Promotie E.M. (Elias) Fernandez Santoro

Hieronder volgt een korte samenvatting van het proefschrift: 

Het cerebellum helpt ons om bewegingen te leren en te verfijnen, van eenvoudige handelingen zoals iets vastpakken tot complexe vaardigheden zoals viool spelen. Hoewel de structuur van het cerebellum zeer georganiseerd is, is nog niet goed bekend hoe dit hersengebied zorgt voor zowel flexibel als stabiel leren. Dit proefschrift onderzoekt hoe verschillende onderdelen van het cerebellum samenwerken om leren nauwkeurig en stabiel te houden.
Een belangrijk onderdeel van dit onderzoek is de communicatie tussen Purkinjecellen (de belangrijkste verwerkingscellen van de cerebellaire schors) en de inferieure olijf, een hersenstamgebied dat timingssignalen verstuurt die “complexe spikes” worden genoemd. Deze signalen helpen bepalen wanneer verbindingen moeten worden versterkt of verzwakt, zodat het brein fouten kan corrigeren en zich kan aanpassen aan nieuwe omstandigheden.
Met computermodellen laat dit proefschrift zien dat twee typen cerebellaire modules, “upbound” en “downbound,” elk op een andere manier leren. Deze modules hebben verschillende elektrische eigenschappen en bevorderen andere vormen van synaptische plasticiteit. De resultaten tonen aan dat deze verschillen het cerebellum in staat stellen om meerdere dingen tegelijk te leren, elk met een eigen tempo en eigen regels.
Daarnaast introduceert het proefschrift het idee dat één cerebellaire module zowel open- als gesloten-luscontrole kan combineren. Hierdoor kan een deel van het circuit leren op basis van feedback, terwijl een ander deel interne veranderingen kan volgen zonder de uiteindelijke uitvoer te beïnvloeden.
Samengevat laat dit werk zien hoe het cerebellum flexibiliteit en stabiliteit in evenwicht houdt tijdens het leren, een basisprincipe dat mogelijk ook bij hogere cognitieve functies een rol speelt.