipuri de celule. Stratul periferic este numit stratul molecular. Este ocupat in mare parte de axoni si dendrite. Stratul imediat urmator, spre interior, contine celule Purkinje ce joaca un rol central in circuitul cerebelului. Dupa celulele Purkinje gasim un strat dens de neuroni mici numiti celule granulare. La final, in centrul fiecarei folii gasim materia alba, unde toti axonii calatoresc in si dinspre aceasta.

Scoarta cerebeloasa

Scoarta cerebeloasa este dispusa la suprafata si are aceeasi structura la orice nivel. Scoarta cerebeloasa este impartita in trei straturi, stratul molecular, stratul intermediar si stratul glanular.

Stratul molecular are rol de asociatie si este format din celule nervoase stelate, celule nervoase cu cosulete, fibre si nevroglii.
Dendritele acestor celule fac sinapsa cu fibrele paralele, adica cu axonii celulelor granulare din stratul glanular si cu fibre agatatoare (fibre reticulo-cerebeloase si putine fibre ponto-cerebeloase si oligo-cerebeloase).
Axonii celulelor fac sinapsa cu dendritele celulelor Purkinje din stratul intermediar. Nevrogliile sunt microglii, celule gliale Bergman (care formeaza membrana limitanta externa) si nevroglii multipenate Fananas.

Stratul intermediar are rol efector si este format din celule Purkinje. Celulele Purkinje se afla in numar de aproximativ 15 milioane, asezate pe un singur rand, cu baza spre stratul glanular.
Dendritele celulelor ajung in stratul molecular unde fac sinapsa cu fibre paralele (mai jos in imagine), cu fibre agatatoare, cu axonii celulelor stelate si cu axonii celulelor cu cosulete.

Stratul glanular are un rol receptor si este alcatuit din celule, fibre si nevroglii. Componenta celulara este alcatuita din celule Golgi si celule glanulare, iar componenta fibrilara este alcatuita din fibre agatatoare si fibre muschioase.
Celulele Golgi sunt cele mai mari din scoarta cerebeloasa, iar dendritele lor ajung in stratul molecular unde fac sinapsa cu fibrele paralele. Corpul celular face sinapsa cu fibrele agatatoare si muschioase. Axonul face sinapsa cu dendritele celulelor glanulare.
Celulele glanulare sunt cele mai mici celule nervoase din nevrax. Axonii lor merg spre stratul molecular unde se ramifica in T, formand fibrele paralele care fac sinapsa cu celulele stelate, cele cu cosulete, celulele Purkinje si celulele Golgi.
Dendritele lor fac sinapsa cu axonii celulelor Golgi, cu fibrele agatatoare si cu cele muschioase.

Celulele de intrare si iesire in cerebel

Fibrele muschioase reprezinta intrarile majore in cerebel iar cele mai mari provin din cortexul cerebral, ce trimite intrari in cerebel prin calea pontocerebrala. Alti contribuitori sunt nervii vestibulari si nucleii, informatia reticulara si raspunsul de la nucleii cereberali. Axonii intra in cerebel si fac conexiuni cu nucleii cerebelari. Ajung pana in materia alba a cerebelului, unde fiecare axon se branseaza la celulele granulare. Informatia senzoriala este traversata prin fibrele muschioase pana la celulele granulare si trimite de-a lungul fibrelor paralele pana la celulele Purkinje pentru procesare. O bransare puternica in materia alba si la celulele granulare asigura ca iesirea (axonul) fiecarei celule muschioase va influenta procesul de procesare.

Fibrele muschioase sunt defapt niste terminali de axoni. Aceste fibre intra in stratul de celule granulare si fac sinapsa cu dendritele celulelor granulare. Celulele granulare le ajung cu mici „clesti” ce prind terminalii lor. Celulele granulare trimit axonii lor mai departe pana in stratul molecular, unde se sfarsesc in forma de T.
Fibrele paralele trec perpedincular cu celulele Purkinje in asa fel incat fac contact o singura data in timp ce trec pe langa dendrite.

Un al doilea tip principal de intrare sunt fibrele cataratoare. Acestea se indreapta direct catre stratul de celule Purkinje si se leaga cu dendritele acestora. Fiecare fibra este asociata cu o singura celula Purkinje, dar atunci cand aceasta actioneaza, provoaca un raspuns larg in celulele Purkinje.

Celulele Purkinje compara si proceseaza diversele informatii pe care le primeste si la final trimite axonii sai prin materia alba catre nuclei.

Mai exista cateva tipuri de celule in cortexul cerebelar, ce pot fi plasati in categoria interneuronilor inhibitorii. Celulele Golgi sunt gasite printre celulele granulare. Celulele stelate si tip cos traiesc in stratul molecular. Celulele cos isi arunca axonul si se branseaza in stratul de celule Purkinje unde se branseaza in jurul corpului celulelor precum un cos.

Cerebelul opereaza pe trei cai. Acestea conduc catre iesirile si intrarile din cerebel, avand 3 iesiri principale, si 3 intrari principale.

Intrarile sunt asigurate de fibrele muschiulare ce aduc informatia de la coloana vertebrala, fibrele cataratoare si celulele muschiulare ce transporta informatia din cortexul cerebral.
Nucleii fastigiali trimit informatia catre nucleii vestibulari si recticulari. Acestia se ocupa mai mult cu miscarea voluntara si trimit axonii catre talamus si nucleii rosii.

Partile cerebelului

A). Mezencefal
Aceasta regiune are origini indepartate si este gasita la aproape toate vertebratele inca din cele mai vechi timpuri.

B). Protuberanta (pons, punte)
Aceasta regiune regleaza relaxarea si este asociata cu sensul scopului. O demielinizare a neuronilor din aceasta regiune provoaca dificultati in echilibru, in mers, simtul atingerii, inghitirii si a vorbirii, ajungandu-se si la deces.

C). Bulb (Medula oblongata)
Medula oblongata se gaseste in partea de jos a celulelor brainstem. Aceasta zona contine urmatorii centrii: cardiaci, respiratori, de vomitare, vasomotori si se ocupa cu functii automate precum respiratia, reflexe, urinare, pulsul inimii si presiunea sangelui.

Cand o persoana se spanzura cu o franghie in jurul gatului, se creeaza o presiune mare in aceasta zona. Acest lucru opreste actiunile involuntare controlate de Medulla precum bataile inimii, respiratia etc, cauzand moartea intr-un timp foarte scurt.
In aceasta regiune se gasesc nervi medulari piramidali si diversi nuclei.

D). Coloana vertebrala
Functiile coloanei vertebrale sunt acelea de a transmite semnale neurale intre creier si restul corpului, dar contine si circuite neurale ce pot controla independent de creier numeroase reflexe.

E). Sistem ventricular

F). Arbor vitae
Arbor vitae (din latina „pomul vietii”) este materia alba din cerebel. Este numita astfel datorita formei sale, asemanatoare cu ramificatiile unui copac. Scopul ei este sa aduca si sa trimita informatiile de la senzori si motori in cerebel.

G). Tonsila cerebelara
Tonsila se ocupa in primul rand cu stocarea si formarea raspunsurilor emotionale. Se pare ca are o conexiune si cu simtul mirosului.
Persoanelor care le-au fost scoase aceasta regiune au suferit de diverse tulburari si tendinte de sinucidere. Dupa o perioda au revenit la normal.

H). Lobul anterior al cerebelului
Lobul anterior al cerebelului este responsabil cu meditarea asupra pozitiei corpului, dar intr-un mod inconstient. La alcolici, aceasta nu mai functioneaza corespunzator.
Acestei regiuni i se mai spune si „proprius”, cuvant provenit din latina.

Pe langa intero-ceptie (simturi interioare precum senzatia de foame), exter-oceptie (simturile cu care percepem lumea exterioara), mai exista si proprioceptie, termen introdus de Charles Scott Sherrington. Lobul anterior al cerebelului se ocupa cu proprioceptia, „constiinta” de miscare si pozitie. Indica daca corpul se misca si ce parti ale corpului se afla intr-o relatie cu altele.

Senzatia se miscare a fost descrisa in 1557 de Julius Caesar Scaliger ca un „sens de locomotie”. Mai tarziu, in 1826, Charles Bell a extins ideea de „simt al muschilor” si a creditat ca fiind una din primele mecanisme de raspuns. In ideea lui, comenzile erau transportate de la creier catre muschi, iar apoi erau trimise informatii inapoi despre pozitie, relatia anumitor parti ale corpului cu altele, de la senzori catre creier.

I). Lobul posterior (neocerebel)
Neocerebelul prin situarea sa pe una din caile motilitatii involuntare extrapiramidale, intervine in coordonarea miscarilor prin intensificarea influxului motor, care coboara pe aceasta cale din aria premotoare si motoare a scoartei cerbrale la nucleii motori medulari.
Astfel asigura finetea, precizia miscarilor, inclusiv a miscarilor reflexelor posturale si de redresare, contribuind la pozitia de echilibru a corpului.

Functiile cerebelului

Cerebelul face posibila stabilirea unui anumit raport intre scoarta si excitanti. Coordoneaza reflexele musculare somatice si vegetative, in sensul stabilirii unei proportionalitati a intensitatii contractiilor musculare fata de intensitatea exictatorilor si a unei concomitente sau a unei anumite succesiuni a reflexelor musculare.
In mod secundar, asigura postura, echilibrul corporal si locomotia, prin coordonarea reflexelor somatice, acestea incluzand si reflexele posturale, cele de redresare si cele locomotorii.
Coordoneaza miscarile voluntare in sensul preciziei finetii acestora, prin stabilirea momentului exact de intrare si iesire din contractie a diferitilor muschi care concura la realizarea unor anumite miscari si prin stabilirea intensitatii contractiei in functie de stimulii ascendenti de la proprioceptorii musculari si de receptorii tactili din piele si in functie de stimulii descendenti.

Acesta integreaza perceptia senzorilor si coordoneaza miscarile. Pentru a putea face acest lucru cerebelul comunica cu cortexul motor cerebral, care trimite informatia catre muschii care se doresc a fi pusi in actiune. Informatia este trimisa in acelasi timp si catre senzori pentru a primi inapoi un raspuns cu pozitia corpului in spatiu. Cerebelul comunica in permanenta cu acesti senzori primind feedback si regland pozitia corpului atunci cand este cazul.
Cerebelul este descris si ca „pilotul automat” al creierului, deoarece poate coordona miscarile fara a fi necesara implicarea constienta asupra controlului.

Autor: Marius, www.descopera.org