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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) The interaction between neurotransmitters triggers several possibilities for synaptic integration. Evidence suggests that the cerebellum is involved in processing both motor and non-motor functions. However, the interaction between the cerebellar histaminergic and dopaminergic systems in the modulation of these functions is unclear. This study aimed to investigate the role of the cerebellar dopaminergic system in motor behavior and motor learning, and in the acquisition of aversive emotional memory in mice, as well as to investigate the interaction of the cerebellar histaminergic and dopaminergic systems in the same functions. For this, the animals received the implantation of a guide cannula into the cerebellar vermis through stereotaxic surgery. After recovery they underwent the drug microinjection procedure, with an administration of 0.1µl of the drug, depending on the experimental group in which they were allocated. To evaluate the motor performance and motor learning of the mice, the time spent on the Rota-rod and the crossing latency on the balance beam were measured in five steps (habituation, microinjection, stage 1, stage 2, stage 3). To assess the acquisition of emotional memory, the mice underwent the inhibitory avoidance test, and the time to cross from the light side to the dark side was measured at all exposures. After the end of the experiments, the animals received a deep dose of anesthesia, underwent cardiac perfusion with 4% paraformaldehyde fixative in phosphate buffered saline (PBS), and their brains were stored. Statistical analysis of behavioral data was performed by repeated measures analysis of variance. Tukey's post hoc test was used in case of significant differences in the analysis of variance. Intravermis cerebellar administration alone of Dopamine and SCH 23390 (D1 dopamine antagonist) had no effects on motor behavior, motor learning and emotional memory in this study. The microinjection of Eticlopride (D2 dopamine antagonist) had no effect on motor behavior and motor learning, but the highest dose improved the acquisition of emotional memory in the inhibitory avoidance task (p=0.01). The combined injection of Histamine and SCH23390 had no effect on emotional memory acquisition in inhibitory avoidance. However, animals that received this drug combination showed a significant decrease in performance and motor learning in rotarod (p=0.02), and a tendency to increase the balance beam crossing time (p=0.07). The combined injection of Histamine and Eticlopride had no effect on motor learning, but it improved the emotional memory acquisition in the inhibitory avoidance test in mice in this study (p=0.07). In this study, we identified that Histamine administration was able to potentiate the action of sub-effective doses of D1 and D2 dopaminergic antagonists in different experimental models, which strengthens the hypothesis of interaction of these systems in the processing of motor and non-motor functions. D1 receptors seem to be predominantly related to motor learning processes, while D2 receptors seem to be predominantly related to the processing of aversive memories. A interação entre neurotransmissores pode gerar diversas possibilidades para integração sináptica. Evidências sugerem que o cerebelo está envolvido no processamento de funções motoras e não motoras. Contudo, a interação entre o sistema histaminérgico e dopaminérgico cerebelar na modulação dessas funções é pouco explorada. Este estudo teve como objetivo investigar o papel do sistema dopaminérgico cerebelar no comportamento motor e aprendizado motor, e na aquisição de memória emocional aversiva em camundongos, assim como investigar a interação dos sistemas histaminérgico e dopaminérgico cerebelar nas mesmas funções. Para isso, os animais receberam a implantação de uma cânula guia no vérmis cerebelar por meio de cirurgia estereotáxica, e após recuperação passaram pelo procedimento de microinjeção de drogas no volume de 0.1µl, a depender do grupo experimental no qual estavam alocados. Para avaliar o desempenho motor e aprendizagem motora dos camundongos, o tempo de permanência no Rota-rod e a latência de travessia na trave de equilíbrio foram mensurados em cinco etapas (habituação, microinjeção, estágio 1, estágio 2, estágio 3). Para avaliação da aquisição de memória emocional, os camundongos passaram por teste de esquiva inibitória, e o tempo de travessia do lado claro para o lado escuro foi mensurado em todas as exposições. Após o término dos experimentos, os animais receberam uma dose profunda de anestesia, passaram por perfusão cardíaca com paraformaldeído fixador 4% em tampão fosfato salino (PBS), e seus encéfalos foram armazenados. A análise estatística dos dados comportamentais foi feita por análise de variância de medidas repetidas. O teste post hoc de Tukey foi utilizado em caso de diferenças significativas na análise de variância. A administração intravermis cerebelar isolada de Dopamina e SCH 23390 (antagonista dopaminérgico D1) não apresentaram efeitos sobre o comportamento motor, aprendizagem motora e memória emocional nesse estudo. A microinjeção de Eticlopride (antagonista dopaminérgico D2) não apresentou efeitos sobre o comportamento motor e aprendizagem motora, porém a dose mais alta provocou melhora na aquisição de memória emocional em tarefa de esquiva inibitória (p=0.01). A injeção combinada de Histamina e SCH23390 não apresentou efeitos sobre a aquisição de memória emocional na esquiva inibitória. No entanto, animais que receberam essa combinação de drogas apresentaram uma piora significativa da performance e aprendizagem motora em rotarod (p=0.02), e uma tendência ao aumento no tempo de travessia da trave de equilíbrio (p=0.07). A injeção combinada de Histamina e Eticlopride não apresentou efeitos sobre a aprendizagem motora, porém provocou melhora na aquisição de memória emocional no teste de esquiva inibitória em camundongos neste estudo (p=0.07). Neste estudo, identificamos que a administração de Histamina foi capaz de potencializar a ação de doses sub efetivas dos antagonistas dopaminérgicos D1 e D2 em diferentes modelos experimentais, o que fortalece a hipótese de ação conjunta desses sistemas no processamento de funções motoras e não motoras. Receptores D1 parecem ser predominantemente relacionados à processos de aprendizagem motora, enquanto receptores D2 parecem ser predominantemente relacionados ao processamento de memórias aversivas. Processo nº 2017/24879-6, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) The cerebellum is an important structure of the central nervous system with participation in motor and non-motor functions. The histaminergic system has a major role on the cerebellar neuronal circuit, but its function is not fully understood. The histamine can act through four types of receptors: H1, H2, H3 and H4. There are few studies about the role of the cerebellar histaminergic system on motor and non-motor functions. Thus, the main objective of this study is to investigate the effects of the intravermis cerebellar microinjections of histaminergic compounds, proposing a possible interaction of this system and the cerebellum on the modulation of motor and non-motor functions. The study was composed by five experiments, to evaluate the effects of Histamine (experiment 1), H1 receptor antagonist Chlorpheniramine (experiment 2), H2 receptor antagonist Ranitidine (experiment 3), H3 receptor antagonist Thioperamide (experiment 4) and H4 receptor agonist VUF-8430 (experiment 5) on the locomotor and anxiety-like behaviors in mice exposed to the open field test. A stereotaxic surgery was performed, and a guide canulla was implanted into the cerebellar vermis of mice weighing between 25 – 35g. Three days after surgery, the animals received the microinjection and were exposed to the open field behavioral test. The number of crossed quadrants, number of rearings and time in the central area was measured. The histological analysis confirmed the place of the microinjection. The statistical analysis was composed by one way ANOVA, follow by Duncan’s post hoc when appropriate. The results indicate that the higher doses of chlorpheniramine and VUF has an anxiogenic effect associated to increase of the locomotor and exploratory behaviors of mice, indicating a possible modulation of the cerebellar histaminergic system in these functions, through H1 and H4 receptors. O cerebelo é uma importante estrutura do sistema nervoso central com participação em processos motores e não motores. O sistema histaminérgico tem participação no circuito neuronal cerebelar, porém sua atuação não é completamente conhecida. A histamina pode atuar por meio de quatro tipos de receptores: H1, H2, H3 e H4. Contudo, há poucos estudos sobre a atuação do sistema histaminérgico cerebelar sobre o desempenho motor e não motor. Portanto, o principal objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da microinjeção de componentes histaminérgicos no vérmis cerebelar, propondo uma possível interação desse sistema junto ao cerebelo na modulação de funções motoras e não motoras. O estudo foi composto de cinco experimentos, avaliando o efeito da Histamina (experimento 1), antagonista de receptor H1 Clorfeniramina (experimento 2), antagonista de receptor H2 Ranitidina (experimento 3), antagonista de receptor H3 Tioperamida (experimento 4), e agonista de receptor H4 VUF-8430 (experimento 5) sobre o comportamento locomotor e ansiedade de camundongos expostos ao teste de campo aberto. Para isso, foi realizada uma cirurgia estereotáxica para implantação de uma cânula-guia de no vérmis cerebelar de camundongos com peso entre 25 e 35 g. Três dias após a cirurgia, foi realizado o procedimento de microinjeção e teste comportamental de campo aberto, e foram quantificados o número de cruzamentos, número de levantamentos do animal sobre as patas traseiras e tempo na área central da arena. A histologia confirmou que a injeção realmente ocorreu no vérmis cerebelar. A análise estatística incluiu análise de variância (ANOVA), seguido por teste post-hoc de Duncan. Os principais resultados indicaram que as doses mais altas de clorfeniramina e VUF levaram a um efeito ansiolítico associado ao aumento do comportamento locomotor e exploratório dos animais, indicando uma possível modulação do sistema histaminérgico cerebelar nessas funções, via ação dos receptores H1 e H4. FAPESP 2016/26071-0