A neurotoxicidade do metilmercúrio (mehg) em indivíduos adultos é relativamente conhecida, contudo são escassos os trabalhos que analisam os estudos sobre a ação desse metal em duas estruturas do snc durante o desenvolvimento. este trabalho teve como objetivo relacionar os efeitos do mehg sobre a organização estrutural e ultraestrutural do mesencéfalo e cerebelo, bem como identificar sua ação nos processos de proliferação e diferenciação celular, utilizando como modelo experimental embriões de gallus domesticus. os embriões foram tratados in ovo no 3° dia de incubação (e3) com uma única dose de metilmercúrio (mehg) (0,1 ?g diluído em 50 ?l de salina) e analisados no 10° dia de incubação (e10). os embriões do grupo controle foram tratados somente com 50 ?l de solução salina. as análises morfológicas e morfométricas do mesencéfalo e cerebelo foram realizadas a partir de secções histológicas coradas com he. a quantificação e imunolocalização de proteínas relacionados ao ciclo celular (ciclina e; p21 e p53), diferenciação celular (neun; tubulina iii e gfap), proliferação celular (fosfohistona h3) e dano ao dna (?ph2ax), bem como relacionados a dinâmica mitocondrial (drp-1 e mfn-1) foram obtidos a partir de técnicas de imuno-histoquímica e citometria de fluxo. foram realizados ensaios de detecção do mehg através do espectrofotômetro de absorção atômica e análises por microscopia eletrônica de transmissão, para investigar alterações ultraestruturais. os resultados mostraram deposição de hg no mesencéfalo e cerebelo. a exposição ao mehg provocou aumento da expressão da p21 no mesencéfalo e p53 no cerebelo, e significativa redução da expressão da ciclina e e de fosfohistona h3, sugerindo parada no ciclo celular e da proliferação celular. no grupo tratado foram observadas alterações ultraestruturais, sendo as mais evidentes nas mitocôndrias das células do mesencéfalo e principalmente do cerebelo. os insultos ao ciclo e a estrutura celular alteraram os processos de diferenciação, provocando uma diminuição no número das células das linhagens neural e glial. este estudo revelou que os insultos do mehg no cerebelo foram mais severos do que no mesencéfalo, demonstrando que a toxicodinâmica do mehg é dependente do período do desenvolvimento, podendo comprometer funções importantes para a sobrevivência do embrião