National Geographic Channelin vuoden 2005 elokuva Kohdussa (In the Womb, 2005) on Toby Mcdonaldin kirjoittama, tuottama ja ohjaama, ja siinä hyödynnetään viimeisintä teknologiaa tarjotakseen monimutkaisen välähdyksen syntymää edeltävään maailmaan. Käytetty teknologia, johon kuuluu kehittynyttä valokuvausta, tietokonegrafiikkaa ja 4-D-ultraäänikuvantamista, auttaa havainnollistamaan kehitysprosessia realistisesti ja vastaamaan kysymyksiin, jotka koskevat harvoin nähtyä ihmisen kehitystä. Seuraava kuvaus elokuvan kuvista ja kerronnasta vangitsee In the Womb -elokuvan sekä alkion ja sikiön kehityksen pääkohdat, sellaisina kuin ne nähdään 2000-luvun alussa, kuvattuna vain sadassa minuutissa.

In the Womb -elokuvan alussa nähdään välähdys kypsästä sikiöstä hetkeä ennen kuin hän on valmis astumaan ulos maailmaan. Kertoja selittää, että tässä loppuvaiheessa hänellä on kaikki tarvittavat kyvyt täydelliseen toimintaan kohdun ulkopuolella. Elokuvan pääpaino on kuitenkin matkassa, joka johtaa näihin viimeisiin hetkiin ja joka alkaa yhdestä ainoasta solusta. Tätä matkaa tarkastellaan ajoittain koko elokuvan ajan käyttämällä kolmi- ja neliulotteista ultraäänitutkimustekniikkaa, joka näyttää vauvan liikkuvan. 4-D tarkoittaa reaaliajassa otettujen kolmiulotteisten kuvien sarjaa (aika on neljäs ulottuvuus), jolloin syntyy elokuva kohdussa tapahtuvista tapahtumista. Lisäksi prosessia simuloidaan havaintoihin perustuvalla tietokonekuvantamisella, mikä antaa elävän kuvan alkion ja sikiön kehityksestä.

Kehityskertomus alkaa miljoonista uivista siittiöistä ja selityksestä niiden ainutlaatuisesta tarkoituksesta – isän geneettisen tiedon kuljettamisesta hedelmöityshetkeen. Siittiöitä tuotetaan miehen kiveksissä, ja niiden laatu riippuu miehen elämäntapavalinnoista; ne vaurioituvat yleensä erilaisten lääkkeiden nauttimisesta ja kuumuudesta, ja niitä stimuloi kahvin nauttiminen. Yksittäinen siittiö on kuvattu uimaan mustassa maisemassa, mikä korostaa sen pyrstön nopeita ja monimutkaisia liikkeitä. Hännän joustavuuden ansiosta siittiöt etenevät noin kymmenesosan verran minuutissa. Miljoonia siittiöitä kuvataan, kun ne ilmestyvät emättimeen, monet niistä kuolleina kyljelleen, ja keskellä oleva suuri joukko ui kohti kohtua, munanjohtimia ja munasolua, joka näyttää kuun kaltaiselta pallolta, joka pesii suojaavien aineidensa keskellä. Tämä munasolu, kuten kaikki muutkin hänen munasolunsa, muodostui äidin omana aikana kohdussa ja on siitä lähtien asunut hänen kehossaan.

Elokuvassa esitetään, että löytääkseen munasolun siittiöt ”haistavat sen” kuvainnollisen hajuaistinsa avulla. Graafinen simulaatio näyttää siittiöiden kulkevan kohti odottavaa munasolua ja yhden niistä tunkeutuvan sen ulkokerrokseen. Suurempi kuva, jossa loput siittiöistä suljetaan pysyvästi pois hedelmöittymisen jälkeen, on kuvattu. Seuraavaksi esitetään toinen graafinen simulaatio, jossa havainnollistetaan isän ja äidin geneettisen materiaalin yhdistymistä hedelmöityshetkellä. Kertoja toteaa, että tätä erityistä geneettistä yhdistelmää ei ole koskaan ennen ollut olemassa, eikä sitä koskaan tulla toistamaan toisessa ihmisessä.

DNA, joka kantaa elimistön geneettistä informaatiota ja joka on niputettu kromosomeihin, kuvataan pitkänä, energisenä kierteenä, joka kantaa yli 20 000 geeniä, jotka muodostavat keskimääräisen ihmisen. Nämä geenit ovat vastuussa erilaisista ominaisuuksista, ja ne määräytyvät vanhempien vaikutuksesta. Ne ovat ehdottoman tärkeitä uuden elämän kehittymiselle. Geenitiedon erilaisia fyysisiä vaikutuksia havainnollistetaan näyttämällä silmien, nenän, hiusten ja muiden ominaisuuksien erilaisia muotoja. Geneettisten vaikutusten suurta vaihtelevuutta ulkonäköön kuvaa kasvojen muuntuminen niin, että niissä näkyy erilaisia ominaisuuksia, sekä miehisiä että naisellisia. On kuitenkin huomattava, että vaikka vanhemmat antavat yhtä paljon geneettistä tietoa, siittiöstä peräisin oleva DNA määrää lapsen sukupuolen sen kahdenkymmenenkolmannen kromosomin kautta, joka on joko X- tai Y-kromosomi. Vanhempien antamat geenit määräävät suurelta osin lapsen ulkonäön ja suurelta osin lapsen persoonallisuuden ja alttiuden tietyille sairauksille.

Valmistumisen havainnollistamisen ja selittämisen jälkeen kuvataan hedelmöittyneen munasolun matkaa kohti kohtua, ja prosessia kuvataan elokuvamateriaalilla. Kun se seilaa munanjohtimessa matkansa ensimmäisenä päivänä, yksittäinen solu jakautuu kahdeksi identtiseksi soluksi. Solujen jakautuminen jatkuu, ja viidentenä päivänä syntynyt solupallo koostuu noin sadasta solusta, ja sitä kutsutaan blastokystaksi. Tässä vaiheessa blastokysta jakautuu kahdeksi soluryhmäksi: ulompi kerros valmistautuu tulemaan istukaksi, napanuoraksi ja sikiökalvoiksi, ja sisempi kerros valmistautuu tulemaan itse alkioksi. Blastulan sisäosan muodostavat solut ovat kantasoluja, ja niillä on kyky erilaistua kaikentyyppisiksi soluiksi, joista ihmiskeho koostuu. Viikon kuluttua hedelmöityksestä blastula saapuu kohtuun, jossa se alkaa kehittyä uudeksi ihmiseksi.

Kolmen viikon kuluttua raskauden alkamisesta In the Womb simuloi alkion taittumista sisäänpäin ja pitenemistä, kun kehon perussuunnitelma määräytyy. Kuvassa näytetään todellinen alkio tässä vaiheessa, ja siinä on näkyvissä peruselkäranka. Alkion yläosa, josta on määrä tulla pää ja aivot, on merkitty; tämä alue on jo alkanut tuottaa hermosoluja raskauden 15. päivään mennessä. Nämä hermosolut lisääntyvät ja niistä tulee lopulta aivot ja keskushermosto. Sydän muodostuu pian tämän jälkeen, ja kaksikymmentäkaksi päivää hedelmöittymisen jälkeen se alkaa lyödä. Tämän liikkeen käynnistää yksittäinen sydänsolu, joka alkaa lyödä ja saa ympärillään olevat solut lyömään samassa rytmissä. Lähikuvauksessa näkyy tämä pulssi, kun sydänsolut lisääntyvät ja elin jatkaa muodostumistaan. Sydämen muodostumisen myötä syntyy ohuita suonia ja varhaisia verisoluja, jotka vastaavat hapen ja ravintoaineiden kuljettamisesta; veri näissä suonissa liikkuu sydämen sykkeen mukaan. Kehityksen alkuvaiheessa sydän lyö suhteellisen itsenäisesti, vaikka aivot säätelevät sen toimintaa myöhemmin huolellisesti.

Kun alkio on neljän viikon ikäinen, hänen päähänsä on ilmestynyt alustavat silmät. Ne näyttävät tummilta pisteiltä ympäröivän kudoksen vaaleassa maisemassa, jossa näkyvät otsan, nenän, suun ja muiden kypsän kasvojen osien varhaiset ääriviivat. Lisäksi käsien ja jalkojen nuput ilmestyvät. Kertoja mainitsee, että vaikka hedelmöityksestä on kulunut kolmekymmentä päivää, alkio on lähes erottamaton muiden nisäkkäiden alkioista.

Muutokset, joita alkion morfologiassa tapahtuu seuraavien viikkojen aikana, näytetään filmin edetessä. Kasvolevyjen siirtyminen sisäänpäin määrittää kasvonpiirteet paremmin, kädet ja jalat jatkavat muotoutumistaan, ja pää hahmottuu selkeämmin. Kuuden viikon kohdalla alkio on noin sentin pituinen, sillä on kiinteästi juurtunut ja näkyvä napanuora, ja myös sormien ääriviivat erottuvat. Silmät ovat kehittyneet harppauksin, vaikka niitä eivät vielä peittele silmäluomet. Sieraimet ovat nyt näkyvissä, silmien alapuolella leveässä päässä, joka on ruumiin kokoon nähden jättimäinen. Kahdeksan raskausviikon jälkeen alkio on sikiö, eikä se ole enää riippuvainen keltarauhasesta, joka ravitsi sitä alkion kehitysvaiheessa. Keltuaispussi, joka on ilmapallon kaltainen kudosrakenne, jossa on näkyviä suonia, katoaa tässä vaiheessa, ja sikiöstä tulee yksinomaan riippuvainen istukkaan juurtuneesta napanuorasta ja siten äidin verestä ravinnon saamiseksi. Istukan lähempi tarkastelu paljastaa monimutkaiset verisuonet, jotka kuljettavat sikiön kasvun kannalta välttämättömiä ravintoaineita ja pitävät samalla poissa monet äidin omassa veressä olevat myrkyt. Istukan tehokkuudesta huolimatta huumausaineiden ja alkoholin kaltaisia aineita ei voida suodattaa kokonaan pois, ja äidin tehtävänä on rajoittaa niiden käyttöä.

Yhdeksän viikkoon mennessä hermosto on kehittynyt voimakkaasti ja alkaa antaa sikiölle mahdollisuuden liikkua. Vaikka tämä liikehdintä, joka näkyy tietokonesimulaation avulla, ei ole vielä yhteydessä aivoihin, se edistää ketteryyttä ja edelleen kasvua. Tämän jälkeen keho siirtyy vähitellen aivojen hallintaan. Tämä muutos vaikuttaa myös sykkeen säätelyyn, joka voi nousta yli 150 lyöntiin minuutissa ennen aivojen säätelyä.

Lontoolaisessa Create Health Clinicissä tehdään tavallinen ultraäänitutkimus ensimmäisen raskauskolmanneksen päättyessä, ja kertoja selittää, miten ultraääniaallot toimivat luodakseen kuvan näytölle. Samalla kun lääkäri selittää erilaisia testejä, joita voidaan tehdä raskauden tässä vaiheessa ultraäänen avulla, vauvan sydämen voi nähdä supistuvan ja laajenevan liikkuvassa kuvassa. Tavallista ultraäänitutkimusta suurempi askel on 4-D-kuvaus, joka näyttää kolmiulotteisen sikiön liikkuvan reaaliajassa. Tämän välineen avulla voidaan arvioida sikiön terveyttä ja kehitystä vielä tarkemmin. Siinä näkyy kaikki sikiön käsien liikkeistä haukotteluun tai nenällä leikkimiseen. Neliulotteiset skannaukset eri kehitysvaiheissa olevista vauvoista laajentavat huomattavasti kohdun ulkopuoliselle maailmalle näkyvien yksityiskohtien määrää. Kertoja toteaa myös, että tämä ensimmäinen ultraäänitutkimus on ensimmäinen tilaisuus selvittää kohdussa olevien sikiöiden lukumäärä.

Neliulotteiset skannaukset antavat meille myös mahdollisuuden nähdä vauvan kirjaimellisesti ensimmäisten askelten alustavat vaiheet. Ne ilmenevät skannauksissa, joissa yhdentoista ja kahdentoista viikon ikäiset sikiöt potkivat ja työntävät kohdun seinämiä, kun ne harjoittelevat umpisolmujensa käyttöä. Tätä liikettä kutsutaan askelrefleksiksi, ja sitä ohjaa sikiön hermosto. Viisi viikkoa ennen tätä ajankohtaa, viikkoja kuudesta yhteentoista, pidetään ajanjaksona, jolloin sikiö kokee dramaattisimmat muutokset kehityskulussaan. Yhdentoista viikon loppuun mennessä kaikki elimet ovat muodostuneet, mutta sikiö on vielä pieni – noin 15 senttimetriä pitkä – ja sen on siksi kasvettava merkittävästi ennen kuin se voi olla elinkelpoinen. Myös sukupuoli määräytyy tässä vaiheessa, ja sukupuolielimet tuottavat hormoneja, jotka edelleen säätelevät sikiön sukupuolista kehitystä. Keskenmeno tämän vaiheen jälkeen on paljon epätodennäköisempi kuin kolmen ensimmäisen raskauskuukauden aikana, koska sikiö on vakaampi.

Aikojen kuluessa sikiö näyttää yhä inhimillisemmältä, ja hänen aistinsa terävöityvät entisestään. Simulaatio paljastaa pitkälle kehittyneet kädet ja luiden kovettumisen (luutuminen) puoliksi läpinäkyvän ihon alla. Myös kasvot näyttävät paljon ”inhimillisemmiltä”, sillä silmät ovat nyt lähempänä toisiaan ja nenä ja suu erottuvat paremmin. Tähän mennessä aivot ohjaavat keskushermoston kautta suurinta osaa kehosta, myös sydäntä. Sydämen näkemisen lisäksi Doppler-sondilla voidaan myös kuulla, miltä sikiön sydän kuulostaa. Se lyö hurjaa 146 lyöntiä minuutissa, mikä on lääkärin mukaan tervettä vauhtia tämän ikäiselle sikiölle. Neljän kuukauden iässä sikiö ei ainoastaan hallitse sykettään, vaan alkaa myös reagoida fyysisiin ärsykkeisiin ja liikkua paljon. Hän on myös alkanut kehittää proprioseptiikkaa eli tietoisuutta kehon sijainnista ympäristössä. Häntä näytetään tunnustelemassa kohdun sivuja ja tarttumassa kehon eri osiin. Neliulotteiset kuvat kaksosista paljastavat myös, kuinka vuorovaikutteisia he ovat keskenään; identtiset kaksoset ovat kuitenkin paljon enemmän vuorovaikutuksessa kuin veljeskaksoset, joita erottaa kalvo. Tämä kalvo näkyy myös tällä yksityiskohtaisemmalla skannausvälineellä.

Kahdeksantoista viikon kuluttua hedelmöityksestä sikiön liikkeet ovat äidin helposti havaittavissa. Lisäksi sikiö alkaa sulattaa lapsivettä, kun äidin ruoansulatusjärjestelmä alkaa valmistautua ulkomaailmaan. Toinen valmistelu on paljastunut 4-D-kuvauksissa, joissa sikiön voidaan nähdä harjoittelevan räpäytysrefleksiä. Pian hänellä on jopa omat sormenjälkensä. Toisen raskauskolmanneksen lopussa sikiö on täysin valmis, mutta sen on vielä koettava dramaattista kasvua ja kehitettävä aistejaan. Elokuvassa kerrotaan, että tässä vaiheessa sikiö alkaa maistaa äitinsä ruoan makuja ja kuulla koteloaan ympäröiviä ääniä, kuten äitinsä äänen sävyn ja tahdin. Äidin erilaisten aisteja herättävien tapojen mukanaan tuoma mukavuus voi jopa edistää vauvan terveempää kehitystä sen jälkeen, kun vauva on syntynyt.

In the Womb toteaa myös, että sen lisäksi, että ultraäänitutkimukset tarjoavat alustavan perustan komplikaatioiden diagnosoimiseksi, ne myös edistävät vanhempien kiintymyssuhteen kehittymistä vielä syntymättömään lapseen. Ultraäänitutkimuksen uskotaan parantavan lapsen suhdetta vanhempiin sekä imeväisiässä että myöhemmin elämässä. Kahdellakymmenennelläneljännellä viikolla tämä suhde voi alkaa ennenaikaisesti, sillä tässä vaiheessa vauva voi selvitä kohdun ulkopuolella; vaikka hän on vielä pieni ja alikehittynyt, häntä voidaan asianmukaisen tehohoidon avulla pitää elinkelpoisena. Suurimmat komplikaatiot voivat johtua ennenaikaisista keuhkoista, sillä keuhkot kehittyvät täysin vasta lähellä raskauden loppua ja ovat lapsiveden täyttämiä, kunnes hengitys alkaa.

Silmät, jotka ovat kehittyneet täysin raskauden puolivälistä lähtien, eivät vielä näe, mutta niitä koristavat ripset kahdellakymmenennellä viidennellä viikolla. Vauvat syntyvät yleensä vaaleammat silmät kuin myöhemmin; valkoihoisilla vauvoilla on usein siniset silmät, kun taas aasialaista tai afrikkalaista syntyperää olevilla vauvoilla on ensin tummemmat ruskeat silmät. Nämä värit muuttuvat tai syvenevät usein ensimmäisten elinkuukausien aikana, kun silmien pigmentit altistuvat valolle, jota ei ole kohdussa. Kohdun pimeydessä viimeisellä kolmanneksella olevat vauvat viettävät suurimman osan ajastaan nukkumalla sikeästi. Hereillä ollessaan sikiöt ovat kuitenkin usein aktiivisia ja harjoittelevat refleksejä vastauksena kohdun ulkopuolelta tuleviin ärsykkeisiin. Näihin kuuluvat säikähdysrefleksi, kun sikiö levittää kätensä ulos ja päänsä yli, sekä nielemis- ja imemisprosessi, joka on elintärkeä ravitsemuksen kannalta kohdun ulkopuolella. Jälkimmäinen voi ilmetä peukalon imemisessä, jonka uskotaan korreloivan vahvasti kätisyyden kanssa ihmisen elämän aikana.

Istukka ei ainoastaan johda happea, ravinteita ja makuaineita sikiölle, vaan se voi johtaa myös äidin mielialaa. Äidin mahdollisesti kokema pelko tai ahdistus kulkee kaskadina läpi ja saa lopulta myös vauvan sydämen sykkimään nopeammin. Vakavan ja jatkuvan stressin tai ahdistuksen on todettu aiheuttavan lapsessa stressiä ja lisäävän riskiä stressiin liittyville fyysisille ja mielenterveydellisille komplikaatioille. Kahdenkymmenenkuuden viikon jälkeen sikiö keskittyy lähes yksinomaan kasvuun; tästä huolimatta vakavia ongelmia voi ilmetä jo ennen syntymää. In the Womb -kuvassa lontoolaisen King’s College Hospitalin tohtori Kypros Nicolaides diagnosoi ja leikkaa kohdussa sikiön, jonka suolet estävät keuhkojen kasvua. Hän suorittaa tämän herkän leikkauksen fetuskoopin avulla, jonka avulla hän näkee kohdun sisälle ja jota käytetään myös itse leikkauksessa. Nicolaidesin tekniikka tämän nimenomaisen häiriön hoidossa on lisännyt hänen synnytystä edeltävien potilaidensa eloonjäämisprosenttia 50 prosentilla.

Raskauden kahdella viimeisellä kuukaudella otetaan viimeiset askeleet kohti tervettä synnytystä. Tänä aikana sikiölle kehittyy eristävä rasvakerros ja sen on jopa todettu kehittävän tietoisuutta ja muistia. Sikiö saattaa muistaa ja reagoida tuttuihin ääniin, kuten äitinsä ääneen tai jopa vanhempiensa lempimusiikkiin. Jos sikiö tunnistaa musiikin, se saattaa jopa liikkua rytmikkäästi. Nopean musiikin on todettu stimuloivan ja kiihottavan sikiötä, joka tuntuu melkein tanssivan kohdussa, kun taas klassisella musiikilla on usein rauhoittava vaikutus. Kaikkien näiden monimutkaisten toimintojen kehittyminen ennen syntymää on johtanut myös siihen, että jotkut asiantuntijat ovat esittäneet, että syntymä ei ole kehityksen kannalta niin merkittävä kuin aiemmin oletettiin. Tämä johtuu siitä, että kypsyvän sikiön aivot ovat lähes identtiset vastasyntyneen aivojen kanssa. Tämä samankaltaisuus on erityisen silmiinpistävää, kun otetaan huomioon nopeiden silmänliikkeiden (rapid eye movement, REM) havaitseminen 4-D-skannauksissa, sillä ne viittaavat uniin. Kolmenkymmenenviiden viikon iästä alkaen sikiö voi olla täysin toimintakykyinen ja omatoiminen (lukuun ottamatta ulkoisen ravinnon ja lämmön tarvetta).

Filmissä todetaan, että vaikka ei ole vielä varmaa, mikä käynnistää synnytyksen, keuhkojen kypsyminen saattaa olla avainasemassa. Kypsyessään keuhkot vapauttavat proteiinia, joka vaikuttaa istukan hormonituotantoon vähentämällä progesteronin tuotantoa ja käynnistämällä oksitosiinin tuotannon, joka puolestaan laukaisee kohdun supistukset ja muistin eston. Nämä ovat hyödyllisiä, kun kohdunkaula laajenee äärimmäisen paljon – noin 10 cm – kun se kuljettaa vauvan suurta päätä ulos maailmaan.

Kohdussa on nyt kulkenut täyden ympyrän ja saapuu jälleen synnytyksen aikaan. Synnytyskivun ja komplikaatioriskien helpottamiseksi elokuvan äiti synnyttää seisaaltaan ja eteenpäin nojautuen jalat hieman levällään. Tänä aikana vauva vapauttaa suuria määriä adrenaliinia, joka pitää sydämen pumppauksen nopeana ja valmistelee keuhkoja ottamaan ensimmäiset henkäykset ilmaa. Pian vauvan pää kruunautuu, ja sitä seuraa muu keho. Heti kun vauva on päässyt ulos, se alkaa itkeä, kun sen keuhkot täyttyvät hapella ja se altistuu ulkomaailman valolle ja kylmyydelle. Istukka, joka on nyt tarpeeton, irtoaa kohdusta ja poistuu äidin kehosta synnytyskanavan kautta. In the Womb -teoksessa käydään läpi koko raskausprosessi ja korostetaan suurta saavutusta, joka on muuttuminen yhdestä solusta täysin uudeksi yksilöksi. Vastasyntynyt vauva on riippuvainen aikuisista lämmön ja ravinnon saamiseksi, vaikka kaikki muut toiminnot lepäävät yksinomaan äidin pienissä käsissä.