מאמר שיטה

ניתוח אלקטרוקרדיוגרמות והתנהגות בעכברים מתקופת ההריון ועד ההנקה

1.4K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/66498

⸱

5 באפריל 2024

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

במאמר זה

סיכום

רישום סימולטני של פעילות אוטונומית והתנהגות אימהית מפורטת של עכברים אמהות מההריון ועד ההנקה הושג באמצעות מערכת טלמטריה. שיטה זו מסייעת להבין את הדינמיקה של המאפיינים הפיזיולוגיים וההתנהגותיים אצל אמהות מההריון ועד הגמילה.

תקציר

שינויים ביחסי אם-צאצא מלווים ככל הנראה בשינויים דינמיים במערכת העצבים האוטונומית. למרות שמדידות זמניות של פעילות אוטונומית בוצעו באמהות ותינוקות אנושיים, ניתוח השינויים ארוכי הטווח נותר לא נחקר. אמהות עכברים יכולות ליצור קשרים חברתיים עם הגורים שלהן ויש להן תקופה קצרה של הריון והנקה, מה שהופך אותן לשימושיות לבחינת שינויים פיזיולוגיים מהריון לגידול גורים. לכן, נעשה שימוש במערכת טלמטריה במשך מספר שבועות כדי למדוד את השינויים במערכת העצבים האוטונומית ואת התנהגותן של אמהות עכברים. התוצאות הנוכחיות הראו כי ניתן לרשום אלקטרוקרדיוגרמה (ECG) ביציבות ללא קשר לתנועות האימהות והלידה. ניתוח א.ק.ג הראה שקצב הלב ירד בהדרגה מההריון ועד ההנקה, והפעילות הסימפתטית עלתה בחדות ככל שהגורים התפתחו. יתר על כן, הרישום הסימולטני של התנהגות ואק"ג בכלוב הביתי איפשר לנו להבין את ההשפעות תלויות ההתנהגות על האק"ג, ובכך לחשוף את המאפיינים של פעילות עצבית אוטונומית במהלך כל התנהגות. לפיכך, שיטת הניסוי הנוכחית עוזרת להבין כיצד המאפיינים הפיזיולוגיים של אמהות משתנים מהריון ועד לגידול גורים, ותומכים בהתפתחות בריאה של גורים.

מבוא

יחסי אם-צאצא הם ייחודיים מבין מערכות היחסים שנוצרו על ידי מיני בעלי חיים שונים בשל השפעתם הרבה על עתיד הצאצאים. בבני אדם, ההתפתחות וההתנהגויות הפנימיות/חיצוניות של ילדים מושפעות מסגנון ההורות כמו גם ממידת ההתעללות וההזנחה 2,3. באופן דומה, במכרסמים, לאיכות ההתנהגות האימהית יש השפעה משמעותית על התפתחות והתנהגות הגורים 4,5,6. לכן, מעקב ובחינה מפורטים של התנהגויות הטיפוח של אמהות יכולים לספק תובנות לגבי המנגנונים של הבדלים אינדיבידואליים בהתפתחות ובתמיכה בריאה של צאצאיהן.

מחקרים התנהגותיים ופיזיולוגיים הראו כי אמהות יונקים עוברות שינויים התנהגותיים ופיזיולוגיים דינמיים מההריון ועד ההנקה. כאשר נקבות יונקים נכנסות להריון, הפרשת אסטרוגן ושינויים הורמונליים אחרים משפיעים על התנהגות האם7. ככל שהצאצאים גדלים ותדירות ההנקה יורדת, הפרשת ההורמונים משתנה באופן דינמי למצב שלפני ההריון, ושם קץ לביטוי ההתנהגות האימהית 8,9,10. ממצאים אלה מצביעים על כך שהאינטראקציה בין המערכת האנדוקרינית, ההתנהגות האימהית והתפתחות הצאצאים ממלאת תפקיד חשוב בשינויים שאמהות יונקים חוות במהלך ההריון וההנקה.

שינויים התנהגותיים ופיזיולוגיים אצל אמהות יונקים מההריון ועד ההנקה קשורים קשר הדוק לא רק למערכת האנדוקרינית אלא גם למערכת העצבים האוטונומית11,12. מחקרים בבני אדם מצביעים על כך שמגע אם-תינוק גורם לשינויים במערכת העצבים האוטונומית של אמהות ותינוקות13. מספר מחקרים מדדו את האלקטרוקרדיוגרמה (ECG) ואת שונות קצב הלב אצל אמהות ותינוקות אנושיים, והראו שכל התנהגות משנה את קצב הלב ואת מרווח ה-RR של האחרים 14,15,16. עם זאת, לא ברור כיצד שלושת הגורמים - מערכת העצבים האוטונומית, התנהגות אימהית והתפתחות הצאצאים - מתקשרים זה עם זה מההריון ועד ההנקה. יתר על כן, קשה לעקוב אחר אינטראקציות אלו בבני אדם לאורך תקופה ארוכה מכיוון שתקופת ההנקה האנושית היא כשנתיים.

מכרסמים משמשים לעתים קרובות במקום בני אדם במחקרים כאלה. מערכת העצבים האוטונומית של מכרסמים נמדדה בהרדמה או בבידוד מגורים כדי למנוע רישום לא יציב ונזק למכשיר המדידה; לפיכך, המדידה היא זמנית במצבים מוגבלים התנהגותית 17,18,19. חיוני להתבונן במערכת העצבים האוטונומית בסביבה שבה מכרסמים יכולים לנוע בחופשיות ולתקשר עם אחרים מכיוון שאינטראקציות אם-גור יכולות לשנות את ההתנהגות והפיזיולוגיה של אמהות 8,9,10,15.

שיטה ניסיונית זו פותחה כדי לאפשר תנועה חופשית של האם. בשיטה זו הוצמד טלמטר א.ק.ג תת עורי לאם בהריון כדי למנוע נזק למכשיר ולאפשר רישום א.ק.ג יציב לטווח ארוך מההריון ועד ההנקה. אמהות עכברים יכולות להפגין התנהגויות כלליות (טיפוח עצמי, צריכת מזון וכו') והתנהגות אימהית רגילה בכלוב הביתי שלהן; לפיכך, ניתן לצפות בכל התנהגות ואק"ג ולהשוות בקלות באותו עכבר. מקליט כונן תיעד את התנהגות העכבר במשך 24 שעות במשך תקופה של ארבעה שבועות. פרוטוקול ניסיוני זה אפשר לנו לעקוב אחר השינויים הדינמיים בפעילות ובהתנהגות האוטונומית מההריון ועד לתקופת האם.

פרוטוקול

כל הנהלים אושרו על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת אזאבו (#210319-30). עכברי C57B/6J ביום ההריון (GD) 14 במשקל של מעל 22 גרם שימשו למחקר הנוכחי. בעלי החיים הושגו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים). הריאגנטים והציוד הדרושים למחקר מפורטים בטבלת החומרים.

1. הכנה לניסויים

  1. הפעל את תנור הפאנל וכסה אותו בנייר אלומיניום. נגב את כל המשטחים עם 70% אתנול.
  2. כל המכשירים הכירורגיים (מספריים, מלקחיים, פינצטה עדינה ופינצטה) עברו חיטוי מראש.
  3. הכינו את התפרים הסטריליים לאורך הרצוי ושמרו אותם מוכנים.
  4. מכסים את מסכות ההרדמה במסכות גומי כדי להבטיח סטריליות ונוחות המטופל.
  5. בדוק את הטלמטר הביו-פוטנציאלי של העכבר (איור 1A) לאיתור חריגות או נזק באמצעות יישומי tBase ו-LabChart (תוכנת ניתוח הנתונים הפיזיולוגיים) המותקנים על מחשב המסוגל להקליט.

2. השתלת טלמטר

  1. הנח את העכבר בקופסת הרדמה אינדוקציה עם 4% איזופלורן.
  2. לאחר השגת מישור ההרדמה הכירורגי, הנח את העכבר במצב נוטה על מחמם הפאנל. מקם את מסכת ההרדמה על העכבר, תוך שמירה על רמת איזופלורן של 1%-2.0% וזרימת חמצן ב-0.5-2 ליטר לדקה.
    הערה: בפרוטוקול זה לא נעשה שימוש במשככי כאבים, תוך התחשבות בהשפעותיהם על העובר ותצפיות התנהגותיות.
  3. השתמש בקוצץ כדי להסיר את הפרווה בין האוזניים ולחטא את העור שלוש פעמים עם חומרי חיטוי על בסיס יוד לסירוגין ו-70% אלכוהול.
  4. כדי לאשר את מישור ההרדמה הכירורגי, צבט את אצבעות כפות הרגליים האחוריות של העכבר בעזרת פינצטה. בצע חתך (2-3 ס"מ) בעור בין האוזניים בעזרת מספריים. הכנס מלקחיים לחתך כדי להפריד בין העור והשריר סביב הצוואר לבין הצד הגחוני, וליצור מקום בצד הגחון במיוחד למיקום טלמטריה.
  5. הכנס את הטלמטר דרך החתך בין האוזניים והנח אותו בחלל הצד הגחוני.
  6. השתמש במלקחיים כדי לגלגל ולצרור את המוליכים החיוביים והשליליים. הנח את המוליכים בחלל הצוואר (איור 1B).
  7. תפרו את החתך באמצעות מחט 13 מ"מ ותפר של 20 ס"מ, תוך הקפדה על מניעת נזק למובילים.
  8. הניחו את העכבר במצב שכיבה ומרטו את הפרווה סביב עצם הבריח בעזרת קוצץ. חיטוי העור שלוש פעמים עם חומרי חיטוי על בסיס יוד לסירוגין ו-70% אלכוהול.
  9. עשו חתך קטן סביב עור עצם הבריח בעזרת מספריים והפרידו את השרירים מעור הצוואר. חלץ את המוליכים החיוביים והשליליים מהחלק האחורי של הצוואר באמצעות מלקחיים.
  10. השתמשו במלקחיים כדי להפריד את בלוטות הרוק ולחשוף את המראה "בצורת V" של שריר הסטרנוקלידומסטואיד (SCM), שמקורו בעצם הבריח ונע באלכסון על פני כל צד של הצוואר (איור 1C,D).
  11. כוונן את אורך המוליך השלילי כדי להגיע ל-SCM ליד עצם הבריח. הסר בזהירות את צינור העופרת מהכבל השלילי, וודא שאלקטרודת הנירוסטה המפותלת בפנים נמתחת באמצעות פינצטה עדינה.
  12. העבירו את מחט התפירה (7 מ"מ) עם תפר של 10 ס"מ דרך העיקול בצורת V של ה- SCM ליצירת לולאה. העבירו את האלקטרודה מנירוסטה מהכבל השלילי דרך לולאה זו ומקמו אותה מתחת ל-SCM ליד עצם הבריח.
    1. קשרו קלות את הלולאה כדי למנוע נזק ל-SCM וחזרו על הפעולה שלוש פעמים כדי לאבטח את האלקטרודה מנירוסטה. אבטח את המוליך השלילי עוד יותר על ידי מיקום התפר השני בצד הגולגולת של ה-SCM וקשירתו סביב הצינור של המוליך השלילי (איור 1E).
  13. בצע חתך סביב תהליך ה- xiphoid והפרד בזהירות את העור מהשריר מתהליך ה- xiphoid לעצם הבריח.
  14. הרחב את ההובלה החיובית כדי להגיע לתהליך ה-xiphoid. בדומה לעופרת השלילית, הסר את צינור העופרת מהכבל החיובי, וודא שאלקטרודת הנירוסטה המפותלת בפנים נמתחת באמצעות פינצטה עדינה.
  15. השתמש במחט 18 גרם כדי ליצור מנהרה מתחת לשריר סביב תהליך ה-xiphoid, ולאחר מכן הנח את האלקטרודה מנירוסטה במחט והעביר אותה דרך השריר סביב תהליך ה-xiphoid.
  16. לאחר הסרת המחט, תפרו קלות את האלקטרודה המפותלת מפלדת אל-חלד לשריר סביב תהליך ה-xiphoid באמצעות מחט תפירה (7 מ"מ) עם תפר של 10 ס"מ (איור 1D). כדי לאבטח עוד יותר את העופרת החיובית, מקם את התפר השני בצד הגולגולת של תהליך ה-xiphoid וקשר אותו סביב הצינור של המוליך החיובי.
  17. סגור את כל החתכים באמצעות מחט תפירה (13 מ"מ) באורך תפר של 20 ס"מ (איור 1E,F).
  18. לאחר ההשתלה, הניחו את העכבר בכלוב נקי ומקמו את הכלוב על ה-tBase, שמתפקד כמקלט עבור טלמטריה של עכבר (איור 1G). הפעל את המחשב הניתן לצריבה והשתמש ביישום התוכנה לניתוח נתונים המותקן כדי לאסוף נתוני אק"ג. בדוק שנתוני האק"ג מציגים צורות גל רגילות (איור 2A,B).
    הערה: במקרה של צורות גל או רעש חריגים (כפי שמוצג באיור 2C), חבר מחדש את המוליכים השליליים והחיוביים בהרדמה.
  19. במהלך תקופת ההחלמה בת היומיים, ודא שהעכבר מטופל כראוי על ידי הנחת ג'ל מים ומזון בתחתית הכלוב. רשום רק התנהגות כלוב ביתי עם מקליט כונן במהלך תקופת התאוששות זו.

3. תיעוד א.ק.ג והתנהגות כלוב ביתי מההריון ועד הגמילה

  1. הפעל את הנורות האדומות בשלב החשוך, מכיוון שמקליט הכונן אינו יכול לתפקד ללא אור. מקם את מקליט הכונן ליד כלוב הבית כדי לתעד התנהגות. הקלט אק"ג באמצעות היישום LabChart במחשב הניתן לצריבה. לפני איסוף נתוני האק"ג, ודא את קצב הדגימה של א.ק.ג ב-LabChart.
    הערה: בפרוטוקול זה, מקליט הכונן נבחר מכיוון שניתן למקם אותו בכל מקום. בנוסף, בהשוואה למצלמת וידאו, מקליטי כונן יכולים להקליט בזווית רחבה ולהשתמש בפחות קיבולת אחסון נתונים (לדוגמה, הקלטה של 24 שעות עם מקליט כונן משתמשת בכ-70 GB). בהדגמה זו, קצב הדגימה של א.ק.ג בתוכנת ניתוח הנתונים נקבע על 1 k/s.
  2. לאחר הפעלת מקליט הכונן, הפעל את LabChart במחשב כדי לתעד התנהגות וא.ק.ג.
    הערה: בהדגמה זו, נעשה שימוש במאקרו כדי להקליט באופן רציף א.ק.ג ולשמור אוטומטית את הקבצים כל שעתיים. תהליך חוזר זה בוצע לאורך כל הניסוי. בנוסף, נבחר כרטיס SD בנפח 256 GB למטרות הקלטה, המאפשר כ-24 שעות של איסוף נתונים ביום.
  3. בדוק את העכבר לאיתור לידה וחריגות בגוף ודגום את הנתונים ממקליט הכונן ומהמחשב הניתן לצריבה. היום שבו העכבר המליט את הגורים שלו נחשב ליום שלאחר הלידה (PD) 0. מדוד את משקל הגורים כל יום לאחר הלידה.
    הערה: במחקר זה, הקלטת הווידאו ממקליט הכונן וקובץ נתוני האק"ג מהמחשב הניתן להקלטה נאספו מדי בוקר בין השעות 7:30 ל-8:30. בנוסף, כדי למנוע רעש א.ק.ג מרעידות שנגרמו על ידי מספר גורים שנגעו באם, ההמלטה הושמדה לארבעה גורים (מחציתם היו זכרים והמחצית השנייה נקבות).
  4. לאחר בדיקת העכבר ואיסוף הנתונים, החזר הכל למקומו המקורי. הפעל את מקליט הכונן ואת המחשב הניתן לצריבה. הפעל את היישום LabChart.
    הערה: אם נעשה שימוש במאקרו להקלטת א.ק.ג, לחץ על כפתור המאקרו ואתחל את המאקרו על ידי בחירת כפתור ההפעלה מאפשרות הניהול .
  5. פעם בשבוע החלף את הכלוב בחדש. במהלך תהליך זה, כלול את המצעים, שמחציתם שימשו בעבר, והמחצית השנייה חדשה.
    הערה: תהליך זה, כולל דגימת נתונים ובדיקות עכבר, חזר על עצמו מ-GD 17 ליום שלאחר הלידה (PD) 21.

4. ניתוח האק"ג

  1. כדי לנתח את נתוני האק"ג, השתמש בתוכנת ניתוח הנתונים. הפעל את LabChart ופתח את קובץ הנתונים עבור תקופת ההקלטה. כדי לנתח את שונות הדופק (HRV), לחץ על כפתור ה- HRV והתאם את הגדרות זיהוי הפעימה.
    הערה: בהדגמה זו, בחר את ההגדרה המותאמת אישית ושנה את גובה השיא המינימלי ל-1.2 לכוונון זיהוי.
  2. לאחר התאמת ההגדרות, view כל הפעימות ומחק את כל נתוני הרעש (כפי שמוצג באיור 2C).
    הערה: אם גל R אינו מזוהה, הוסף או שנה אותו באמצעות לחצן HRV .
  3. לחץ על כפתור HRV ובחר את תצוגת מסווג הפעמות. בחר את כל הפעימות בתצוגת מסווג הפעימות ולאחר מכן בחר את תצוגת הדוח מלחצן HRV . העתק את הנתונים מתצוגת הדוח והדבק אותם ב- Excel.
    הערה: תוצאות HRV, כפי שמוצג בטבלה 1, מציגות הן את תחומי הזמן והן את תחומי הספקטרום באמצעות תוכנת ניתוח הנתונים, מה שמאפשר תצפית.

5. סיווג האתוגרמה של התנהגות כלוב ביתי

  1. Review כל הסרטונים המוקלטים כדי לבדוק אם יש חריגות, כגון האור האדום שאינו נדלק בשלב החשוך ומקליט הכונן אינו פועל.
    הערה: הסרטון מוקלט באותו אופן כמו האק"ג, עם קטעי וידאו שצולמו כל שעתיים.
  2. סווג את האתוגרמה לקטגוריות על סמך פרמטרים כגון תנוחת האם במהלך ההתנהגות, הזמן שהוקדש להתנהגות והמיקום שבו התרחשה ההתנהגות (טבלה 2), ולאחר מכן צפה בסרטון ממקליט הכונן.

תוצאות

לאחר השתלת הטלמטר בעכבר ההרה, רשמנו את האק"ג מההריון ועד ההנקה בכלוב ביתי. קצב הדגימה נקבע ל-1 ק"מ לשנייה. כדי להשוות את האק"ג של כל מצב פיזיולוגי של עכבר האם תוך הימנעות מהשפעת השעון הביולוגי, נותחו נתוני 10 הדקות מ-23:32 עד 23:42 על GD 17, לידה, PD 0 ו-PD 21 מקובץ הנתונים של שעתיים (איור 3, טבלה 1). הזמן שבין 23:32 ל-23:42 נבחר מכיוון שהוא מייצג את 10 הדקות לפני לידת הגור הראשון במהלך הלידה. פרק זמן ספציפי זה נבחר כדי להדגים את ההיתכנות של ביצוע ניתוח נתונים במהלך הלידה כאשר היו התכווצויות שרירים. במהלך כל שלבי הניתוח, העכבר הפגין הן התנהגויות כלליות (שתייה, חפירה, אוכל, טיפוח עצמי) והן התנהגויות אימהיות (בניית קן, ליקוק/טיפוח), כפי שנצפה מ-6 מתוך 16 האתוגרמות המפורטות בטבלה 2.

האק"ג של האם נרשם ללא הפרעה ב-GD17 כאשר העובר היה בתוך הגוף (איור 3A) ובמהלך הלידה כאשר התרחשו שינויים פיזיים כמו למשל התכווצויות שרירים (איור 3B). נוסף על כך, האק"ג תועדו ביציבות מלידת גור (PD 0) ועד PD 21 (איור 3C,D) למרות התנהגויות הנקה שונות. ניתוח א.ק.ג הראה שקצב הלב ירד בהדרגה בעוד שמרווח ה-RR עלה בהדרגה מ-GD 17 ל-PD 21 (טבלה 1). ניתוח ה-HRV הראה כי יחס ה-LF/HF עלה בחדות מ-PD 0 ל-PD 21 (טבלה 1).

האתוגרמות של התנהגויות אימהיות וכלליות שתועדו יחד עם האק"ג חולקו, כפי שמוצג בטבלה 2. אישרנו גם שאפשר למדוד אק"ג ללא הפרעות בצורת הגל כאשר האימהות הפגינו התנהגות כלשהי שהוגדרה בטבלה 2, כמו למשל האכלה (איור 4A,C) וכריעה (איור 4B,D).

figure-results-1
איור 1: טלמטריה שהושתלה ביום ההיריון ה-14 בעכבר. (A) שני מוליכים חוברו לטלמטר. השחור מייצג עופרת שלילית, והלבן מייצג עופרת חיובית. (B) המוליכים השליליים והחיוביים נאספו והונחו בצוואר. הטלמטר הוצב בצד הגחון. (C) העופרת הוסרה מהצוואר, וה-SCM נחשף. (D) הטלמטריה הייתה ממוקמת בצד הגחון. ה-SCM מיוצג בוורוד. תהליך עצם הבריח והקסיפואיד מיוצגים באפור. הקו השחור מציין את הפניה השלילית. הקו הכתום מציין את ההובלה החיובית. הקו הכחול מייצג את תנוחת התפר. (E) המוליך השלילי היה מחובר ל-SCM. ההובלה החיובית הייתה מחוברת סביב שריר ה-xiphoid. (F) כל החתכים (המיוצגים על ידי העיגול האדום) נסגרו באמצעות תפר באורך 20 סנטימטרים. (ז) הגדרת צילום וידאו באמצעות מקליט כונן. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: א.ק.ג שהוקלט באמצעות תוכנת ניתוח הנתונים. (A) האק"ג נרשם במשך 3 שניות. (B) א.ק.ג עבור כל פעימת לב. (C) קווים מקווקווים אדומים מציינים אזורים שבהם האק"ג לא נרשם. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: א.ק.ג במהלך ההריון, הלידה וההנקה. תוצאות האק"ג של אותו עכבר בו זמנית. (א) א.ק.ג ב-GD 17. (ב) א.ק.ג במהלך הלידה. (ג) א.ק.ג ב-PD 0. (ד) א.ק.ג ב-PD 21. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: רישום א.ק.ג במהלך תצפית התנהגותית. א.ק.ג נרשמו במהלך בניית האתוגרמה של אותו עכבר ב-PD 6. (A) תמונה של האם אוכלת מזון מוצק. (B) תמונה של האם כורעת מעל הגורים שלה. (C) האק"ג של האם בזמן אכילת מזון. (D) האק"ג של האם בזמן שהיא כורעת מעל הגורים שלה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

טבלה 1: ניתוח שונות דופק המבוסס על א.ק.ג מההריון להנקה. ניתוח שונות קצב הלב (HRV) בוצע על סמך נתוני האק"ג המוצגים באיור 3. כל הניתוחים הוצגו עבור אותו עכבר ובאותו זמן (23:32-23:42). RR ממוצע, ממוצע מרווחי הפעמה; קצב ממוצע, הקצב הממוצע של הפעמה; SDSD, סטיית התקן של ההפרש בין מרווחי פעימות עוקבים; RMSSD, שורש ממוצע ריבועי של הפרשי מרווחי RR עוקבים; pRR50, אחוז ההבדלים במרווחי פעימות הגדולים ממשך התיקון; סה"כ, הכוח הכלול בכל טווח התדרים; VLF, תדר נמוך מאוד; LF, תדר נמוך; HF, תדר גבוה; SD1; סטיית תקן לאורך הציר הקטן של התפלגות פואנקרה; SD2, סטיית תקן לאורך הציר העיקרי של התפלגות פואנקרה. אנא לחץ כאן להורדת טבלה זו.

טבלה 2: אתוגרמות מוגדרות. כל האתוגרמות הוגדרו על סמך פרמטרים כמו יציבה, זמן שהושקע והמקום בו ביקרו. אנא לחץ כאן להורדת טבלה זו.

דיון

בשיטה זו, שבה הושתל הטלמטר בעכברים בהריון, ניתן היה לעקוב באופן רציף אחר האק"ג באותו עכבר מההריון ועד ההנקה. העכבר הציג אתוגרמות שכללו תנועה, מה שמצביע על ערות במהלך כל תקופות הניתוח (23:32-23:42) מ-GD 17 עד PD 21. בנוסף, התוצאות הנוכחיות הראו כי קצב הלב ירד בהדרגה מההריון ועד ההנקה. ירידה זו נחשבת כנובעת מנורמליזציה של קצב הלב, שכן מספר מחקרים הראו שקצב הלב עולה אצל נשים בהריון עקב זרימת דם מוגברת11,12.

יתר על כן, הפעילות הסימפתטית עלתה מ-PD 0 ל-PD 21 באותו עכבר. עם זאת, לא היו שינויים בפעילות הסימפתטית או הפאראסימפתטית מ-GD 17 ל-PD 0. בדומה לנתונים הסימפתטיים במהלך ההריון, מחקרים קודמים לא דיווחו על שינויים בפעילות הסימפתטית והפאראסימפתטית בחולדות מהיום הרביעי עד היום ה-18 להריון בהשוואה לאלו בחולדות בתולות20. בעכברים, הפעילות האוטונומית האימהית עשויה להיות מווסתת על ידי התפתחות הגורים. עם זאת, נדרשים מחקרים נוספים כדי לקבוע אם מאפייני הפעילות האוטונומית הללו שכיחים בקרב אמהות עכברים או מושפעים ממצב הערות.

כמה מחקרים קודמים על עכברים מדדו א.ק.ג במהלך ההריון וההנקה עם מגבלות על תנועה והתנהגות טבעית מכיוון שהאם הייתה מבודדת מהגורים או תחת הרדמה 17,18,19. לעומת זאת, השיטה ששימשה במחקר זה אפשרה לאם לנוע בחופשיות במהלך רישום האק"ג מכיוון שהטלמטריה והאלקטרודה המחוברים לשריר הושתלו תת עורית. בפרט, האק"ג נרשם כאשר האם אכלה וסובבה את ראשה כלפי מעלה, למרות שהמוליכים השליליים היו מחוברים ל-SCM.

בנוסף, השתלת המכשיר in vivo אפשרה הקלטה יציבה, גם במגע עם גורים החיים יחד או רעידות שנגרמו מפעילות האם. לדוגמה, האק"ג נמדד גם כאשר האם הפגינה טיפוח עצמי (נתונים לא מוצגים) וכריעה מעל הגורים בכלוב הביתי. בהתבסס על תוצאות אלה, שיטה זו יעילה למעקב אחר א.ק.ג של אמהות המבלות את חיי היומיום שלהן עם הגורים שלהן ללא כל הגבלה על התנהגותן. עם זאת, א.ק.ג לא נרשמו כאשר הטלמטריה ששימשה במחקר זה הייתה במרחק מסוים מה-tBase; למשל, כאשר האימהות נעו לעבר מחזיק המזון או טיפסו על הכלוב. לכן, יש צורך בשיפורים בסביבת הכלוב הביתי.

שיטה זו מאפשרת גם רישום של א.ק.ג תוך ביצוע פעילויות כגון התנהגויות אימהיות וכלליות. כדי לתעד בו זמנית התנהגות ואק"ג בכלוב הביתי לתקופות ארוכות טווח, נעשה שימוש במקליט כונן5 במקום מצלמת וידאו. בנוסף, כדי לנתח את ההתנהגויות המתועדות בפירוט, האתוגרמות חולקו על סמך פרמטרים כמו יציבה, זמן שהושקע ותנאים אחרים להתנהגויות אימהיות וכלליות כאחד. ניתן לחלק את האק"ג של אמהות עבור כל התנהגות ולהשוות אותה באותו יום. השוואה זו מדגישה כיצד הפעילות האוטונומית של האם שונה בין התנהגויות אימהיות וכלליות בהתאם לתקופת ההריון עד ההנקה.

לסיכום, פרוטוקול זה עוקב אחר האינטראקציה בין שלושת הגורמים: פעילות אוטונומית, התנהגות האם והתפתחות הגורים, והוא יכול לספק תובנה לגבי המאפיינים והמנגנונים של השינויים המתרחשים אצל אמהות מההריון ועד הגמילה.

גילויים

המחברים מצהירים שאין ניגוד עניינים.

תודות

מחקר זה נתמך על ידי JSPS KAKENHI (מספרי מענק JP 21H04981 ו-30974521) והמרכז לגיוון, שוויון והכללה באוניברסיטת אזבו.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
טיימר חוזר 24 שעותPanasonicWH3311BP
5-0 תפר ניילוןNatsume SeisakushoCo-23s-N2
קופסת הרדמהNatsume Seisakusho CoKN-1010W110× D110 ופעמים; מסכת הרדמה H110mm
Natsume Seisakusho CoKN-1019-1
מכונת הרדמהNatsume Seisakusho CoKN-1071-E
C57BL6 / J עכבריםClea Japan, Incעכבר הריון ב 14 יום
קליפ אורYazawa תאגיד CLX60X02WH
תצורת מערכתתוספותTR190
מקליט כונןTranscendTS-DP250A-32G
מחזיק מזוןClea Japan, IncCL-2802
IsofluraneFujiFilM099-06571
LabChart Pro V8תוספותMLU260/8
LabChart8תוספותMLS060/8
עכבר ביופוטנציאל טלמטרתוספותMT10B
מחט 18 גרם 1 1/2TerumoNN-1838R
מחמם פאנל SANKO4976285145407
PowerLab 4/26תוספותPL2604
עכבר מחשב להקלטהעכבר מחשב K7-H
נורה אדומהELPALDG1R-G-GWP254
מסכת גומי מסכת גומיNatsume Seisakusho Coכרטיס SD KN-1019-M
(256GB)התעלותTS256GUSD350Vזה יכול להקליט כ-24 שעות
מחט תפר 13 מ"מNatsume Seisakusho CoC-24-540-NO.0
מחט תפר 7 מ"מNatsume Seisakusho CoC-24-540-NO.0000
tBaseAddestumentsMT110

מקורות

  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).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים