Relacja matka-potomstwo jest wyjątkowa wśród relacji nawiązanych przez różne gatunki zwierząt, ze względu na jej ogromny wpływ na przyszłość potomstwa1. U ludzi na rozwój i wewnętrzne/zewnętrzne zachowania dzieci ma wpływ styl rodzicielstwa, a także zakres znęcania się i zaniedbywania2,3. Podobnie u gryzoni jakość zachowania matki ma znaczący wpływ na rozwój i zachowanie młodych4,5,6. Dlatego szczegółowe śledzenie i badanie zachowań opiekuńczych matek może dostarczyć wglądu w mechanizmy indywidualnych różnic w rozwoju i zdrowym wsparciu ich potomstwa.
Badania behawioralne i fizjologiczne wykazały, że matki ssaków przechodzą dynamiczne zmiany behawioralne i fizjologiczne od ciąży do laktacji. Kiedy samice ssaków zachodzą w ciążę, wydzielanie estrogenu i innych hormonów zmienia się na zachowanie matki7. Wraz ze wzrostem potomstwa i spadkiem częstości laktacji, wydzielanie hormonów dynamicznie zmienia się w kierunku stanu sprzed ciąży, kładąc kres ekspresji zachowań matczynych8,9,10. Odkrycia te sugerują, że interakcja między układem hormonalnym, zachowaniem matki i rozwojem potomstwa odgrywa ważną rolę w zmianach, których doświadczają matki ssaków podczas ciąży i laktacji.
Zmiany behawioralne i fizjologiczne u matek ssaków od ciąży do laktacji są ściśle związane nie tylko z układem hormonalnym, ale także z autonomicznym układem nerwowym11,12. Badania na ludziach sugerują, że kontakt matki z dzieckiem wywołuje zmiany w autonomicznym układzie nerwowym zarówno matek, jak i niemowląt13. W kilku badaniach mierzono elektrokardiogram (EKG) i zmienność rytmu serca u ludzkich matek i niemowląt, wykazując, że każde zachowanie zmienia tętno i interwał RR u pozostałych14,15,16. Nie jest jednak jasne, w jaki sposób te trzy czynniki – autonomiczny układ nerwowy, zachowanie matki i rozwój potomstwa – oddziałują na siebie nawzajem od ciąży do laktacji. Co więcej, trudno jest monitorować te interakcje u ludzi przez długi czas, ponieważ okres laktacji u człowieka wynosi około dwóch lat.
Gryzonie są często używane zamiast ludzi w takich badaniach. Autonomiczny układ nerwowy gryzoni został zmierzony w znieczuleniu lub po odizolowaniu od szczeniąt, aby zapobiec niestabilnemu zapisowi i uszkodzeniu urządzenia pomiarowego; W związku z tym pomiar jest czasowy w sytuacjach ograniczonych behawioralnie17,18,19. Niezbędna jest obserwacja autonomicznego układu nerwowego w środowisku, w którym gryzonie mogą się swobodnie poruszać i komunikować z innymi, ponieważ interakcje matka-szczenię mogą zmienić zachowanie i fizjologię matek8,9,10,15.
Ta eksperymentalna metoda została opracowana, aby umożliwić matce swobodne poruszanie się. W tej metodzie telemetr EKG został podłączony podskórnie do ciężarnej matki, aby zapobiec uszkodzeniu urządzenia i umożliwić stabilny, długoterminowy zapis EKG od ciąży do laktacji. Matki myszy mogą wykazywać ogólne zachowania (samopielęgnacja, przyjmowanie pokarmu itp.) i zwykłe zachowania matczyne w swojej domowej klatce; dzięki temu każde zachowanie i EKG można łatwo obserwować i porównywać w tej samej myszy. Rejestrator dysku rejestrował zachowanie myszy przez 24 godziny przez okres czterech tygodni. Ten eksperymentalny protokół pozwolił nam śledzić dynamiczne zmiany w aktywności i zachowaniu autonomicznym od ciąży do okresu macierzyństwa.