Sylvie Berrard, Julie Santamaria, Joël Bockaert, René Hen, Marie-José Lecomte, Marie-Christine Buhot, Valérie Compan, Luis Segu, Aline Dumuis, Mathieu Wolff, Centre de neurosciences intégratives et cognitives (CNIC), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Institut de Neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine (INCIA), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-SFR Bordeaux Neurosciences-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Columbia University [New York], Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF), Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génétique moléculaire de la neurotransmission et des processus neurodégénératifs (LGMNPN), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Brain, Addiction, Anorexia & Innovation in Sciences_Laboratoire des Sciences des Cerveaux en Occitanie UNIMES (BRAINS' Laboratory_LSCO), Université de Nîmes (UNIMES), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Center for Neurobiology and Behavior, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and COMPAN, VALERIE
International audience; Patients suffering from dementia of Alzheimer's type express less serotonin 4 receptors (5-HTR(4)), but whether an absence of these receptors modifies learning and memory is unexplored. In the spatial version of the Morris water maze, we show that 5-HTR(4) knock-out (KO) and wild-type (WT) mice performed similarly for spatial learning, short- and long-term retention. Since 5-HTR(4) control mnesic abilities, we tested whether cholinergic system had circumvented the absence of 5-HTR(4). Inactivating muscarinic receptor with scopolamine, at an ineffective dose (0.8 mg/kg) to alter memory in WT mice, decreased long-term but not short-term memory of 5-HTR(4) KO mice. Other changes included decreases in the activity of choline acetyltransferase (ChAT), the required enzyme for acetylcholine synthesis, in the septum and the dorsal hippocampus in 5-HTR(4) KO under baseline conditions. Training- and scopolamine-induced increase and decrease, respectively in ChAT activity in the septum in WT mice were not detected in the 5-HTR(4) KO animals. Findings suggest that adaptive changes in cholinergic systems may circumvent the absence of 5-HTR(4) to maintain long-term memory under baseline conditions. In contrast, despite adaptive mechanisms, the absence of 5-HTR(4) aggravates scopolamine-induced memory impairments. The mechanisms whereby 5-HTR(4) mediate a tonic influence on ChAT activity and muscarinic receptors remain to be determined.