Cerebeli, një thesar i fshehtë i trurit ndërmjet artit dhe shkencës

Fsheh në bazën e kafkës, cerebellumi është një strukturë që përfshin vetëm rreth 10 % të vëllimit total të trurit, por që përmban më shumë se 50 % të të gjitha neuroneve të sistemit nervor qendror. Ajo densitet i jashtëzakonshëm i neuroneve tregon rëndësinë e saj funksionale, e cila shkon përtej rregullimit të lëvizjeve dhe ruajtjes së ekuilibrit, roli që i është atribuar tradicionalisht.

I njohur si “tru i vogël”, cerebellumi është i vendosur në pjesën e pasme dhe të poshtme të trurit, pikërisht poshtë hemisferave cerebrale dhe pas trurit të trurit. Siç thamë, deri kohët e fundit konsiderohej se roli i tij i vetëm ishte përmirësimi i motorikës: ai integron sinjale nga muskujt, nyjat dhe veshët e brendshëm për të përshtatur në kohë reale forcën, amplitudën dhe ritmin e çdo gjesti.

Kështu, kur zgjatim krahun për të prekur një objekt, cerebeli parashikon rrugën optimale dhe korrigjon çdo devijim, duke shmangur ato lëvizje të çrregullta që do të shihnim tek dikush me dëmtim të cerebellumit. Në fakt, sëmundjet që ndikojnë në këtë strukturë, si ataksia cerebelare, karakterizohen nga një ecje e pasigurt ose dridhje, të cilat janë simptoma të paaftësisë për të rregulluar lëvizjet e hollësishme.

Më shumë se lëvizjet

Megjithatë, gjatë dy dekadave të fundit është zbuluar se cerebeli nuk është vetëm një rregullues mekanik, por edhe një modulues i proceseve mendore më komplekse.

Kështu, sindroma kognitivo-emosional cerebelar (CCAS), i përshkruar për herë të parë në vitin 1998, kombinoni ndryshime motorike me vështirësi në planifikim, gjuhë, kujtesë të punës dhe kontroll të emocioneve. Mendohet se uniformiteti i mikroarkitekturës cerebelare – ai që llogarit rregullimet e lëvizjes – përdoret gjithashtu për të gjeneruar “modele të brendshme” që parashikojnë dhe përmirësojnë dinamikën e mendimeve dhe gjendjeve të humorit.

Ekzistojnë më shumë shembuj të përfshirjes së cerebelit në sëmundje të tjera, siç është Alzheimeri. Kjo sëmundje neurodegjenerative karakterizohet nga grumbullimi abnormal i proteinës β-amiloide dhe shkakton hollimin e një shtrese të neuroneve të quajtur shtresa e granularit, e cila është thelbësore për përpunimin e informacionit që vjen në cerebel. Në fund, këto ndryshime mund të ndikojnë në koordinimin e mendjes dhe trupit.

Në rastin e autizmit, është vërejtur që ndryshimet në disa neurone të quajtura qeliza të Purkinje dhe në lidhjet cerebelo-kortikale janë pasojë e vështirësive për të interpretuar gjeste, tinguj ose tonet e zërit, duke ndikuar në komunikim dhe socializim.

Dhe në skizofreni, moskoordinimi midis cerebelit dhe korteksit frontal mund të shprehet në mendime të çrregullta ose probleme për të rregulluar emocionet, pasi cerebeli nuk “përmirëson” më këto procese të brendshme me të njëjtën saktësi. Prandaj, kujdesi ndaj tij është thelbësor jo vetëm për të lëvizur mirë, por edhe për të menduar qartë dhe për të ndjerë në ekuilibër.

Nga Leonardo te Ramón dhe Cajal

Por shumë para këtyre zbulimeve, cerebeli ishte tashmë objekt i interesit shkencor dhe frymëzimi artistik për dy nga mendjet më të ndritura të të gjitha kohërave.

I pari nga protagonistët tanë, Leonardo Da Vinci (1452–1519), ishte prototipi i shkencëtarit rinascimento, njeri-model i kulturës së tretë që nuk bënte dallim midis artit dhe shkencës. Në kërkim të lidhjes midis mikrokosmosit dhe makrokosmosit, shumë herët njohu rolin kyç të shikimit dhe të aftësisë së integrimit të trurit.

Në studimet e tij anatomike u interesua për ventrikulat e trurit dhe zhvilloi një metodë për të injektuar qerre të nxehtë në kafkat e lopës, duke marrë modele të sakta të sistemit ventrikular. Megjithëse i atribuohet gjeniut firenzez emri “cerebelo” (nga latinishtja cerebellum, që do të thotë “tru i vogël”, duke iu referuar ngjashmërisë së tij strukturore me trurin), kjo pohim nuk është mundur të provohet.

Ajo që dihet është se ai ndezi interesin e tij, sepse në vizatimet e tij vendos vermis cerebeloso (pjesa qendrore e cerebelit) si një “valvulë” që rregullon kalimin midis “ndjesisë së zakonshme” dhe “memorisë”. Ky bashkim i vizionit neoplatonik – kërkimi për vendin e shpirtit – me rigorozitetin anatomik i lejojti të thyente me traditën mesjetare dhe të vendoste bazat e anatomisë funksionale.

Që nga shekujt pas, Santiago Ramón y Cajal (1852–1934), babai i neuroshkencës moderne, solli artin anatomiak në nivel qelizor. Përmes një vëzhgimi rigoroz dhe përmirësimit të teknikave të ngjyrosjes – veçanërisht përmirësimit të metodës së impregnimit me nitratin e argjendit të zhvilluar nga Camillo Golgi –, Cajal arriti të shihte qartë strukturën e brendshme të sistemit nervor.

Shikimi i tij u fokusua me vëmendje të veçantë mbi cerebellumin, ku zbuluar dhe vizatuar me saktësi të madhe rrjetëzimet komplekse të qelizave të përmendura më parë të Purkinje, disa nga më të spikaturat për madhësinë dhe degëzimin dendritik. Përveç zbulimit të individualitetit të neuroneve, puna e tij vendosi bazat e parimit të “doktrinës së neuroneve”, sfiduar idenë dominuese të një rrjeti nervor të vazhdueshëm.

Këto vëzhgime, të kapura në dhjetëra vizatime që kombinojnë rigorozitet shkencor me një vlerë të habitshme artistike, lejuan të kuptohet cerebellumi jo si një organ i izoluar, por si një strukturë kyçe në koordinimin motorik dhe përpunimin sensorial.

Vizioni artistike jonë për cerebelin

Pa u përpjekur të na krahasojnë me shkencëtarë të mëdhenj si Leonardo ose Cajal, në Universitetin Politeknik të Valencias kemi zhvilluar një softuer bazuar në rezonancë magnetike, të quajtur DeepCERES, i cili lejon segmentimin (kuantifikimin) e 27 strukturave të cerebelit njerëzor me rezolucion shumë të lartë falë përdorimit të teknikave të inteligjencës artificiale, gjë që do të lejojë avancimin në hulumtimin e kësaj strukture kyçe.

Por jo vetëm kaq, falë DeepCERES gjithashtu mund të gjenerojmë rikonstruksione të detajuara në tre dimensione të secilës strukturë të cerebelit; veçanërisht të substancës së bardhë të brendshme të njohur si “arbor vitae” (pema e jetës), e quajtur kështu për formën e saj të ngjashme me një pemë me degë të shumta. Duke ndjekur hapat e Leonardo dhe Cajal, qëllimi ynë është të kapim kompleksitetin dhe bukurinë e këtij thesari të fshehur të trurit.