Écrit, produit et réalisé par Toby Mcdonald, le film de 2005 de National Geographic Channel, Dans l’utérus, utilise les technologies les plus récentes pour donner un aperçu complexe du monde prénatal. Les technologies utilisées, qui comprennent la photographie avancée, l’infographie et l’échographie en 4-D, permettent d’illustrer de manière réaliste le processus de développement et de répondre aux questions sur le développement rarement vu d’un être humain. La description suivante des images et de la narration du film saisit les points majeurs de Dans l’utérus, et du développement embryonnaire et fœtal, tels qu’ils sont vus au début du XXIe siècle, dépeints en seulement 100 minutes.

Dans l’utérus s’ouvre sur un aperçu du fœtus mature quelques instants avant qu’il ne soit prêt à émerger dans le monde extérieur. Le narrateur explique qu’à ce stade final, il est doté de toutes les facultés nécessaires pour fonctionner pleinement en dehors de l’utérus. Le film se concentre toutefois sur le voyage qui mène à ces derniers instants, un voyage qui commence avec une seule cellule. Ce voyage est vu par intermittence tout au long du film à l’aide de techniques d’échographie en 3D et en 4-D qui montrent le bébé en mouvement. La technique 4-D fait référence à une série d’images 3-D prises en temps réel (le temps est la quatrième dimension), créant ainsi un film des événements in utero. En outre, le processus est simulé par l’imagerie informatique basée sur des observations, ce qui donne une représentation vivante du développement embryonnaire et fœtal.

Le récit du développement commence par des millions de spermatozoïdes en train de nager, et une explication de leur but unique – transporter l’information génétique du père jusqu’au moment de la conception. Les spermatozoïdes sont produits dans les testicules de l’homme, et leur qualité dépend de ses choix de vie ; ils ont tendance à être endommagés par la consommation de diverses drogues et par la chaleur, et stimulés par la consommation de café. Un seul spermatozoïde est filmé en train de nager dans un paysage noir, ce qui accentue les mouvements rapides et complexes de sa queue. La flexibilité de la queue permet au spermatozoïde de progresser d’environ un dixième de pouce par minute. Des millions de spermatozoïdes sont filmés alors qu’ils apparaissent dans le vagin, beaucoup d’entre eux morts sur le côté, la grande foule au milieu nageant vers l’utérus, les trompes de Fallope et l’ovule, qui ressemble à un orbe lunaire niché parmi ses agents protecteurs. Cet œuf, comme tous ses autres, a été formé pendant le propre temps de la mère dans l’utérus et a résidé dans son corps depuis lors.

Le film suggère que pour trouver l’œuf, les spermatozoïdes le « reniflent » en utilisant leur sens figuré de l’odorat. Une simulation graphique montre les spermatozoïdes se déplaçant vers l’ovule en attente, et l’un d’entre eux pénétrant sa couche externe. La vue d’ensemble, dans laquelle le reste des spermatozoïdes est définitivement exclu lors de la fécondation, est filmée. Une autre simulation graphique suit, illustrant la fusion du matériel génétique du père et de la mère au moment de la conception. Le narrateur note que cette combinaison génétique particulière n’a jamais existé auparavant, et ne sera jamais reproduite chez un autre être humain.

L’ADN, qui porte l’information génétique de l’organisme et est regroupé dans les chromosomes, est représenté comme une longue hélice énergique qui porte les plus de 20 000 gènes qui composent un humain moyen. Ces gènes sont responsables de diverses caractéristiques et sont déterminés par les apports parentaux. Ils sont absolument cruciaux pour le développement d’une nouvelle vie. Les différents effets physiques de l’information génétique sont illustrés par l’apparition de différentes formes d’yeux, de nez, de cheveux et d’autres caractéristiques. La grande variabilité des effets génétiques sur l’apparence est illustrée par la transformation d’un visage en une variété de caractéristiques, tant masculines que féminines. On note toutefois que, si les parents apportent une quantité égale d’informations génétiques, c’est l’ADN du spermatozoïde qui détermine le sexe de l’enfant, via son vingt-troisième chromosome, qui est soit un X, soit un Y. Les gènes apportés par les parents prédéterminent largement l’apparence de l’enfant et une grande partie de sa personnalité et de sa prédisposition à certaines maladies.

Après l’illustration et l’explication de la fécondation, une description du voyage de l’ovule fécondé vers l’utérus est accompagnée de séquences filmées du processus. Alors qu’il navigue le long de la trompe de Fallope le premier jour de son voyage, la cellule unique se divise en deux cellules identiques. La division cellulaire se poursuit et, au cinquième jour, la boule de cellules qui en résulte est composée d’une centaine de cellules et s’appelle un blastocyste. À ce stade, le blastocyste va se diviser en deux groupes de cellules : la couche externe se prépare à devenir le placenta, le cordon ombilical et les membranes fœtales, et la couche interne se prépare à devenir l’embryon lui-même. Les cellules qui composent la partie interne de la blastula sont des cellules souches, et ont la capacité de se différencier en tous les différents types de cellules qui composent le corps humain. Une semaine après la fécondation, la blastula atteint l’utérus, où elle commencera à se développer en un nouvel être humain.

Trois semaines de gestation, Dans l’utérus simule l’embryon qui se replie vers l’intérieur et s’allonge au fur et à mesure que le plan de base du corps est déterminé. Un embryon réel à ce stade est montré et une colonne vertébrale de base est visible. La partie supérieure de l’embryon, destinée à devenir la tête et le cerveau, est indiquée ; cette région a déjà commencé à générer des cellules nerveuses au quinzième jour de la grossesse. Ces cellules nerveuses vont proliférer et finir par devenir le cerveau et le système nerveux central. Le cœur se forme peu après, et vingt-deux jours après la conception, il commence à battre. Ce mouvement est initié par une seule cellule cardiaque qui se met à battre et incite les cellules qui l’entourent à battre au même rythme. Des gros plans montrent cette pulsation à mesure que les cellules cardiaques prolifèrent et que l’organe continue de se former. La formation du cœur s’accompagne de l’apparition de fines veines et des premières cellules sanguines chargées de transporter l’oxygène et les nutriments ; le sang dans ces veines se déplace au rythme du cœur. Au cours des premiers stades du développement, le cœur bat de manière relativement indépendante, bien que sa fonction sera plus tard soigneusement régulée par le cerveau.

Lorsque l’embryon a quatre semaines, des yeux préliminaires sont apparus sur sa tête. Ceux-ci ressemblent à des taches sombres sur un paysage pâle de tissu environnant sur lequel on peut voir les premiers contours du front, du nez, de la bouche et d’autres parties du visage mature. En outre, des bourgeons de bras et de jambes apparaissent. Le narrateur mentionne que même si trente jours se sont écoulés depuis la conception, l’embryon est presque indiscernable des embryons des autres mammifères.

Les changements qui ont lieu dans la morphologie de l’embryon au cours des quelques semaines suivantes sont montrés par la progression du film. Les plaques faciales s’avancent pour mieux définir les traits du visage, les bras et les jambes continuent à prendre forme, et la tête devient plus clairement définie. À six semaines, l’embryon mesure environ un pouce de long, a un cordon ombilical bien enraciné et visible, et on peut également distinguer le contour de ses doigts. Les yeux se sont développés à pas de géant, bien qu’ils ne soient pas encore cachés par des paupières. Les narines sont maintenant visibles, bien placées sous les yeux, sur une tête géante par rapport à la taille du corps. Au bout de huit semaines de gestation, l’embryon est appelé fœtus et ne dépend plus du sac vitellin qui l’a nourri pendant le stade embryonnaire du développement. Le sac vitellin, une structure de tissu en forme de ballon avec des veines visibles, disparaît à ce moment-là et le fœtus devient uniquement dépendant du cordon ombilical enraciné dans le placenta, et donc du sang de la mère pour sa nutrition. Un examen attentif du placenta révèle des vaisseaux sanguins complexes transportant les nutriments nécessaires à la croissance de l’embryon, tout en empêchant l’entrée de nombreuses toxines présentes dans le sang de la mère. Malgré l’efficacité du placenta, des substances comme les drogues et l’alcool ne peuvent être complètement filtrées, et c’est à la mère de limiter sa consommation de ces substances.

À neuf semaines, le système nerveux s’est considérablement développé et commence à permettre au fœtus de bouger. Bien que ce mouvement, montré par simulation informatique, ne soit pas encore relié au cerveau, il favorise l’agilité et la poursuite de la croissance. Après ce stade, le corps passe progressivement sous le contrôle du cerveau. Ce changement a également pour effet de réguler le rythme cardiaque, qui peut augmenter à plus de 150 battements par minute avant la régulation cérébrale.

Une échographie standard est réalisée à la Create Health Clinic de Londres à la fin du premier trimestre, et le narrateur explique le fonctionnement des ondes ultrasonores pour créer l’image sur l’écran. Pendant qu’un médecin explique les différents tests qui peuvent être effectués à ce stade de la grossesse grâce à l’échographie, on peut voir le cœur du bébé se contracter et se dilater sur l’image en mouvement. Un pas de plus par rapport à l’échographie standard est l’échographie 4-D, qui montre le fœtus en trois dimensions se déplaçant en temps réel. Cet outil permet une évaluation encore plus précise de la santé et du développement du fœtus. Il montre tout, du mouvement des bras du fœtus à son bâillement ou à son jeu avec le nez. Les scans en quatre dimensions de divers bébés à différents stades de développement augmentent considérablement la quantité de détails visibles pour le monde extérieur à l’utérus. Le narrateur note également que cette première échographie est la première occasion de vérifier le nombre de fœtus présents dans l’utérus.

Les scanners quadridimensionnels permettent également de voir les étapes préliminaires des premiers pas littéraux d’un bébé. Ceux-ci se manifestent dans les scanners de fœtus de onze et douze semaines donnant des coups de pied et repoussant les parois de l’utérus alors qu’ils exercent l’usage de leurs appendices. Ce mouvement s’appelle le réflexe du pas, et il est contrôlé par le système nerveux du fœtus. Les cinq semaines qui précèdent ce moment, de la sixième à la onzième semaine, sont considérées comme la période au cours de laquelle le fœtus subit les transformations les plus spectaculaires dans son parcours de développement. À la fin de la onzième semaine, tous les organes se sont formés, mais le fœtus est encore minuscule (environ 10 cm de long) et doit donc grandir considérablement avant d’être viable. Le sexe est également déterminé à ce stade, et les organes sexuels produisent des hormones qui régulent le développement sexuel du fœtus. Au-delà de ce point, les fausses couches sont beaucoup moins probables que pendant les trois premiers mois de la grossesse, car le fœtus est plus stable.

A mesure que le temps passe, le fœtus a l’air de plus en plus humain, et ses sens s’aiguisent davantage. La simulation révèle des mains très développées et le durcissement (ossification) des os sous la peau semi-transparente. Le visage semble également beaucoup plus « humain », les yeux étant désormais plus rapprochés et le nez et la bouche mieux définis. À ce stade, le cerveau contrôle la majeure partie du corps, y compris le cœur, par le biais du système nerveux central. En plus de voir le cœur, une sonde Doppler est également utilisée pour entendre le bruit du cœur du fœtus. Il bat à un rythme effréné de 146 battements par minute, ce qui, selon le médecin, est un rythme sain pour un fœtus de cet âge. À quatre mois, non seulement le fœtus contrôle son rythme cardiaque, mais il commence aussi à réagir aux stimuli physiques et à se déplacer beaucoup. Elle a également commencé à développer la proprioception, c’est-à-dire la conscience de la position du corps dans son environnement. On la voit sentir les côtés de l’utérus et saisir différentes parties de son corps. Les images quadridimensionnelles de jumeaux révèlent également leur degré d’interaction entre eux ; les vrais jumeaux interagissent toutefois beaucoup plus que les faux jumeaux, qu’une membrane sépare. Cette membrane est également visible avec cet outil de numérisation plus détaillé.

Dix-huit semaines après la conception, les mouvements du fœtus deviennent facilement détectables par la mère. En outre, le fœtus commence à digérer le liquide amniotique alors que son système digestif commence à se préparer au monde extérieur. Une autre préparation a été révélée par les scanners 4-D, où l’on peut voir le fœtus pratiquer le réflexe de clignement. Bientôt, il aura même ses propres empreintes digitales. À la fin du deuxième trimestre, le fœtus est complètement formé mais doit encore connaître une croissance spectaculaire et développer ses sens. Le film indique qu’à ce stade, il commence à goûter les saveurs de la nourriture de sa mère et à entendre les sons qui entourent son cocon, notamment le ton et la cadence de la voix de sa mère. L’aisance avec les diverses habitudes d’induction des sens de sa mère peut même s’avérer propice à un développement plus sain une fois le bébé né.

Dans l’utérus note également que, en plus de fournir une base préliminaire pour le diagnostic des complications, les échographies favorisent également le développement de l’attachement parental à l’enfant encore à naître. On pense que l’échographie améliore la relation de l’enfant avec ses parents, tant dans la petite enfance que plus tard dans la vie. À vingt-quatre semaines, cette relation pourrait commencer prématurément, car c’est à ce stade qu’un bébé pourrait survivre en dehors de l’utérus ; bien qu’il soit encore petit et sous-développé, avec des soins intensifs appropriés, il pourrait être considéré comme viable. Les plus grandes complications peuvent survenir en raison de la prématurité des poumons, car ceux-ci ne se développent pleinement que vers la fin de la grossesse et sont remplis de liquide amniotique jusqu’à ce que la respiration commence.

Les yeux, qui sont pleinement développés depuis le milieu de la grossesse, ne peuvent pas encore voir mais sont ornés de cils à la vingt-cinquième semaine. Les bébés naissent généralement avec des yeux plus clairs que ceux qu’ils auront plus tard ; les bébés d’origine caucasienne naissent souvent avec des yeux bleus, tandis que les bébés d’origine asiatique ou africaine ont d’abord des yeux marron plus foncés. Ces couleurs changent ou s’accentuent souvent au cours des premiers mois de la vie, car les pigments des yeux sont exposés à la lumière, qui est absente dans l’utérus. Dans l’obscurité de l’utérus, les bébés du dernier trimestre passent la plupart de leur temps à dormir profondément. Cependant, lorsqu’ils sont éveillés, les fœtus sont souvent actifs et exercent leurs réflexes en réponse à des provocations provenant de l’extérieur de l’utérus. Il s’agit notamment du réflexe de sursaut, lorsque le fœtus jette ses bras en l’air et au-dessus de sa tête, et du processus de déglutition et de succion, crucial pour la nutrition en dehors de l’utérus. Ce dernier processus peut se manifester par la succion du pouce, qui serait fortement corrélée à la présence d’une main au cours de la vie d’une personne.

Le placenta ne conduit pas seulement l’oxygène, les nutriments et les saveurs au fœtus, mais il peut aussi conduire l’humeur de la mère. La peur ou l’anxiété qu’une mère peut ressentir se répercute en cascade et finit par faire battre le cœur du bébé plus vite également. Il a été constaté qu’un stress ou une anxiété grave et prolongée entraînait un stress chez l’enfant et un risque plus élevé de complications de santé physique et mentale liées au stress. Après vingt-six semaines, le fœtus se concentre presque exclusivement sur sa croissance ; malgré cela, de graves problèmes peuvent survenir avant même la naissance. In the Womb montre le Dr Kypros Nicolaides, du King’s College Hospital de Londres, en train de diagnostiquer et d’opérer in utero un fœtus dont les intestins entravent la croissance des poumons. Il réalise cette opération délicate à l’aide d’un fœtuscope, qui lui permet de voir à l’intérieur de l’utérus et qui est également utilisé comme outil pour l’opération elle-même. La technique de Nicolaides pour traiter ce trouble particulier a été rencontrée avec une augmentation de 50% du taux de survie de ses patients prénataux.

Les deux derniers mois de la grossesse voient les dernières étapes vers une naissance saine. Pendant cette période, le fœtus développe une couche de graisse isolante et on a même constaté qu’il développe une conscience et une mémoire. Le fœtus peut se souvenir et réagir à des sons familiers tels que la voix de sa mère ou même la musique préférée de ses parents. Si le fœtus reconnaît la musique, il peut même bouger en rythme. On a constaté que la musique rapide stimule et excite le fœtus, qui semble presque danser dans l’utérus, tandis que la musique classique a souvent un effet calmant. Le développement de toutes ces fonctions complexes avant la naissance a également conduit certains experts à affirmer que, sur le plan du développement, la naissance n’est pas aussi importante qu’on le pensait auparavant. En effet, le cerveau d’un fœtus en pleine maturation est presque identique à celui d’un nouveau-né. Cette similitude est particulièrement frappante si l’on considère l’observation des mouvements oculaires rapides (REM) dans les scanners 4-D, car ils sont révélateurs des rêves. À partir de trente-cinq semaines, le fœtus pourrait être entièrement fonctionnel et autonome (hormis son besoin de nutrition externe et de chaleur).

Le film note que si l’on ne sait pas encore avec certitude ce qui déclenche l’accouchement, la maturation des poumons pourrait jouer un rôle clé. Lorsqu’ils sont matures, les poumons libèrent une protéine qui affecte la production hormonale du placenta, réduisant la production de progestérone et initiant la production d’ocytocine, qui déclenche à son tour des contractions utérines et l’inhibition de la mémoire. Ces mesures sont utiles lorsque le col de l’utérus subit un élargissement extrême – environ 10 cm – au moment où il transporte la grosse tête du bébé dans le monde.

Dans l’utérus a maintenant fait un tour complet, arrivant à nouveau au moment de l’accouchement. Pour atténuer la douleur de l’accouchement et les risques de complication, la mère dans le film accouche debout et penchée en avant, les jambes légèrement écartées. Pendant ce temps, le bébé libère de grandes quantités d’adrénaline, ce qui permet au cœur de pomper rapidement et prépare les poumons à prendre leurs premières bouffées d’air. Bientôt, la tête du bébé se couronne et est suivie par le reste du corps. Dès que le bébé a émergé, il commence à pleurer car ses poumons se remplissent d’oxygène et il est exposé à la lumière et au froid du monde extérieur. Le placenta, désormais inutile, se détache de l’utérus et sort du corps de la mère par le canal de naissance. Dans l’utérus passe en revue l’ensemble du processus de la grossesse et met en évidence la grande réussite que constitue la transformation d’une cellule unique en un individu entièrement nouveau. Le nouveau-né dépend des adultes pour sa chaleur et sa nutrition, bien que toutes les autres fonctions reposent uniquement entre ses petites mains.