Le caudate-putamen et le noyau accumbens des ganglions de la base (ou striatum proprement dit) contiennent des neurones de projection GABAergiques qui, chez les rongeurs, représentent environ 90% de tous les neurones du striatum (Gerfen, 1992 ; 2004 ; Medina, 2008b ; Parent et Hazrati, 1995a ; Reiner et al., 1998). Comme indiqué ci-dessus, les données obtenues chez la souris indiquent que la plupart, sinon la totalité, des neurones de projection du striatum proviennent des vLGE (Marín et al., 2000 ; Stenman et al., 2003a). Néanmoins, à l’heure actuelle, nous ne pouvons pas exclure la possibilité que certaines sous-populations neuronales du striatum proviennent du dLGE (par exemple, certains neurones patch, voir ci-dessous). Il existe deux grands sous-types de neurones de projection dans le striatum (figure 7.7A) : la moitié d’entre eux contiennent conjointement du GABA et les neuropeptides substance P/dynorphine (GABA/SP/DYN), tandis que l’autre moitié contient du GABA et le neuropeptide enképhaline (GABA/ENK). Néanmoins, on trouve quelques exemples de neurones de projection contenant une combinaison de substance P, de dynorphine et/ou d’enképhaline (cela se produit moins souvent dans le caudé-putamen que dans le noyau accumbens ; revue dans Gerfen, 2004 ; Medina, 2008b ; Reiner et al., 1998). Ces deux types de neurones de projection diffèrent dans leurs projections et leurs fonctions (Fig. 7.7B), comme expliqué dans une section séparée et examiné ailleurs (Gerfen, 2004 ; Medina, 2008b ; Parent et al., 1995a,b ; Reiner et al., 1998 ; voir également le chapitre sur les aspects fonctionnels des ganglions de la base dans cet ouvrage). Par exemple, les neurones du caudé-putamen contenant du SP se projettent principalement vers le segment interne du globus pallidus et la substantia nigra et sont impliqués dans la promotion des mouvements volontaires, tandis que les neurones contenant du ENK se projettent vers le segment externe du globus pallidus et sont impliqués dans le blocage des mouvements involontaires (Fig. 7.7B). On ne sait pas si les neurones striataux de projection contenant de la substance P ou de l’enképhaline proviennent de sous-domaines LGE différents, ou du ou des mêmes sous-domaines à des moments différents. Il est intéressant de noter que la différenciation de ces deux types de neurones de projection est régulée par des cascades/réseaux génétiques différents, impliquant le facteur de transcription Ebf1 dans le cas des neurones contenant de la SP (Garel et al., 1999 ; Lobos et al., 2008), et Ikaros-1 dans le cas des neurones contenant de l’ENK (Agoton et al., 2007 ; Martín-Ibañez et al., 2010). Ces deux types de neurones de projection striataux meurent à des moments différents dans la maladie de Huntington (les neurones ENK meurent plus tôt que les neurones SP), ce qui est corrélé à des déficits moteurs distincts à différents stades de la maladie (revue par Reiner et al., 1998). L’étude des programmes de régulation génétique impliqués dans la différenciation de ces deux types de neurones peut aider à comprendre ces différences.
FIGURE 7.7. (A) Schéma d’une coupe télencéphalique frontale au niveau du caudé-putamen (CPu) et du globus pallidus, représentant les sous-populations de neurones de ces noyaux, et leur origine embryonnaire à l’aide d’un code couleur (expliqué dans une liste séparée à droite). Dans le CPu, environ 90 % des neurones sont des neurones de projection GABAergiques (qui sont généralement de taille moyenne et dotés de dendrites épineux), et ils proviennent du LGE. Environ 10 % des neurones restants comprennent cinq sous-types différents d’interneurones, dont la majorité provient des subdivisions pallidales (MGE) ou préoptiques (POC). Le globus pallidus contient deux sous-types majeurs de neurones GABAergiques principaux présentant des projections descendantes : environ deux tiers d’entre eux (66 %) contiennent de la parvalbumine (ces cellules proviennent du MGE) ; et un tiers d’entre eux contiennent de la calbindine et de l’enképhaline, et ont un axone descendant avec une collatérale se projetant vers le striatum (ces cellules semblent provenir du LGE). En outre, le GP contient une sous-population de neurones cholinergiques qui appartiennent au système corticopetal Ch4 (avec des projections ascendantes vers le cortex/pallium), qui semblent provenir du POC. (B) Vue latérale du cerveau (rostrale à gauche, et dorsale en haut) montrant les principales projections des neurones de projection SP+ ou ENK+ du CPu, et les voies directes (vertes) et indirectes (bleues) pour influencer les neurones thalamo-corticaux, impliqués dans le contrôle du comportement moteur. L’activation du neurone striatal SP+ (voie directe) produit une désinhibition de la cible thalamo-corticale et libère le mouvement volontaire. Au contraire, l’activation du neurone striatal ENK+ désinhibe le noyau subthalamique, qui par des projections excitatrices active les neurones pallidaux inhibiteurs qui projettent vers le thalamus (partie de la voie directe), bloquant ainsi les mouvements involontaires. Voir le texte pour plus de détails. Pour les abréviations, voir la liste.