Fisiologia materna prenatale: implicazioni per lo sviluppo neurocomportamentale e per l’interazione madre-bambino

Background An increasing body of scientific evidence indicates that alterations in maternal physiology during pregnancy can induce epigenetic and neurobiological modifications, with significant and lasting effects on brain organization and the neurobehavioral development of the child. Moreover, the literature emphasizes the significant role of early mother–child interactions in promoting child development, both in socio-emotional and cognitive domains. Neurobiological and physiological factors may therefore intertwine with relational and social aspects in determining the developmental trajectory of the child. Objectives The present longitudinal observational study, named UTOPICO (In Utero and Postnatal Influences on Cerebral Organization), aims to investigate the association between prenatal maternal biomarkers and neurobehavioral outcomes in children at 18 months of age. Specifically, the main objective is to evaluate whether maternal physiological alterations, such as increased cortisol levels and reduced heart rate variability (HRV), are associated with differences in cognitive, linguistic, and behavioral development during early childhood. Additionally, the study seeks to examine the role of maternal psychological factors during the prenatal period—such as empathy and prenatal attachment—in modulating/mediating parenting style and child development. Methods This work presents results from the first 15 mother–child dyads who reached 18 months postnatally. Women were recruited during pregnancy at the Azienda Ospedaliero-Universitaria of Padua. The study is divided into three phases: i) prenatal: in the third trimester of pregnancy (24–28 gestational weeks), physiological parameters (heart rate variability), biochemical markers (salivary cortisol), and psychological factors (questionnaires on psychological well-being) were recorded; ii) neonatal: at three weeks of age, newborns underwent heart rate variability and electroencephalographic recordings, while maternal psychological state was reassessed; iii) follow-up: children’s development was evaluated at 18 months using developmental scales, and mother–child interactions were analyzed through videotaped observations and standardized tools. Preliminary Results Preliminary results suggest that maternal stress during pregnancy appears to early influence autonomic regulation and sensory processing capacity in the newborn, potentially laying the foundation for increased vulnerability or resilience in neuropsychological development. Maternal empathy and prenatal attachment may serve as important predictive factors: higher levels of these variables could be associated with greater maternal sensitivity and responsiveness in interactions with the child, fostering the formation of secure attachment and positively modulating socio-emotional and behavioral developmental outcomes in early childhood. Conclusions This study will contribute to enriching the understanding of the complex interactions among maternal physiology, psychological factors, and infant development, guiding future research towards integrated and multidimensional approaches. These findings support the importance of early identification of risk situations and the promotion of parenting support interventions to mitigate potential adverse effects of prenatal stress on brain and behavioral development in children.

Background Un numero crescente di evidenze scientifiche indica che le alterazioni della fisiologia materna durante la gravidanza possano indurre modificazioni epigenetiche e neurobiologiche, con effetti rilevanti e duraturi sull’organizzazione cerebrale e sullo sviluppo neurocomportamentale del bambino. Inoltre, la letteratura sottolinea il ruolo significativo delle interazioni precoci tra madre e bambino nel favorire lo sviluppo del bambino, sia in termini socio-emotivi che cognitivi. Fattori neurobiologici e fisiologici possono quindi intrecciarsi ad aspetti più relazionali e sociali nel determinare quella che sarà la traiettoria di sviluppo del bambino. Obiettivi Il presente studio osservazionale longitudinale, denominato UTOPICO (In Utero and Postnatal Influences on Cerebral Organization), si propone di indagare l’associazione tra biomarcatori prenatali materni e gli outcome neurocomportamentali del bambino a 18 mesi di vita. In particolare, l’obiettivo principale è valutare se alterazioni fisiologiche materne, come l’aumento dei livelli di cortisolo e la riduzione della variabilità della frequenza cardiaca (HRV), siano associate a differenze nello sviluppo cognitivo, linguistico e comportamentale del bambino nei primi anni di vita. Inoltre, lo studio intende esaminare il ruolo dei fattori psicologici materni nel periodo prenatale – quali empatia e attaccamento prenatale – nel modulare/mediare lo stile genitoriale e lo sviluppo del bambino. Metodi Nel presente lavoro esporremmo i risultati relativi alle prime 15 diadi madre-bambino che hanno raggiunto i 18 mesi post-natali. Il reclutamento delle donne è avvenuto durante la gravidanza presso l’Azienda Ospedaliero-Universitaria di Padova. Lo studio si divide in tre fasi: i) prenatale: nel terzo trimestre di gravidanza (24-28 settimana gestazionali) sono stati registrati parametri fisiologici (variabilità della frequenza cardiaca), biochimici (cortisolo salivare) e psicologici (questionari sul benessere psicologico); ii) neonatale: tre settimane di vita i neonati sono stati sottoposti a registrazione della variabilità della frequenza cardiaca ed elettroencefalografica, mentre lo stato psicologico delle madri è stato rivalutato; iii) follow up: lo sviluppo dei bambini è stato valutato mediante scala di sviluppo a 18 mesi di vita e le interazioni madre-bambino sono state analizzate mediante osservazioni videoregistrate e strumenti standardizzati. Risultati preliminari I risultati preliminari suggeriscono che lo stress materno durante la gravidanza, sembra influenzare precocemente la regolazione autonomica e la capacità di elaborazione sensoriale del neonato, potenzialmente ponendo le basi per una maggiore vulnerabilità o resilienza nello sviluppo neuropsicologico. Empatia e attaccamento prenatale materni potrebbero configurarsi come fattori predittivi importanti: livelli più elevati di queste variabili potrebbero essere associati a una maggiore sensibilità e responsività materna nelle interazioni con il bambino, favorendo la formazione di un attaccamento sicuro e modulando positivamente gli esiti di sviluppo socio-emotivo e comportamentale nella prima infanzia. Conclusioni Lo studio contribuirà ad arricchire la comprensione delle complesse interazioni tra fisiologia materna, fattori psicologici e sviluppo infantile, orientando la ricerca futura verso approcci integrati e multidimensionali. Questi risultati supportano l’importanza di identificare precocemente le situazioni di rischio e di promuovere interventi di sostegno alla genitorialità per mitigare le potenziali conseguenze avverse dello stress prenatale sullo sviluppo cerebrale e comportamentale del bambino.