Participación del cerebelo en la secuenciación cognitiva

Aunque cada vez se reconoce más que el cerebelo, que contiene la mitad de las neuronas del cerebro, participa tanto en la cognición como en la función motora, la manera en que el cerebelo contribuye a la cognición es incierta. El circuito uniforme del cerebelo y la amplia conectividad del cerebelo con numerosas regiones neocorticales han sugerido a algunos investigadores que existe un cálculo común que el cerebelo realiza para las funciones motoras y cognitivas. La hipótesis de la secuenciación cerebelosa postula que el cerebelo adquiere información de secuencia, hace predicciones de secuencia y detecta violaciones de secuencia. Estas funciones, ejecutadas a través de un modelo directo, podrían ser la base de la participación del cerebelo en el comportamiento tanto motor como cognitivo. En el control motor, estas predicciones se pueden utilizar para guiar la trayectoria de las extremidades sin depender de la retroalimentación sensorial generada por el movimiento. En cognición, los requisitos de secuenciación son prominentes tanto en la memoria de trabajo verbal (VWM) como en la adquisición del lenguaje; por ejemplo, en VWM, tener en mente un número de teléfono requiere codificar y ensayar una secuencia de dígitos. En el lenguaje, las palabras constan de secuencias de sílabas, y el aprendizaje de las probabilidades de transición de sílabas es un componente importante para reconocer palabras legales en un idioma. Es importante destacar que se ha observado una activación cerebelosa prominente en muchos estudios de lenguaje y MVR funcional por resonancia magnética funcional (fMRI). Sin embargo, los correlatos neuronales del tronco encefálico/cerebeloso de la secuenciación en la cognición y la influencia de las predicciones de la secuencia cerebelosa en los objetivos neocorticales no se conocen bien. En este experimento, al estudiar individuos sanos, los investigadores investigarán el cerebelo como fuente de predicción de secuencias y su influencia en las áreas del prosencéfalo. Se plantea la hipótesis de que el cerebelo proporciona su predicción de secuencia modelo directa a los objetivos del cerebro anterior, pero hasta la fecha ningún estudio ha intentado visualizar con TMS/fMRI concurrente las consecuencias de interrumpir esta entrada cerebelosa en la activación del cerebro anterior. En el trabajo anterior de los investigadores, los investigadores muestran que la estimulación magnética transcraneal (EMT) durante el ensayo de una secuencia de letras produce errores al determinar si una letra de prueba coincide con la siguiente letra de la secuencia, lo que sugiere que la EMT interrumpió esta entrada predictiva. De acuerdo con este hallazgo, los investigadores plantean la hipótesis de que, utilizando TMS/fMRI concurrentes, la interrupción de TMS durante una tarea de secuenciación producirá mayores cambios en la activación neocortical en relación con una tarea de control análoga que no tiene el componente predictivo generado por las demandas de secuenciación. Los investigadores plantean además la hipótesis de que se observarán diferentes patrones de activaciones neocorticales en respuesta al EMT cerebeloso dependiendo de si una letra de sonda coincide con la siguiente letra esperada en una secuencia.