Caudate-putamen och nucleus accumbens i de basala ganglierna (eller egentliga striatum) innehåller GABAergiska projektionsneuroner, som hos gnagare utgör cirka 90 % av alla neuroner i striatum (Gerfen, 1992; 2004; Medina, 2008b; Parent och Hazrati, 1995a; Reiner et al., 1998). Som nämnts ovan tyder data från musen på att de flesta, om inte alla, projektionsneuron i striatum har sitt ursprung i vLGE (Marín et al., 2000; Stenman et al., 2003a). För närvarande kan vi dock inte utesluta möjligheten att vissa neuronala subpopulationer i striatum har sitt ursprung i dLGE (t.ex. vissa lappneuroner , se nedan). Det finns två viktiga undertyper av projektionsneuroner i striatum (fig. 7.7A): hälften av dem innehåller tillsammans GABA och neuropeptiderna substans P/dynorfin (GABA/SP/DYN), medan den andra hälften innehåller tillsammans GABA och neuropeptiden enkefalin (GABA/ENK). Det finns dock några exempel på projektionsneuron som innehåller en kombination av substans P, dynorfin och/eller enkefalin (detta sker mindre ofta i caudate-putamen än i nucleus accumbens, se Gerfen, 2004; Medina, 2008b; Reiner et al., 1998). Dessa två typer av projektionsneuroner skiljer sig åt i fråga om projektioner och funktioner (fig. 7.7B), vilket förklaras i ett separat avsnitt och granskas på andra ställen (Gerfen, 2004; Medina, 2008b; Parent et al., 1995a,b; Reiner et al., 1998; se även kapitlet om de funktionella aspekterna av de basala ganglierna i denna bok). Till exempel projicerar SP-innehållande neuroner i caudate-putamen främst till det inre segmentet av globus pallidus och substantia nigra och är involverade i främjandet av frivilliga rörelser, medan ENK-innehållande neuroner projicerar till det yttre segmentet av globus pallidus och är involverade i blockeringen av ofrivilliga rörelser (fig. 7.7B). Det är inte känt om substans P- eller enkefalininnehållande striatalprojektionsneuroner har sitt ursprung i olika LGE-subdomäner, eller i samma subdomän(er) vid olika tillfällen. Intressant nog regleras differentieringen av dessa två typer av projektionsneuron av olika genetiska kaskader/nätverk, som involverar transkriptionsfaktorn Ebf1 när det gäller SP-innehållande neuroner (Garel et al., 1999; Lobos et al., 2008) och Ikaros-1 när det gäller ENK-innehållande neuroner (Agoton et al., 2007; Martín-Ibañez et al., 2010). Dessa två typer av striatala projektionsneuroner dör vid olika tidpunkter i Huntington’;s sjukdom (ENK-neuroner dör tidigare än SP-neuroner), och detta korrelerar med distinkta motoriska brister i olika stadier av sjukdomen (granskad av Reiner et al., 1998). Studiet av de genetiska regleringsprogrammen som är involverade i differentieringen av dessa två typer av neuroner kan hjälpa till att förstå dessa skillnader.
FIGUR 7.7. (A) Schema över ett frontalt telencefaliskt snitt på nivån för caudate-putamen (CPu) och globus pallidus, som representerar neuronsubpopulationerna i dessa kärnor och deras embryonala ursprung med hjälp av en färgkod (förklaras i en separat lista till höger). I CPu är cirka 90 % av neuronerna GABAergiska projektionsneuron (som vanligtvis är medelstora och med taggiga dendriter), och dessa har sitt ursprung i LGE. Ungefär 10 % av de återstående neuronerna omfattar fem olika undertyper av internuroner, varav majoriteten har sitt ursprung i de pallidala (MGE) eller preoptiska (POC) subdivisionerna. Globus pallidus innehåller två viktiga undertyper av primära GABAergiska neuroner med nedåtgående projektioner: ungefär två tredjedelar av dem (66 %) innehåller parvalbumin (dessa celler har sitt ursprung i MGE), och en tredjedel av dem innehåller calbindin och enkefalin och har ett nedåtgående axon med en collateral som projicerar tillbaka till striatum (dessa celler tycks ha sitt ursprung i LGE). Dessutom innehåller GP en subpopulation av kolinerga neuroner som tillhör det kortikopetala systemet Ch4 (med uppåtgående projektioner till cortex/pallium) och som verkar ha sitt ursprung i POC. (B) Sidovy av hjärnan (rostralt till vänster och dorsalt uppåt) som visar huvudprojektionerna av SP+- eller ENK+-projektionsneuronerna i CPu och de direkta (gröna) och indirekta (blå) vägarna för att påverka de thalamo-kortikala neuronerna, som är involverade i kontrollen av det motoriska beteendet. Aktivering av det striatala SP+-neuronet (direkt väg) leder till avhämning av det thalamokortikala målet och frigör frivillig rörelse. Tvärtom, aktivering av ENK+ striatal neuron avhämmar den subthalamiska kärnan, som genom excitatoriska projektioner aktiverar de hämmande pallidala neuronerna som projicerar till thalamus (del av den direkta vägen), vilket blockerar ofrivilliga rörelser. Se texten för mer information. För förkortningar se listan.