Il cervelletto: anatomia e funzioni
Il cervelletto è una struttura che costituisce circa il 10% del volume totale del cervello. È specializzato nel controllo dei movimenti, nelle integrazioni sensomotorie e nell’equilibrio del corpo.
Quest’area si trova sotto gli emisferi, avvolgendo il tronco cerebrale dalla sua parte dorsale. È unito al resto del cervello dai peduncoli cerebellari.
Le connessioni a diverse parti della corteccia cerebrale inviano al cervelletto informazioni sui movimenti del corpo. Insieme ai gangli della base interagisce con il sistema sensomotorio coordinandone e modulandone l’attività.
In breve, il cervelletto regola i movimenti e la postura. La sua funzione è molto importante ed eventuali lesioni possono causare deficit significativi e invalidanti nei movimenti, nell’equilibrio e nella corretta esecuzione delle sequenze motorie.
“Le neuroscienze sono di gran lunga la branca della scienza più eccitante, perché il cervello è l’elemento più affascinante dell’universo. Ogni cervello umano è diverso e rende ogni essere umano unico e definisce chi è”
-Stanley B. Prusiner-
Leonardo da Vinci e il termine “cervelletto”
Uno dei precursori delle neuroscienze fu Leonardo Da Vinci. Appassionato come nessuno di fisiologia umana, proprio lui coniò il termine “cervelletto”.
Correva l’anno 1504 e Da Vinci trascorreva gran parte delle sue notti immerso in un compito: realizzare stampi in cera del cervello umano e di quell’area che chiamò cervelletto, ovvero “piccolo cervello”.
I suoi due piccoli emisferi attirarono la sua attenzione e si chiedeva quale funzione aveva una simile struttura. A oggi conosciamo una grande quantità di dati su quest’area, una delle strutture che più incuriosisce i neurologi.
Basta anticipare un dato: il cervelletto corrisponde al 10% del volume cerebrale, ma contiene quasi l’80% dei neuroni totali del nostro cervello.
Struttura del cervelletto
Come spiega uno studio dell’University College London, pubblicato sulla rivista Neuroscience, a oggi ignoriamo con esattezza tutte le funzioni del cervelletto. Tuttavia, ne conosciamo l’anatomia.
La corteccia cerebellare può essere classificata in tre diverse parti: due emisferi e il verme. Il cervelletto presenta 3 strati:
- Dei granuli. È il più interno ed è formato da un gran numero di interneuroni (granulare e del Golgi).
- Molecolare. In esso si incontrano gli assoni delle cellule dei granuli. Esistono anche interneuroni, ma diversi (stellate e basket).
- Delle cellule di Purkinje. Si trovano tra i due strati anteriori e sono le uniche cellule di proiezione della corteccia cerebellare. I loro assoni raggiungono i nuclei profondi del cervelletto.
Per quanto riguarda i nuclei profondi, all’interno della sostanza bianca possiamo trovare 4 coppie di nuclei di materia grigia:
- Nucleo segmentato. Il cervelletto invia l’esito dell’analisi in merito alle informazioni provenienti dalla corteccia motoria sull’inizio del movimento. È coinvolto nell’apprendimento di nuovi schemi motori.
- Nucleo emboliforme e globoso. Sono responsabili del movimento delle braccia e delle mani (fascio rubrospinale). Permettono anche di imparare nuovi schemi motori.
- Nucleo del tetto o del fastigio. Si occupa delle funzioni di bilanciamento e movimento automatico.
- Nucleo pontino. Collega la corteccia associativa frontale e la corteccia motoria primaria con la porzione laterale del cervelletto.
Principali funzioni del cervelletto
Il cervelletto è responsabile del controllo delle funzioni motorie, così come la coordinazione o l’equilibrio. Grazie a questa struttura, inoltre, eseguiamo compiti molto sofisticati.
In esso, di fatto, sono presenti i programmi neurali per il controllo dei movimenti appresi. Grazie a essi, eseguiamo azioni automatiche, come guidare un’auto. Vediamo, però, quali altre funzioni svolge.
Il cervelletto e le emozioni
Il cervelletto è collegato al sistema limbico e all’amigdala. Grazie a questa unione, possiamo regolare le nostre emozioni, associare sensazioni a sentimenti e imparare da essi.
Regola i pensieri
Nel 2016 è stato pubblicato un interessante articolo sul Journal of Neurology diretto dal dottor Jeremy D. Schmahmann della Harvard Medical School e direttore dell’unità di atassia del Massachusetts General Hospital. Grazie a questo studio scopriamo che il cervelletto è fondamentale nei processi cognitivi.
Questa teoria è stata sviluppata dopo un’ampia pratica clinica. Gli scienziati hanno verificato deficit nei domini cognitivi della funzione esecutiva, della cognizione spaziale e del linguaggio nei pazienti con danno cerebellare.
Regola i movimenti
Il cervelletto è connesso a diverse parti del sistema nervoso centrale, grazie alle quali svolge molteplici funzioni:
- Vestibolo-cerebellare. Invia segnali correttivi ai nuclei vestibolari per modificare la postura e ripristinare l’equilibrio. Eventuali lesioni possono causare instabilità e nistagmo (movimenti oculari piccoli e rapidi).
- Spino-cerebellare. Il cervelletto è coinvolto nel controllo della postura e della locomozione e modifica il tono muscolare, inoltre controlla i movimenti degli arti. Una lesione a questo percorso causerebbe un’andatura atassica (barcollamento e ondeggiamento quando si cammina).
- Cerebro-cerebellare. Modulando i sistemi discendenti della corteccia cerebrale, risulta fondamentale per il coordinamento dei movimenti volontari. È coinvolto nell’inizio dei movimenti. Una lesione a questa connessione renderebbe i movimenti più tempo lenti.
Nelle diverse connessioni con altre aree, il cervelletto agisce quasi sempre da regolatore. Registra informazioni e regola i movimenti delle diverse parti del corpo, a seconda della struttura a cui è collegato.
Funzioni come mantenere l’equilibrio o apprendere un movimento possono essere difficili se questi percorsi vengono interrotti.
Lesioni al cervelletto: quali conseguenze?
In presenza di lesioni a carico del cervelletto, alcune funzioni di quest’area possono risultare compromesse e causare problemi motori.
Può verificarsi una perdita della capacità di controllare con precisione la direzione, la forza, la velocità e la gamma di movimento e la capacità di adattarsi alle condizioni mutevoli dei modelli di output.
I deficit possono essere prodotti improvvisamente da una lesione o gradualmente dalla degenerazione del cervelletto. La sindrome cerebellare può essere causata da lesioni al cervelletto o alle vie cerebellari.
I danni a carico di questo organo possono causare due diverse sindromi sintomatiche: sindrome vermiana, con alterazioni della statica e dell’andatura, e sindrome cerebellare emisferica, con alterazioni della coordinazione del movimento.
Lesioni alle vie afferenti provocano la sindrome vermiana, mentre quelle alle vie efferenti si manifesta con sindrome cerebellare emisferica.
La persona con lesione cerebellare può avere difficoltà a mantenere la postura eretta (in piedi) e provarci provoca tremori. È anche comune rilevare anomalie nell’equilibrio, nell’andatura, nel linguaggio e persino nel controllo dei movimenti oculari.
In sintesi, tutti i tipi di movimenti possono essere compromessi. È difficile per chi ne soffre apprendere nuove sequenze motorie.
Patologie che causano la degenerazione del cervelletto
Alcune malattie neurologiche possono causare la morte neuronale del cervelletto. La degenerazione cerebellare può essere favorita dalle seguenti condizioni:
- Sclerosi multipla, in cui il danno alla mielina può colpire il cervelletto.
- Encefalopatie spongiformi trasmissibili. Per esempio, il morbo della mucca pazza. Le proteine anomale causano l’infiammazione del cervello, in particolare del cervelletto.
- Atassia di Friedreich. Causato da mutazioni genetiche ereditarie che uccidono progressivamente i neuroni nel cervelletto, nel tronco cerebrale e nel midollo spinale.
- Malattie endocrine che colpiscono la tiroide o l’ipofisi.
- Abuso cronico di alcol che provoca danni cerebellari temporanei o cronici.
I sintomi più caratteristici della degenerazione cerebellare sono un’andatura traballante e instabile con gambe divaricate; spesso è accompagnata da un’oscillazione del tronco, avanti e indietro.
Altri sintomi includono movimenti lenti, instabili e a scatti di braccia e gambe, linguaggio lento e nistagmo (movimenti oculari piccoli e rapidi).
La degenerazione cerebellare è spesso la conseguenza di mutazioni genetiche ereditarie che alterano la normale produzione di proteine specifiche necessarie per la sopravvivenza dei neuroni.
Il trattamento dei disturbi del cervelletto è limitato alla terapia fisica e a imparare a convivere con i deficit delle capacità motorie.
I disturbi del cervelletto sono rari, ma possono compromettere seriamente la qualità della vita della persona che ne soffre.
Trattamenti per condizioni a carico del cervelletto
Alcuni disturbi sistemici (come l’ipotiroidismo o la celiachia) e l’esposizione a tossine possono essere curati, l’intervento in questi casi dipenderà dalle cause. D’altro canto, in caso di lesioni strutturali (tumore, idrocefalo), la chirurgia è di solito l’intervento più indicato.
Alcune atassie possono essere contrastate se viene trattata la causa sottostante. In altri casi, potrebbero risolversi da sé. Per esempio, un coagulo o un’emorragia nel cervelletto possono causare atassia, mal di testa, vertigini, nausea e vomito. Una diagnosi corretta consente di curare adeguatamente il paziente, il che aiuterà a prevenire danni permanenti.
Tuttavia, in molti casi il trattamento ha lo scopo di calmare le conseguenze della lesione. Ad esempio, esercizi per migliorare l’equilibrio, la postura e la coordinazione; così come dispositivi per deambulare, mangiare e svolgere altre attività quotidiane.
Prevenire le lesioni
Infine, per prevenire la comparsa di disturbi cerebellari si consiglia:
- Evitare il consumo eccessivo di bevande alcoliche, nonché l’assunzione di alcuni farmaci, come barbiturici e benzodiazepine.
- Evitare l’esposizione a metalli pesanti come mercurio e piombo oppure solventi come quelli usati nelle vernici. Questi danneggiano le cellule nervose nel cervelletto, causando atassia.
- Tabacco, che aumenta il rischio di ictus.
- Svolgere attività fisica regolare rafforza il cuore e i vasi sanguigni riducendo così il rischio di ictus.
- Proteggi la testa da eventuali urti con l’uso di caschi, soprattutto se si svolgono sport estremi.
Tutte le fonti citate sono state esaminate a fondo dal nostro team per garantirne la qualità, l'affidabilità, l'attualità e la validità. La bibliografia di questo articolo è stata considerata affidabile e di precisione accademica o scientifica.
- Carlson, N.(1996). Fisiología de la conducta. Barcelona:Ariel.
- Jonh H. Martin (2004). Neuroanatomía (2ª edición). Prentice Hall.
- Pinel, J. (2006). Biopsicología (6ª edición). Prentice Hall.
- Porras-Betancourt, M., Núñez-Orozco, L., Plascencia-Álvarez, N. I., Quiñones-Aguilar, S., & Sauri-Suárez, S. (2007). Esclerosis múltiple. Rev Mex Neuroci, 8(1), 57-66.
- Hoche, F., Guell, X., Vangel, M. G., Sherman, J. C., & Schmahmann, J. D. (2018). The cerebellar cognitive affective/Schmahmann syndrome scale. Brain, 141(1), 248-270.
- Machado, S., Cunha, M., Velasques, B., Minc, D., Teixeira, S., Domingues, C. A., … & Ribeiro, P. (2010). Integración Sensitivomotora: Conceptos básicos, anomalías relacionadas con trastornos del movimiento y reorganización cortical inducida por el entrenamiento sensitivomotor. Rev. neurol.(Ed. impr.), 427-436.
- Li, Y., Yang, L., Li, L., Xie, Y., & Fang, P. (2022). The resting-state cerebro-cerebellar function connectivity and associations with verbal working memory performance. Behavioural Brain Research, 417, 113586.
- Streng, M. L., Popa, L. S., & Ebner, T. J. (2022). Cerebellar Representations of Errors and Internal Models. The Cerebellum, 1-7.
- Kostadinov, D., & Häusser, M. (2022). Reward signals in the cerebellum: origins, targets, and functional implications. Neuron.