Una característica llamativa de la super- ficie del cerebelo de mamíferos y aves es la presencia de fisuras transversales y paralelas que se extienden de lado a lado y dan lugar a las folias cerebelosas. Si se secciona sagitalmente el cerebelo se puede apreciar una capa superficial de sustancia gris, la corteza del cerebelo, y una zona interior de sustancia blanca que se bifurca e introduce en cada una de las folias. Esta ramificación característica en forma de árbol se conoce con el nombre
de arbor vitae (Fig. 5.1). La corteza del
cerebelo se divide a su vez en tres capas bien diferenciadas. Para poder distinguir de forma clara las capas que constituyen la corteza cerebelosa es suficiente con observar al microscopio, con un objetivo de mediano aumento, una sección de tejido teñida mediante una técnica histoló- gica que permita visualizar los somas neuronales (Fig. 5.2A). De este modo, desde la superficie hacia la sustancia blanca, se distinguen las siguientes capas:
capa molecular, capa de las células de
Purkinje ycapa granular.
Capa molecular
Lacapa moleculares la más superficial de
las tres capas de la corteza del cerebelo y en ella la densidad celular es relativa- mente baja. Así, al observar al microscopio una preparación de corteza cerebelosa teñida mediante la técnica de Nissl, la capa molecular aparece débilmente teñida y los somas, de tamaño reducido, están ampliamente distribuidos (Fig. 5.3). Los dos principales tipos neuronales presentes en esta capa son las células estrelladasy
las células en cesta. Las células estre-
lladas se sitúan en la región más superfi- cial del estrato, y las células en cesta se ubican en la región más profunda, cerca de los somas de las células de Purkinje. Una preparación de Golgi de la corteza cerebelosa muestra una visión de la capa molecular muy diferente a la proporcio- nada por la tinción de Nissl. La tinción de Golgi muestra que la capa molecular 130
Figura 5.1. A. Visión panorámica de una sección sagital del cerebelo de una rata teñido mediante la técnica de Nissl. B. Detalle a mayor aumento de una folia cerebelosa.
Figura 5.2. Capas de la corteza del cerebelo. A. Fotomicrografía de la corteza del cerebelo teñida mediante la técnica de Klüver-Barrera. B. Fotomicrografía de la corteza del cerebelo teñida mediante la técnica de Golgi.
contiene, además de las células en cesta y estrelladas, las arborizaciones dendrí- ticas de las células de Purkinje, parte de la arborización dendrítica de las células de Golgi, los axones amielínicos de las células granulares o fibras paralelas y los termi- nales de las fibras trepadoras. En la Figura 5.2B se muestra una sección de una folia cerebelosa, en la que se puede apreciar
que los árboles dendríticos de las células
de Purkinje se extienden en la capa mole-
cular. Asimismo, se puede observar un punteado bastante denso que es caracte- rístico de las secciones realizadas en el plano translobular. Estos pequeños puntos corresponden a los axones seccionados de las células de los granos (fibras para- lelas), que discurren ortogonalmente al eje FUNDAMENTOS DE NEUROCIENCIA. MANUAL DE LABORATORIO 132
Figura 5.3. Detalle a gran aumento de la corteza del cerebelo teñida mediante la técnica de Nissl.
PREPARACIONES HISTOLÓGICAS NECESARIAS
Para llevar a cabo un estudio minucioso de la microestructura de la corteza del cerebelo es nece- sario disponer de distintas preparaciones de tejido cerebeloso, procesadas según las técnicas histológicas básicas descritas en el capítulo 3. Mediante las técnicas de Nissl y de Klüver-Barrera se procesarán dos series de secciones, una en el plano coronal y la otra en el plano sagital. En cuanto a la tinción de Golgi, probablemente será necesario realizar varios intentos en ambos planos de corte puesto que esta técnica es altamente caprichosa en la fase de la impregnación. Las preparaciones de Nissl y Klüver-Barrera proporcionan una información valiosa del patrón de distribución de las neuronas presentes en la corteza cerebelosa así como de la sustancia blanca (axones mielinizados). Mediante las preparaciones obtenidas con la tinción de Golgi se estudiarán las características morfológicas de los tipos neuronales y fibras de la corteza del cerebelo.
menor de la folia y por tanto de forma perpendicular a las arborizaciones de las células de Purkinje (Cuadro 5.1).
Células en cesta
Para localizar las células en cestaes preciso centrarse en la mitad inferior de la capa
molecular (Fig. 5.4). El árbol dendrítico de estas células se dispone de forma aplanada y, al igual que el de las células de Purkinje, según el eje menor de la folia. Por lo tanto, el arbol dendrítico de las células en cesta se expande perpendicularmente al curso de las fibras paralelas con las que sinapta. El axón de estas células es de gran longitud y discu-
Cuadro 5.1. Arquitectura ortogonal de la corteza del cerebelo
El estudio de la citoarquitectura básica de la corteza del cerebelo requiere un conocimiento preci- so de la disposición espacial característica de las arborizaciones dendríticas de los distintos tipos celulares. Se acepta, generalmente, que la arborización dendrítica plana de las células de Purkinje se encuentra siempre alineada en el plano parasagital, sin embargo, esta premisa sólo es correcta en la vermis del cerebelo. En esta región, el eje largo de los lóbulos cerebelosos o folias se orien- ta según el plano coronal. En cambio, en los hemisferios del cerebelo, el eje largo de algunas de las folias se orienta según el plano sagital, y por lo tanto el árbol dendrítico de las células de Purkinje se expande en el plano coronal, en ángulo recto con el eje largo de la folia. Para evitar posibles confusiones, se debe hacer referencia a la orientación del árbol dendrítico de las células de Purkinje, así como del resto de las células de la corteza cerebelosa, con respecto al eje mayor o menor de la folia. Con frecuencia, el eje mayor es denominado plano parlobular y el eje menor recibe el nombre de plano translobular. De este modo, se puede decir que el árbol dendrítico plano de las células de Purkinje, de las células estrelladas y de las células en cesta discurre siempre de forma paralela al eje corto de la folia, es decir, se extienden en el plano translobular. En cambio, las fibras paralelas se encuentran alineadas paralelamente al eje mayor de la folia, en el plano par- lobular (ver figura). Esta orientación ortogonal de las ramificaciones dendríticas de los tipos celu- lares de la corteza del cerebelo con respecto a las fibras que las excitan, las fibras paralelas, es una característica distintiva del mismo y tiene importantes consecuencias funcionales.
Glomerulo: sinapsis entre una célula de golgi, las células gromerulares, y la capa mucosa
rre paralelo a la superficie de la folia cerebe- losa y según el eje menor de la misma. La particularidad de estas células reside en las ramificaciones colaterales descendentes que emite su axón, y en la forma en que cada uno de estos terminales axónicos se disponen abrazando el soma de las células de Purkinje, a modo de cesta (Fig. 5.4B). En mamíferos, una célula en cesta típica hace contacto sináptico con seis o más somas de Purkinje.
Células estrelladas
Normalmente, el soma de las células estre-
lladas es de menor tamaño que el de las
células en cesta y se sitúa en los dos tercios superiores de la capa molecular (Fig. 5.4B). El axón y el árbol dendrítico de este tipo celular, al igual que ocurre en el caso de las células en cesta, se extiende a lo largo del eje menor de la folia cere- belosa. Su axón termina dentro de la FUNDAMENTOS DE NEUROCIENCIA. MANUAL DE LABORATORIO 134
Figura 5.4. Células de la capa molecular. A. Porción de corteza de cerebelo teñida mediante la técnica de Nissl. B. Dibujo a cámara clara de los diferentes tipos celulares de la capa molecular. La flecha indica el axón de la célula en cesta. Abreviaturas: c, célula en cesta; e, célula estrellada; p, célula de Purkinje. Modificado de Ramón y Cajal (1904).
misma capa molecular y hace sinapsis con las dendritas primarias y secundarias de las células de Purkinje. El árbol dendrítico de las células estrelladas recibe aferencias
excitatorias de los axones de las células granulares, conocidos como fibras para- lelas.
Figura 5.5. Células de Purkinje. A. Célula de Purkinje teñida mediante la técnica de Golgi.
B. Detalle a gran aumento mostrando las espinas presentes en las ramas dendríticas tercia-
rias. C. Dibujo a cámara clara de una célula de Purkinje. Abreviaturas: a, axón; s, soma; c, colateral recurrente. Modificado de Ramón y Cajal (1904).
Capa de las células de Purkinje
Inmediatamente bajo la capa molecular se encuentran alineados los somas de las
células de Purkinje. La observación al
microscopio de una sección de cerebelo teñida mediante la técnica de Nissl (Fig. 5.3) permite visualizar claramente la disposición en fila de los grandes somas (50-80 µm de diámetro) con forma de pera de las células de Purkinje. Si en lugar de intentar vislumbrar la posición que ocupan las células de Purkinje en la corteza cere- belosa se quiere estudiar su morfología, se debe recurrir a secciones teñidas mediante la técnica de Golgi (Figs. 5.2B y 5.5).
Células de Purkinje
En las secciones transversales a la folia cerebelosa teñidas con la técnica de Golgi, se puede apreciar que las dendritas de las células de Purkinje se ramifican profusa- mente dentro de la capa molecular. Asimismo, se puede comprobar que, a diferencia de lo que ocurre en la mayoría de las neuronas, el árbol dendrítico de las células de Purkinje se extiende, práctica- mente, en un solo plano, que coincide con el eje menor de la folia. Las dendritas de las células de Purkinje se ramifican profu- samente y la distinción de las ramifica- ciones primarias, secundarias y terciarias constituye un buen ejercicio de observa- ción. La dendrita primaria no es más que una continuación de la porción apical del soma de la célula. Normalmente existe una dendrita primaria, pero en ocasiones se pueden encontrar dos, o incluso tres. De la rama primaria parten varias dendritas secundarias más o menos gruesas, que se dirigen hacia la superficie. Finalmente, de las dendritas secundarias parten nume- rosas ramificaciones finas, las dendritas terciarias. Una vez realizado este ejercicio, es interesante observar que las ramas primarias y secundarias son de apariencia lisa, sin embargo, las ramas terciarias están
totalmente recubiertas de gruesas espinas dendríticas (Fig. 5.5B). Esta gran cantidad de espinas dendríticas constituye un buen indicador del elevado número de sinapsis que establece la célula de Purkinje, espe- cialmente con las fibras paralelas. Es importante destacar que el axón de las células de Purkinje constituye la única eferencia de la corteza del cerebelo (Cuadro 5.2). Dichos axones parten de la base del soma de las células de Purkinje y, tras atravesar la capa granular, se intro- ducen en la sustancia blanca para terminar haciendo sinapsis en alguno de los núcleos profundos del cerebelo. La sinapsis con los núcleos profundos del cerebelo es una característica común para los axones de todas las células de Purkinje del cerebelo excepto para las que se localizan en el vestíbulocerebelo. Esta porción del cere- belo, que corresponde al lóbulo flóculono- dular, es la más antigua en términos filo- genéticos y los axones de las células de Purkinje de esta región realizan contacto sináptico con los núcleos vestibulares del tronco del encéfalo. Así pues, estos axones abandonan el cerebelo sin establecer contacto sináptico con los núcleos profundos. Justo antes de introducirse en la capa de la sustancia blanca, el axón de las células de Purkinje suele ramificarse formando colaterales ascendentes y/o recurrentes que harán contacto sináptico con la misma célula, con otras células de Purkinje, y quizás también con las células de Golgi y las células en cesta (Fig. 5.5C). En su origen, el axón es amielínico sin embargo posteriormente, justo al introdu- cirse en la sustancia blanca, queda recu- bierto por una capa de mielina.
Capa de las células de los granos
Justo bajo la capa de las células de Purkinje se sitúa la capa más interna de la corteza cerebelosa, la capa granular. En esta capa se observan neuronas muy FUNDAMENTOS DE NEUROCIENCIA. MANUAL DE LABORATORIO 136