In risposta alla stimolazione immunitaria, oltre alla comparsa degli indici di fase acuta, si verificano importanti modificazioni del ciclo sonno-veglia, caratterizzate da un aumento del sonno senza movimenti oculari rapidi (NREM) ed una riduzione del sonno con movimenti oculari rapidi (REM). Citochine quali l'interleuchina-1 (IL-1) giocano un ruolo chiave nel mediare queste modificazioni del sonno. Mentre diversi studi hanno investigato i meccanismi tramite cui l'IL-1 stimola il sonno NREM, non è a tutt'oggi noto attraverso quali circuiti e meccanismi l'IL-1 inibisce il sonno REM. Il sonno REM è controllato da neuroni colinergici del tegmento pontino. Alcuni dati indicano che l'IL-1 inibisce il sistema colinergico. Questi dati permettono di avanzare l'ipotesi che l'IL-1 inibisca i neuroni colinergici del tegmento pontino. Un tale effetto potrebbe contribuire a spiegare gli effetti inibitori dlel'IL-1 sul sonno REM. Scopo dello studio sarà quello di confermare (o meno) la validità di questa ipotesi studiando le modificazioni elettrofisiologiche indotte dall'IL-1 a carico di neuroni colinergici del tegmento pontino, registrati in vitro in fettine di tessuto cerebrale ed identificati dal punto di vista morfologico, elettrofisiologico e farmacologico.
Gli animali (ratti Sprague-Dawley, 25-50 g; Charles River, Calco CO, Italia) verranno anestetizzati e decapitati. Il cervello sarà rimosso il più rapidamente possibile e posto in una soluzione cerebro-spinale artificiale (ACSF) raffreddata e gorgogliata con miscela carbogenata. Dalla porzione di tronco encefalico contenente il nucleo LDT, con l'aiuto di un vibratomo, verranno ottenute tre fettine di 400 µm di spessore, che saranno rapidamente trasferite in una cameretta di mantenimento e incubate in ACSF carbogenata a temperatura ambiente (24 °C) per circa un'ora. Dopo questo tempo, le fettine saranno posizionate nella cameretta di registrazione termostatata a 34°C e perfuse (alla velocità di 2.5 ml/min) con ACSF termostatata e carbogenata. Le registrazioni saranno condotte con la tecnica del patch-clamp su fettina sotto la guida di un microscopio a contrasto di fase. Registrazioni di current- e voltage-clamp saranno effettuate in configurazione whole-cell. I dati saranno acquisiti mediante un amplificatore ad alta impedenza (Axoclamp-2B, Axon Instr., Union City, CA USA) connesso ad un digitalizzatore (Digidata 1322A, Axon Instr) a sua volta interfacciato ad un PC. Per l'acquisizione e per l'analisi dei dati sarà utilizzato un software specifico (pClamp 8.2, Axon Instr).
La somministrazione dell¿IL-1 (R&D System, Minneapolis, MN, USA) avverrà per aggiunta all¿ACSF di perfusione, ad una concentrazione di 25 ng/ml. Verrà valutato l¿effetto dell¿IL-1 sui parametri elettrofisiologici quali resistenza di membrana, potenziale di riposo, frequenza di scarica, cinetica delle correnti, ecc. Per l'analisi statistica dei dati si farà ricorso al test t di Student ed al test di Kolmogorov¿Smirnov.