مقالة منهجية

تحليل تخطيط كهربية القلب والسلوك في الفئران من الحمل إلى فترة الرضاعة

1.4K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/66498

⸱

أبريل 5, 2024

 ,  ,  , 
1Department of Animal Science and Biotechnology, Azabu University

في هذه المقالة

ملخص

تم تحقيق تسجيل متزامن للنشاط اللاإرادي وسلوك الأم التفصيلي للفئران الأم من الحمل إلى الرضاعة باستخدام نظام القياس عن بعد. تساعد هذه الطريقة على فهم ديناميكيات الخصائص الفسيولوجية والسلوكية لدى الأمهات من الحمل إلى الفطام.

الملخص

من المفترض أن تكون التغييرات في العلاقة بين الأم والنسل مصحوبة بتغيرات ديناميكية في الجهاز العصبي اللاإرادي. على الرغم من إجراء قياسات زمنية للنشاط اللاإرادي في الأمهات والرضع من البشر ، إلا أن تحليل التغيرات طويلة المدى لا يزال غير مستكشف. يمكن لأمهات الفئران تكوين روابط اجتماعية مع صغارهن والحصول على فترة قصيرة من الحمل والرضاعة ، مما يجعلها مفيدة لفحص التغيرات الفسيولوجية من الحمل إلى تربية الجراء. لذلك ، تم استخدام نظام القياس عن بعد لعدة أسابيع لقياس التغيرات في الجهاز العصبي اللاإرادي وسلوك أمهات الفئران. أظهرت النتائج الحالية أنه يمكن تسجيل مخطط كهربية القلب (ECG) بثبات بغض النظر عن حركات الأمهات والولادة. أظهر تحليل تخطيط القلب أن معدل ضربات القلب انخفض تدريجيا من الحمل إلى الرضاعة ، وزاد النشاط الودي بشكل حاد مع تطور الجراء. علاوة على ذلك ، مكننا التسجيل المتزامن للسلوك وتخطيط القلب في قفص المنزل من فهم التأثيرات المعتمدة على السلوك على مخطط كهربية القلب ، وبالتالي الكشف عن خصائص النشاط العصبي اللاإرادي أثناء كل سلوك. وبالتالي ، تساعد الطريقة التجريبية الحالية على فهم كيفية تغير الخصائص الفسيولوجية للأمهات من الحمل من خلال تربية الجراء ، مما يدعم النمو الصحي للصغار.

المقدمة

تعتبر العلاقة بين الأم والنسل فريدة من نوعها بين العلاقات التي أنشأتها أنواع المختلفة نظرا لتأثيرها الكبير على مستقبل النسل1. في البشر ، يتأثر نمو الأطفال وسلوكياتهم الداخلية / الخارجية بأسلوب الأبوة والأمومة بالإضافة إلى مدى سوء المعاملة والإهمال2،3. وبالمثل ، في القوارض ، يكون لجودة سلوك الأم تأثير كبير على نمو الجراء وسلوكه4،5،6. لذلك ، يمكن أن يوفر التتبع والفحص التفصيلي لسلوكيات رعاية الأمهات نظرة ثاقبة حول آليات الاختلافات الفردية في النمو والدعم الصحي لذريتهن.

أظهرت الدراسات السلوكية والفسيولوجية أن أمهات الثدييات يخضعن لتغيرات سلوكية وفسيولوجية ديناميكية من الحمل إلى الرضاعة. عندما تصبح إناث الثدييات حاملا ، يؤثر إفراز هرمون الاستروجين والهرمونات الأخرى على سلوك الأم7. مع نمو النسل وانخفاض وتيرة الرضاعة ، يتغير إفراز الهرمونات ديناميكيا نحو حالة ما قبل الحمل ، مما يضع حدا للتعبير عن سلوك الأم8،9،10. تشير هذه النتائج إلى أن التفاعل بين نظام الغدد الصماء وسلوك الأم ونمو النسل يلعب دورا مهما في التغييرات التي تمر بها أمهات الثدييات أثناء الحمل والرضاعة.

ترتبط التغيرات السلوكية والفسيولوجية في أمهات الثدييات من الحمل إلى الرضاعة ارتباطا وثيقا ليس فقط بنظام الغدد الصماء ولكن أيضا بالجهاز العصبي اللاإرادي11،12. تشير الدراسات البشرية إلى أن الاتصال بين الأم والرضيع يؤدي إلى تغييرات في الجهاز العصبي اللاإرادي لكل من الأمهات والرضع13. قامت العديد من الدراسات بقياس مخطط كهربية القلب (ECG) وتقلب معدل ضربات القلب لدى الأمهات والرضع من البشر ، مما يدل على أن كل سلوك يغير معدل ضربات القلب والفاصل الزمني RR للآخرين14،15،16. ومع ذلك ، ليس من الواضح كيف تتفاعل العوامل الثلاثة - الجهاز العصبي اللاإرادي وسلوك الأم ونمو النسل - مع بعضها البعض من الحمل إلى الرضاعة. علاوة على ذلك ، من الصعب مراقبة هذه التفاعلات لدى البشر على مدى فترة طويلة من الزمن لأن فترة الرضاعة البشرية تبلغ حوالي عامين.

غالبا ما تستخدم القوارض بدلا من البشر في مثل هذه الدراسات. تم قياس الجهاز العصبي اللاإرادي للقوارض تحت التخدير أو عند عزله عن الجراء لمنع التسجيل غير المستقر وتلف جهاز القياس. ومن ثم ، يكون القياس زمنيا في ظل المواقف المقيدةسلوكيا 17،18،19. من الضروري مراقبة الجهاز العصبي اللاإرادي في بيئة يمكن للقوارض فيها التحرك بحرية والتواصل مع الآخرين لأن التفاعلات بين الأم والجرو يمكن أن تغير سلوك وفسيولوجيا الأمهات8،9،10،15.

تم تطوير هذه الطريقة التجريبية للسماح بحرية حركة الأم. في هذه الطريقة ، تم توصيل مقياس تخطيط القلب تحت الجلد بالأم الحامل لمنع تلف الجهاز والسماح بتسجيل تخطيط القلب على المدى الطويل من الحمل إلى الرضاعة. يمكن أن تظهر أمهات الفئران سلوكيات عامة (الاستمالة الذاتية ، وتناول الطعام ، وما إلى ذلك) وسلوك الأم المعتاد في قفص منزلي. وبالتالي ، يمكن ملاحظة كل سلوك وتخطيط القلب ومقارنتها بسهولة في نفس الماوس. سجل مسجل محرك الأقراص سلوك الماوس لمدة 24 ساعة على مدى أربعة أسابيع. سمح لنا هذا البروتوكول التجريبي بتتبع التغيرات الديناميكية في النشاط والسلوك اللاإرادي من الحمل إلى فترة الأمومة.

البروتوكول

تمت الموافقة على جميع الإجراءات من قبل لجنة الأخلاقيات بجامعة أزابو (# 210319-30). تم استخدام الفئران C57B / 6J في يوم الحمل (GD) 14 تزن أكثر من 22 جراما في هذه الدراسة. تم الحصول على من مصدر تجاري (انظر جدول المواد). الكواشف والمعدات اللازمة للدراسة مدرجة في جدول المواد.

1. التحضير التجريبي

  1. قم بتشغيل سخان اللوحة وقم بتغطيته بورق الألمنيوم. امسح جميع الأسطح بنسبة 70٪ من الإيثانول.
  2. تم تعقيم جميع الأدوات الجراحية (المقص والملقط والملاقط الدقيقة والملاقط) مسبقا.
  3. تحضير الغرز المعقمة إلى الطول المطلوب واحتفظ بها جاهزة.
  4. قم بتغطية أقنعة التخدير بأقنعة مطاطية لضمان العقم وراحة المريض.
  5. افحص مقياس الجهد الحيوي للماوس (الشكل 1 أ) بحثا عن أي تشوهات أو تلف باستخدام تطبيقات tBase و LabChart (برنامج تحليل البيانات الفسيولوجية) المثبتة على جهاز كمبيوتر قادر على التسجيل.

2. زرع مقياس عن بعد

  1. ضع الماوس في صندوق تخدير تحريضي يحتوي على 4٪ أيزوفلوران.
  2. بعد تحقيق المستوى الجراحي للتخدير ، ضع الماوس في وضع الانبطاح على سخان اللوحة. ضع قناع التخدير على الماوس ، مع الحفاظ على مستوى الأيزوفلوران من 1٪ -2.0٪ وتدفق الأكسجين عند 0.5-2 لتر / دقيقة.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول ، لم يتم استخدام أي مسكنات ، مع مراعاة آثارها على الجنين والملاحظات السلوكية.
  3. استخدم مقص لإزالة الفراء بين الأذنين وتطهير الجلد ثلاث مرات باستخدام مطهرات متناوبة تحتوي على اليود و 70٪ كحول.
  4. لتأكيد المستوى الجراحي للتخدير ، اضغط على أصابع أقدام الكفوف الخلفية للفأر باستخدام ملقط. قم بعمل شق (2-3 سم) في الجلد بين الأذنين باستخدام المقص. أدخل ملقطا في الشق لفصل الجلد والعضلات حول الرقبة والجانب البطني ، مما يوفر مساحة على الجانب البطني خصيصا لوضع القياس عن بعد.
  5. أدخل جهاز التقريب من خلال الشق بين الأذنين وضعه في المساحة الجانبية البطنية.
  6. استخدم الملقط لدحرجة وتجميع الخيوط الموجبة والسالبة. ضع الخيوط في مساحة العنق (الشكل 1 ب).
  7. خياطة الشق باستخدام إبرة 13 مم وخياطة 20 سم ، مع الحرص على تجنب تلف الخيوط
  8. ضع الفأر في وضع ضعيف ونتف الفراء حول الترقوة باستخدام مقص. تطهير الجلد ثلاث مرات بالتناوب مع المطهرات القائمة على اليود و 70٪ كحول.
  9. قم بعمل قطع صغير حول جلد الترقوة بالمقص وافصل العضلات عن جلد الرقبة. استخرج الخيوط الموجبة والسالبة من مؤخرة الرقبة باستخدام الملقط.
  10. استخدم الملقط لفصل الغدد اللعابية وفضح المظهر "على شكل حرف V" للعضلة القصية الترقوية الخشائية (SCM) ، والتي تنشأ من الترقوة وتنتقل بشكل غير مباشر عبر كل جانب من جوانب الرقبة (الشكل 1 ج ، د).
  11. اضبط طول السلك السالب للوصول إلى SCM بالقرب من الترقوة. قم بإزالة أنبوب الرصاص بعناية من السلك السالب ، مع التأكد من شد القطب الكهربائي الملفوف المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بالداخل باستخدام ملاقط دقيقة.
  12. مرر إبرة الخياطة (7 مم) بخياطة 10 سم من خلال الانحناء على شكل حرف V من SCM لإنشاء حلقة. مرر القطب الكهربائي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ من السلك السالب عبر هذه الحلقة وضعه أسفل SCM بالقرب من الترقوة.
    1. اربط الحلقة برفق لتجنب إتلاف SCM وكرر العملية ثلاث مرات لتأمين القطب الكهربائي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ. قم بتأمين الرصاص السالب بشكل أكبر عن طريق وضع الخيط الثاني على الجانب الجمجمي من SCM وربطه حول أنبوب الرصاص السالب (الشكل 1E).
  13. قم بإجراء التقسيم حول عملية الخنجري وافصل الجلد بعناية عن العضلات من عملية الخنجري إلى الترقوة.
  14. قم بتمديد الرصاص الموجب للوصول إلى عملية الخنجري. على غرار الرصاص السالب ، قم بإزالة أنبوب الرصاص من الرصاص الموجب ، مع ضمان شد القطب الكهربائي الملفوف المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بالداخل باستخدام ملاقط دقيقة.
  15. استخدم إبرة 18 جم لإنشاء نفق تحت العضلة حول عملية الخنجري ، ثم ضع القطب الكهربائي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ في إبرة وقم بتمريره عبر العضلة حول عملية الخنجري.
  16. بعد إزالة الإبرة ، قم بخياطة القطب الكهربائي الملفوف المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ برفق على العضلات حول عملية الخنجري باستخدام إبرة خياطة (7 مم) بخيط 10 سم (الشكل 1 د). لمزيد من تأمين الرصاص الموجب ، ضع الخيط الثاني على الجانب الجمجفي من عملية الخنجري واربطه حول أنبوب الرصاص الموجب.
  17. أغلق جميع الشقوق باستخدام إبرة خياطة (13 مم) بطول خياطة 20 سم (الشكل 1E ، F).
  18. بعد الزرع ، ضع الماوس في قفص نظيف وضع القفص على tBase ، والذي يعمل كجهاز استقبال للقياس عن بعد للماوس (الشكل 1G). قم بتشغيل الكمبيوتر القابل للتسجيل واستخدم تطبيق برنامج تحليل البيانات المثبت لجمع بيانات تخطيط القلب. تأكد من أن بيانات تخطيط القلب تعرض أشكال الموجة العادية (الشكل 2 أ ، ب).
    ملاحظة: في حالة وجود أشكال موجية أو ضوضاء غير طبيعية (كما هو موضح في الشكل 2 ج) ، أعد توصيل الخيوط السلبية والإيجابية تحت التخدير.
  19. خلال فترة التعافي التي تستغرق يومين ، تأكد من معالجة الفأر بشكل مناسب عن طريق وضع جل الماء والطعام في قاع القفص. سجل سلوك القفص المنزلي فقط باستخدام مسجل محرك الأقراص خلال فترة الاسترداد هذه.

3. تسجيل تخطيط القلب وسلوك القفص المنزلي من الحمل إلى الفطام

  1. قم بتشغيل الأضواء الحمراء أثناء المرحلة المظلمة لأن مسجل محرك الأقراص لا يمكنه العمل بدون ضوء. ضع مسجل محرك الأقراص بجوار قفص المنزل لتسجيل السلوك. سجل تخطيط القلب باستخدام تطبيق LabChart على الكمبيوتر القابل للتسجيل. قبل جمع بيانات تخطيط القلب، تحقق من معدل أخذ عينات مخطط كهربية القلب في LabChart.
    ملاحظة: في هذا البروتوكول ، تم اختيار مسجل محرك الأقراص لأنه يمكن وضعه في أي مكان. بالإضافة إلى ذلك ، بالمقارنة مع كاميرا الفيديو ، يمكن لمسجلات محرك الأقراص التسجيل بزاوية واسعة واستخدام سعة تخزين بيانات أقل (على سبيل المثال ، يستخدم التسجيل لمدة 24 ساعة باستخدام مسجل محرك الأقراص حوالي 70 جيجابايت). في هذا العرض التوضيحي ، تم تعيين معدل أخذ عينات مخطط كهربية القلب في برنامج تحليل البيانات عند 1 كيلو / ثانية.
  2. بعد تشغيل مسجل محرك الأقراص ، قم بتشغيل LabChart على الكمبيوتر لتسجيل السلوك وتخطيط القلب.
    ملاحظة: في هذا العرض التوضيحي، تم استخدام ماكرو لتسجيل تخطيط القلب باستمرار وحفظ الملفات تلقائيا كل ساعتين. تم تنفيذ هذه العملية المتكررة طوال التجربة. بالإضافة إلى ذلك ، تم اختيار بطاقة SD بسعة 256 جيجابايت لأغراض التسجيل ، مما يسمح بجمع البيانات لمدة 24 ساعة تقريبا يوميا.
  3. افحص الماوس بحثا عن الولادة وتشوهات الجسم وقم بأخذ عينات من البيانات من مسجل محرك الأقراص والكمبيوتر القابل للتسجيل. يعتبر اليوم الذي أنجبت فيه الفأر صغارها هو يوم ما بعد الولادة (PD) 0. قم بقياس وزن الجراء كل يوم بعد الولادة.
    ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم جمع تسجيل الفيديو من مسجل محرك الأقراص وملف بيانات تخطيط القلب من الكمبيوتر القابل للتسجيل كل صباح من الساعة 7:30 إلى 8:30. بالإضافة إلى ذلك ، لمنع ضوضاء تخطيط القلب من الاهتزازات الناتجة عن لمس العديد من الجراء للأم ، تم إعدام القمامة إلى أربعة صغار (نصفهم من الذكور والنصف الآخر من الإناث).
  4. بعد التحقق من الماوس وجمع البيانات ، أعد كل شيء إلى موضعه الأصلي. قم بتشغيل مسجل محرك الأقراص والكمبيوتر القابل للتسجيل. ابدأ تشغيل تطبيق LabChart.
    ملاحظة: إذا تم استخدام ماكرو لتسجيل تخطيط القلب، فانقر فوق زر الماكرو وقم بتهيئة الماكرو عن طريق تحديد زر التشغيل من خيار الإدارة .
  5. مرة واحدة في الأسبوع ، استبدل القفص بآخر جديد. خلال هذه العملية ، قم بتضمين الفراش ، نصفها مستخدم سابقا ، والنصف الآخر جديد.
    ملاحظة: تكررت هذه العملية ، بما في ذلك أخذ عينات البيانات وفحوصات الفئران ، من GD 17 إلى يوم ما بعد الولادة (PD) 21.

4. تحليل مخطط كهربية القلب

  1. لتحليل بيانات تخطيط القلب، استخدم برنامج تحليل البيانات. ابدأ تشغيل LabChart وافتح ملف البيانات لفترة التسجيل. لتحليل تقلب معدل ضربات القلب (HRV) ، انقر فوق الزر HRV واضبط إعدادات اكتشاف النبض.
    ملاحظة: في هذا العرض التوضيحي، حدد الإعداد المخصص وقم بتغيير الحد الأدنى لارتفاع الذروة إلى 1.2 لضبط الكشف.
  2. بعد ضبط الإعدادات ، راجع جميع الإيقاعات واحذف أي بيانات ضوضاء (كما هو موضح في الشكل 2C).
    ملاحظة: إذا لم يتم اكتشاف موجة R، فقم بإضافتها أو تعديلها باستخدام الزر HRV .
  3. انقر فوق الزر HRV وحدد عرض مصنف الإيقاع. اختر جميع الإيقاعات في عرض مصنف الإيقاعات، ثم حدد عرض التقرير من زر HRV . انسخ البيانات من طريقة عرض التقرير والصقها في Excel.
    ملاحظة: تعرض نتائج HRV ، كما هو مبين في الجدول 1 ، كلا من مجالي الوقت والطيف من خلال برنامج تحليل البيانات ، مما يتيح المراقبة.

5. تصنيف ethogram لسلوك القفص المنزلي

  1. راجع جميع مقاطع الفيديو المسجلة للتحقق من وجود تشوهات ، مثل عدم تشغيل الضوء الأحمر أثناء المرحلة المظلمة ومسجل محرك الأقراص لا يعمل.
    ملاحظة: يتم تسجيل الفيديو بنفس طريقة تسجيل مخطط كهربية القلب، مع التقاط مقاطع الفيديو كل ساعتين.
  2. قم بتصنيف الرسم البياني بناء على معلمات مثل وضع الأم أثناء السلوك ، والوقت الذي تقضيه في السلوك ، والموقع الذي حدث فيه السلوك (الجدول 2) ، ثم راقب الفيديو من مسجل محرك الأقراص.

النتائج

بعد زرع جهاز القياس عن بعد في الفأرة الحامل ، قمنا بتسجيل مخطط كهربية القلب من الحمل إلى الرضاعة في قفص منزلي. تم ضبط معدل أخذ العينات على 1 كيلو / ثانية. لمقارنة مخطط كهربية القلب لكل حالة فسيولوجية للفأر الأم مع تجنب تأثير إيقاع الساعة البيولوجية ، تم تحليل بيانات 10 دقائق من 23:32 إلى 23:42 على GD 17 ، والولادة ، و PD 0 ، و PD 21 من ملف البيانات لمدة ساعتين (الشكل 3 ، الجدول 1). تم اختيار الوقت من 23:32 إلى 23:42 لأنه يمثل 10 دقائق قبل ولادة الجرو الأول أثناء الولادة. تم اختيار هذه الفترة الزمنية المحددة لإثبات جدوى إجراء تحليل البيانات أثناء الولادة عند وجود تقلصات عضلية. خلال جميع مراحل التحليل ، أظهر الفأر كلا من السلوكيات العامة (الشرب ، والحفر ، والطعام ، والاستمالة الذاتية) وسلوكيات الأمومة (بناء العش ، واللعق / الاستمالة) ، كما لوحظ من 6 من أصل 16 صورة مدرجة في الجدول 2.

تم تسجيل تخطيط كهربية القلب للأم دون تدخل في GD17 عندما كان الجنين داخل الجسم (الشكل 3 أ) وأثناء الولادة عندما حدثت تغيرات جسدية مثل تقلصات العضلات (الشكل 3 ب). بالإضافة إلى ذلك ، تم تسجيل مخطط كهربية القلب بثبات من ولادة الجرو (PD 0) إلى PD 21 (الشكل 3C ، D) على الرغم من سلوكيات التمريض المختلفة. أظهر تحليل تخطيط القلب أن معدل ضربات القلب انخفض تدريجيا بينما زاد فاصل الاختطار النسبي تدريجيا من GD 17 إلى PD 21 (الجدول 1). أظهر تحليل HRV أن نسبة LF / HF زادت بشكل حاد من PD 0 إلى PD 21 (الجدول 1).

تم تقسيم مخططات السلوكيات الأمومية والعامة المسجلة جنبا إلى جنب مع تخطيط القلب ، كما هو موضح في الجدول 2. أكدنا أيضا أنه يمكن قياس مخطط كهربية القلب دون اضطرابات في شكل الموجة عندما أظهرت الأمهات أي سلوك محدد في الجدول 2 ، مثل التغذية (الشكل 4 أ ، ج) والانحناء (الشكل 4 ب ، د).

figure-results-1
الشكل 1: القياس عن بعد المزروع في يوم الحمل 14 في الفأر. (أ) تم توصيل خيطين بجهاز قياس عن بعد. يمثل الأسود الرصاص السالب، والأبيض يمثل الرصاص الموجب. (ب) تم تجميع الخيوط السلبية والإيجابية ووضعها في الرقبة. تم وضع جهاز التقريب على الجانب البطني. (ج) تمت إزالة الرصاص من العنق ، وتم الكشف عن SCM. (د) تم وضع القياس عن بعد على الجانب البطني. يتم تمثيل SCM باللون الوردي. يتم تمثيل عملية الترقوة والخنجري باللون الرمادي. يشير الخط الأسود إلى السلب. يشير الخط البرتقالي إلى المقدمة الموجبة. يمثل الخط الأزرق موضع الخياطة. (ه) تم توصيل الرصاص السالب ب SCM. تم توصيل الرصاص الإيجابي حول العضلة الخنجري. (و) تم إغلاق جميع الشقوق (ممثلة بالدائرة الحمراء) باستخدام خياطة 20 سم. (ز) إعداد التقاط الفيديو باستخدام مسجل محرك أقراص. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: مخطط كهربية القلب المسجل باستخدام برنامج تحليل البيانات. (أ) تم تسجيل مخطط كهربية القلب لمدة 3 ثوان (ب) تخطيط القلب لكل نبضة قلب. (ج) تشير الخطوط المتقطعة الحمراء إلى المناطق التي لم يتم فيها تسجيل مخطط كهربية القلب. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: تخطيط القلب أثناء الحمل والولادة والرضاعة. نتائج مخطط كهربية القلب لنفس الماوس في نفس الوقت. (أ) تخطيط القلب في GD 17. (ب) تخطيط القلب أثناء الولادة. (ج) تخطيط القلب في PD 0. (د) تخطيط القلب في PD 21. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: تسجيل تخطيط القلب أثناء الملاحظة السلوكية. تم تسجيل مخطط كهربية القلب أثناء بناء الرسم البياني لنفس الفأر في PD 6. (أ) صورة للأم وهي تأكل طعاما صلبا. (ب) صورة للأم رابضة فوق صغارها. (ج) تخطيط كهربية القلب للأم أثناء تناول الطعام. (د) تخطيط القلب للأم أثناء الانحناء فوق صغارها. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الجدول 1: تحليل تقلب معدل ضربات القلب على أساس تخطيط القلب من الحمل إلى الرضاعة. تم إجراء تحليل تقلب معدل ضربات القلب (HRV) بناء على بيانات تخطيط القلب الموضحة في الشكل 3. تم عرض جميع التحليلات لنفس الفأر وفي نفس الوقت (23: 32-23: 42). متوسط RR ، متوسط فترات النبض. متوسط المعدل ، متوسط معدل الإيقاع ؛ SDSD ، الانحراف المعياري للفرق بين فترات النبض المتتالية ؛ RMSSD ، جذر متوسط مربع الفروق المتتالية في فترات RR ؛ pRR50 ، النسبة المئوية لفروق فاصل النبض أكبر من مدة الإصلاح ؛ المجموع ، الطاقة الموجودة في نطاق التردد بأكمله ؛ VLF ، تردد منخفض جدا ؛ LF ، تردد منخفض ؛ HF ، تردد عال ؛ SD1 ؛ الانحراف المعياري على طول المحور الثانوي لتوزيع Poincare; SD2 ، الانحراف المعياري على طول المحور الرئيسي لتوزيع Poincare. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

الجدول 2: ethograms المعرفة. تم تحديد جميع المخططات بناء على معايير مثل الموقف والوقت المستغرق والمكان الذي زاروه. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

المناقشة

في هذه الطريقة ، حيث تم زرع جهاز القياس عن بعد في الفئران الحامل ، يمكن تتبع مخطط كهربية القلب باستمرار في نفس الفأر من الحمل إلى الرضاعة. أظهر الفأر مخططات متضمنة الحركة ، مما يشير إلى اليقظة خلال جميع فترات التحليل (23: 32-23: 42) من GD 17 إلى PD 21. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت النتائج الحالية أن معدل ضربات القلب انخفض تدريجيا من الحمل إلى الرضاعة. يعتبر هذا الانخفاض ناتجا عن تطبيع معدل ضربات القلب ، حيث أظهرت العديد من الدراسات أن معدلات ضربات القلب تزداد عند الإناث الحوامل بسبب زيادة تدفق الدم11،12.

علاوة على ذلك ، زاد النشاط الودي من PD 0 إلى PD 21 في نفس الفأر. ومع ذلك ، لم تكن هناك تغييرات في النشاط الودي أو السمبتاوي من GD 17 إلى PD 0. على غرار البيانات الوديمة أثناء الحمل ، لم تبلغ الدراسات السابقة عن أي تغييرات في النشاط الودي والباراسمبتاوي في الفئران من اليوم 4 إلى اليوم 18 من الحمل مقارنة بتلك الموجودة في الفئرانالبكر 20. في الفئران ، يمكن تعديل النشاط اللاإرادي للأم عن طريق نمو الجراء. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتحديد ما إذا كانت خصائص النشاط اللاإرادي هذه شائعة بين أمهات الفئران أو تتأثر بحالة اليقظة.

قامت بعض الدراسات السابقة التي أجريت على الفئران بقياس مخطط كهربية القلب أثناء الحمل والرضاعة مع قيود على الحركة والسلوك الطبيعي لأن الأم كانت معزولة عن الجراء أو تحت التخدير17،18،19. على العكس من ذلك ، سمحت الطريقة المستخدمة في هذه الدراسة للأم بالتحرك بحرية أثناء تسجيل تخطيط القلب لأن القياس عن بعد وسلك القطب المتصل بالعضلة تم زرعهما تحت الجلد. على وجه الخصوص ، تم تسجيل مخطط كهربية القلب عندما كانت الأم تأكل وتدير رأسها لأعلى ، على الرغم من أن الخيوط السلبية كانت مرتبطة ب SCM.

بالإضافة إلى ذلك ، سمح زرع الجهاز في الجسم الحي بتسجيل مستقر ، حتى مع ملامسة الجراء المتعايشة أو الاهتزازات الناجمة عن أنشطة الأم. على سبيل المثال ، تم قياس مخطط كهربية القلب حتى عندما أظهرت الأم الاستمالة الذاتية (البيانات غير معروضة) والرابضة فوق الجراء في قفص المنزل. بناء على هذه النتائج ، فإن هذه الطريقة فعالة في تتبع تخطيط القلب للأمهات اللواتي يقضين حياتهن اليومية مع صغارهن دون أي قيود على سلوكهن. ومع ذلك ، لم يتم تسجيل تخطيط القلب عندما كان القياس عن بعد المستخدم في هذه الدراسة على مسافة معينة من tBase. على سبيل المثال ، عندما كانت الأمهات تتحرك نحو حامل الطعام أو يتسلقن القفص. لذلك ، من الضروري إجراء تحسينات في بيئة القفص المنزلي.

تسمح هذه الطريقة أيضا بتسجيل مخطط كهربية القلب أثناء أداء أنشطة مثل سلوكيات الأمومة والسلوكيات العامة. لتسجيل السلوك وتخطيط القلب في وقت واحد في قفص المنزل لفترات طويلة الأجل ، تم استخدام مسجل محرك الأقراص5 بدلا من كاميرا الفيديو. بالإضافة إلى ذلك ، لتحليل السلوكيات المسجلة بالتفصيل ، تم تقسيم المخططات بناء على معايير مثل الموقف والوقت المستغرق والظروف الأخرى لكل من سلوكيات الأم والعامة. يمكن تقسيم تخطيط القلب للأمهات لكل سلوك ومقارنتها في نفس اليوم. تسلط هذه المقارنة الضوء على كيفية اختلاف النشاط اللاإرادي للأم بين سلوكيات الأم والسلوكيات العامة اعتمادا على فترة الحمل إلى الرضاعة.

في الختام ، يتتبع هذا البروتوكول التفاعل بين العوامل الثلاثة: النشاط اللاإرادي ، وسلوك الأم ، وتطور الجرو ، ويمكن أن يوفر نظرة ثاقبة لخصائص وآليات التغييرات التي تحدث في الأمهات من الحمل إلى الفطام.

الإفصاحات

ويعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

تم دعم هذه الدراسة من قبل JSPS KAKENHI (أرقام المنح JP 21H04981 و 30974521) ومركز التنوع والإنصاف والشمول ، جامعة أزابو.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
مؤقت تكرار 24 ساعةباناسونيكWH3311BP
5-0 خياطة نايلونناتسومي سيساكوشوCo-23s-N2
صندوق التخديرNatsume Seisakusho CoKN-1010W110 & times ؛ D110 & times; قناع التخدير H110mm
Natsume Seisakusho CoKN-1019-1
آلة التخديرNatsume Seisakusho CoKN-1071-E
C57BL6 / J الفئرانClea Japan، Incفأر الحمل في 14 يوما
كليب لايتYazawa CorporationCLX60X02WH
ملحقات نظام التكوينTR190
مسجل محرك الأقراصTranscendTS-DP250A-32G
حامل الطعامClea Japan، IncCL-2802
IsofluraneFujiFilM099-06571
LabChart Pro V8AdinstumentsMLU260 / 8
LabChart8AdinstumentsMLS060 / 8
ملحقات الماوس الحيوية المحتملةMT10B
إبرة 18 جم 1 1/2تيروموNN-1838R
سخان لوحةسانكو4976285145407
PowerLab 4/26ملحقاتPL2604
ماوس كمبيوتر قابل للتسجيلماوس كمبيوتر K7-H
لمبة إضاءة حمراءELPALDG1R-G-GWP254
قناع مطاطيNatsume Seisakusho Coبطاقة SD KN-1019-M
(256 جيجابايت)تجاوزTS256GUSD350Vيمكنها تسجيل ما يقرب من 24 ساعة
إبرة خياطة 13 ممNatsume Seisakusho CoC-24-540-NO.0
إبرة خياطة 7 ممNatsume Seisakusho CoC-24-540-NO.0000
tBaseAdinstumentsMT110

المراجع

  1. Bowlby, J. Attachment and loss. Vol. 1. 1, Basic Books. New York. (1969).
  2. Teicher, M. H., Samson, J. A. Childhood maltreatment and psychopathology: A case for ecophenotypic variants as clinically and neurobiologically distinct subtypes. Am J Psychiatry. 170 (10), 1114-1133 (2013).
  3. Hoskins, D. H. Consequences of parenting on adolescent outcomes. Societies. 4 (3), 506-531 (2014).
  4. Caldji, C., et al. Maternal care during infancy regulates the development of neural systems mediating the expression of fearfulness in the rat. Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (9), 5335-5340 (1998).
  5. Sakamoto, T., Ishio, Y., Ishida, Y., Mogi, K., Kikusui, T. Low maternal licking/grooming stimulation increases pain sensitivity in male offspring. Exp Anim. 70 (1), 13-21 (2021).
  6. Champagne, F., Meaney, M. J. Like mother, like daughter: Evidence for non-genomic transmission of parental behavior and stress responsivity. Prog Brain Res. 133, 287-302 (2001).
  7. Terkel, J., Rosenblatt, J. S. Maternal behavior induced by maternal blood plasma injected into virgin rats. J Comp Physiol Psychol. 65 (3), 479-482 (1968).
  8. Amenomori, Y., Chen, C. L., Meites, J. Serum prolactin levels in rats during different reproductive states. Endocrinology. 86 (3), 506-510 (1970).
  9. Yaguchi, K., et al. Dynamic modulation of pulsatile activities of oxytocin neurons in lactating wild-type mice. PloS One. 18 (5), e0285589(2023).
  10. Kikusui, T., Isaka, Y., Mori, Y. Early weaning deprives mouse pups of maternal care and decreases their maternal behavior in adulthood. Behav Brain Res. 162 (2), 200-206 (2005).
  11. Kodogo, V., Azibani, F., Sliwa, K. Role of pregnancy hormones and hormonal interaction on the maternal cardiovascular system: a literature review. Clin Res Cardiol. 108 (8), 831-846 (2019).
  12. Burke, S. D., et al. Circulatory and renal consequences of pregnancy in diabetic NOD mice. Placenta. 32 (12), 949-955 (2011).
  13. Feldman, R., Magori-Cohen, R., Galili, G., Singer, M., Louzoun, Y. Mother and infant coordinate heart rhythms through episodes of interaction synchrony. Infant Behav Dev. 34 (4), 569-577 (2011).
  14. Yoshida, S., et al. Infants show physiological responses specific to parental hugs. iScience. 23 (4), 100996(2020).
  15. Wass, S. V., et al. Parents mimic and influence their infant's autonomic state through dynamic affective state matching. Curr Biol. 29 (14), 2415-2422 (2019).
  16. Esposito, G., et al. Infant calming responses during maternal carrying in humans and mice. Curr Biol. 23 (9), 739-745 (2013).
  17. Khandoker, A. H., et al. Investigating the effect of cholinergic and adrenergic blocking agents on maternal-fetal heart rates and their interactions in mice fetuses. Biol Open. 11 (4), (2022).
  18. Widatalla, N., et al. Correlation between maternal and fetal heart rate increases with fetal mouse age in typical development and is disturbed in autism mouse model treated with valproic acid. Front Psychiatry. 13, 998695(2022).
  19. Mezzacappa, E. S., Tu, A. Y., Myers, M. M. Lactation and weaning effects on physiological and behavioral responses to stressors. Physiol Behav. 78 (1), 1-9 (2003).
  20. Slangen, B. F., Out, I. C., Janssen, B. J., Peeters, L. L. Blood pressure and heart rate variability in early pregnancy in rats. Am J Physiol. 273 (4), 1794-1799 (1997).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة