Tyvitumakkeisiin (basaaliganglioihin eli varsinaiseen striatumiin) kuuluvat caudate-putamen ja nucleus accumbens sisältävät GABAergisia projektioneuroneja, jotka jyrsijöillä edustavat noin 90 % kaikista striatumin neuroneista (Gerfen, 1992; 2004; Medina, 2008b; Parent ja Hazrati, 1995a; Reiner ym., 1998). Kuten edellä todettiin, hiirillä saadut tiedot osoittavat, että useimmat, elleivät kaikki, striatumin projektioneuronit ovat peräisin vLGE:stä (Marín et al., 2000; Stenman et al., 2003a). Tällä hetkellä emme kuitenkaan voi sulkea pois mahdollisuutta, että jotkin striatumin hermosolujen osapopulaatiot ovat peräisin dLGE:stä (esimerkiksi jotkin laastari-neuronit, ks. jäljempänä). Striatumissa on kaksi suurta projektioneuronien alatyyppiä (kuva 7.7A): puolet niistä sisältää yhdessä GABA:ta ja neuropeptidejä substance P/dynorphin (GABA/SP/DYN), kun taas toinen puoli sisältää yhdessä GABA:ta ja neuropeptidi enkefaliinia (GABA/ENK). Siitä huolimatta löytyy joitakin esimerkkejä projektioneuroneista, jotka sisältävät yhdessä aine P:n, dynorfiinin ja/tai enkefaliinin yhdistelmää (tämä tapahtuu harvemmin caudate-putamenissa kuin nucleus accumbensissa; tarkasteltu teoksessa Gerfen, 2004; Medina, 2008b; Reiner et al., 1998). Nämä kaksi projektioneuronityyppiä eroavat toisistaan projektioidensa ja toimintojensa osalta (kuva 7.7B), kuten selitetään erillisessä jaksossa ja tarkastellaan muualla (Gerfen, 2004; Medina, 2008b; Parent et al., 1995a,b; Reiner et al., 1998; ks. myös tämän kirjan luku Basaaliganglioiden toiminnalliset näkökohdat). Esimerkiksi caudate-putamenin SP:tä sisältävät neuronit projisoituvat ensisijaisesti globus palliduksen sisäiseen segmenttiin ja substantia nigraan, ja ne osallistuvat tahdonalaisten liikkeiden edistämiseen, kun taas ENK:ta sisältävät neuronit projisoituvat globus palliduksen ulkoiseen segmenttiin ja osallistuvat tahattomien liikkeiden estämiseen (kuva 7.7B). Ei tiedetä, ovatko aine P:tä tai enkefaliinia sisältävät striatumin projektioneuronit peräisin eri LGE:n osa-alueilta vai samasta osa-alueesta (osa-alueista) eri ajankohtina. Mielenkiintoista on, että näiden kahden projektioneuronityypin erilaistumista säätelevät erilaiset geneettiset kaskadit/verkostot, joihin liittyy transkriptiotekijä Ebf1 SP:tä sisältävien neuronien tapauksessa (Garel et ai., 1999; Lobos et ai., 2008) ja Ikaros-1 ENK:tä sisältävien neuronien tapauksessa (Agoton et ai., 2007; Martín-Ibañez et ai., 2010). Nämä kahdenlaiset striatumin projektioneuronit kuolevat Huntingtonin taudissa eri ajankohtina (ENK-neuronit kuolevat aikaisemmin kuin SP-neuronit), ja tämä korreloi erilaisten motoristen puutteiden kanssa taudin eri vaiheissa (katsaus Reiner ym., 1998). Näiden kahden neuronityypin erilaistumiseen osallistuvien geneettisten säätelyohjelmien tutkiminen voi auttaa ymmärtämään näitä eroja.
KUVA 7.7. Neuronien erilaistuminen. (A) Kaavio frontaalisesta telenkefaalisesta poikkileikkauksesta caudate-putamenin (CPu) ja globus palliduksen tasolla, jossa esitetään näiden ytimien neuronien osapopulaatiot ja niiden alkionaikainen alkuperä värikoodin avulla (selitetty erillisessä luettelossa oikealla). CPu:ssa noin 90 prosenttia neuroneista on GABAergisia projektioneuroneja (jotka ovat tyypillisesti keskikokoisia ja joilla on piikkiset dendriitit), ja ne ovat peräisin LGE:stä. Noin 10 prosenttia jäljelle jäävistä neuroneista sisältää viisi eri interneuronien alatyyppiä, joista suurin osa on peräisin pallidaalisista (MGE) tai preoptisista (POC) alaosastoista. Globus pallidus sisältää kaksi pääasiallista GABAergisten neuronien alatyyppiä, joilla on laskevia projektioita: noin kaksi kolmasosaa niistä (66 %) sisältää parvalbumiinia (nämä solut ovat peräisin MGE:stä); ja kolmasosa niistä sisältää kalbindiinia ja enkefaliinia, ja niillä on laskeva aksoni, jolla on rinnakkaisaksoni, joka projisoituu takaisin striatumiin (nämä solut ovat ilmeisesti peräisin LGE:stä). Lisäksi GP:ssä on kolinergisten neuronien osapopulaatio, joka kuuluu Ch4-kortikopetaaliseen järjestelmään (ja jolla on nousevia projektioita aivokuoreen/palliumiin) ja joka näyttää olevan peräisin POC:sta. (B) Aivojen lateraalinen näkymä (rostraalinen on vasemmalla ja dorsaalinen ylhäällä), jossa näkyvät CPu:n SP+- tai ENK+-projektioneuronien pääprojektiot sekä suorat (vihreä) ja epäsuorat (sininen) reitit, jotka vaikuttavat motorisen käyttäytymisen kontrollointiin osallistuviin thalamo-kortikaalisiin neuroneihin. SP+-striatoneuronin aktivointi (suora reitti) saa aikaan thalamokortikaalisen kohteen disinhibition ja vapauttaa tahdonalaisen liikkeen. Päinvastoin, ENK+-striataalineuronin aktivointi estää subtalaamisen ytimen toimintaa, joka eksitatoristen projisointien avulla aktivoi talamukseen projisoituvia inhiboivia pallidaalisia neuroneja (osa suoraa reittiä), mikä estää tahattomat liikkeet. Katso lisätietoja tekstistä. Lyhenteistä ks. luettelo.
.