Filmen In the Womb (2005), skriven, producerad och regisserad av Toby Mcdonald, använder sig av den senaste tekniken för att ge en inblick i den prenatala världen. Den teknik som används, bland annat avancerad fotografering, datorgrafik och 4-D ultraljudsbilder, bidrar till att på ett realistiskt sätt illustrera utvecklingsprocessen och besvara frågor om den sällan skådade utvecklingen av en människa. Följande beskrivning av bilderna och filmens berättelse fångar de viktigaste punkterna i In the Womb, och av embryonal- och fosterutveckling, som de ses i början av det tjugoförsta århundradet, skildrade på endast 100 minuter.
In the Womb inleds med en glimt av det mogna fostret ögonblickligen innan det är redo att träda fram i världen utanför. Berättaren förklarar att hon i detta sista skede är utrustad med alla de förmågor som krävs för att fungera fullt ut utanför livmodern. Filmens huvudfokus är dock den resa som leder fram till dessa sista ögonblick, en resa som börjar med bara en enda cell. Denna resa visas med jämna mellanrum under hela filmen med hjälp av 3-D och 4-D ultraljudsskanningsteknik som visar hur barnet rör sig. Med 4-D avses en rad 3D-bilder som tas i realtid (tiden är den fjärde dimensionen), vilket skapar en film av händelserna i livmodern. Dessutom simuleras processen med hjälp av datorbilder baserade på observationer, vilket ger en levande skildring av embryonal- och fosterutvecklingen.
Den utvecklingsmässiga berättelsen börjar med miljontals simmande spermier och en förklaring av deras unika syfte – att bära faderns genetiska information till befruktningsögonblicket. Spermierna produceras i mannens testiklar och deras kvalitet beror på hans livsstilsval; de tenderar att skadas av konsumtion av olika droger och av värme, och stimuleras av kaffekonsumtion. En enskild spermie filmas när den simmar genom ett svart landskap, vilket framhäver svansens snabba och invecklade rörelser. Svansens flexibilitet gör det möjligt för spermier att röra sig ungefär en tiondels tum per minut. Miljoner spermier filmas när de dyker upp i slidan, många av dem döda på sina sidor, och den stora skaran i mitten simmar mot livmodern, äggledarna och ägget, som ser ut som ett månliknande klot inbäddat bland sina skyddande agenter. Detta ägg, liksom alla hennes andra, bildades under moderns egen tid i livmodern och har bott i hennes kropp sedan dess.
Filmen antyder att spermierna, för att hitta ägget, ”sniffar upp det” med hjälp av sitt bildliga luktsinne. En grafisk simulering visar hur spermierna färdas mot det väntande ägget och hur en av dem tränger in i dess yttre skikt. Den större bilden, där resten av spermierna stängs permanent ute vid befruktningen, filmas. Därefter följer en annan grafisk simulering som illustrerar sammansmältningen av faderns och moderns genetiska material i befruktningsögonblicket. Berättaren konstaterar att denna speciella genetiska kombination aldrig tidigare har existerat och aldrig kommer att upprepas i en annan människa.
DNA, som bär organismens genetiska information och är samlat i kromosomerna, skildras som en lång, energisk spiral som bär de mer än 20 000 gener som ingår i en genomsnittlig människa. Dessa gener är ansvariga för olika egenskaper och bestäms av föräldrarnas bidrag. De är helt avgörande för utvecklingen av nytt liv. De olika fysiska effekterna av genetisk information illustreras genom att olika former av ögon, näsor, hår och andra egenskaper visas. Den stora variationen av genetiska effekter på utseendet illustreras av att ett ansikte kan förvandlas till en mängd olika egenskaper, både manliga och kvinnliga. Det noteras dock att även om föräldrarna bidrar med lika stora mängder genetisk information är det DNA:t från spermierna som bestämmer barnets kön, via dess tjugotredje kromosom, som antingen är en X- eller en Y-kromosom. De gener som föräldrarna bidrar med bestämmer till stor del barnets utseende och en stor del av barnets personlighet och benägenhet för vissa sjukdomar.
Efter illustrationen och förklaringen av befruktning följer en beskrivning av det befruktade äggets resa mot livmodern tillsammans med filmupptagningar från denna process. När det seglar längs äggledaren under den första dagen av sin resa delar sig den enskilda cellen i två identiska celler. Celldelningen fortsätter och på femte dagen består den resulterande bollen av celler av cirka 100 celler och kallas blastocyst. I detta skede kommer blastocysten att dela sig i två grupper av celler: det yttre lagret förbereder sig för att bli moderkakan, navelsträngen och fosterhinnorna, och det inre lagret förbereder sig för att bli själva embryot. De celler som utgör den inre delen av blastula är stamceller och har förmågan att differentiera sig till alla de olika typer av celler som ingår i människokroppen. En vecka efter befruktningen når blastula livmodern, där den kommer att börja utvecklas till en ny människa.
Tre veckor in i dräktigheten simulerar In the Womb att embryot viker sig inåt och förlängs när den grundläggande kroppsplanen bestäms. Ett verkligt embryo i detta skede visas och en grundläggande ryggrad är synlig. Den övre delen av embryot, som är avsedd att bli huvudet och hjärnan, är markerad; denna region har redan börjat generera nervceller vid den femtonde dagen av graviditeten. Dessa nervceller kommer att föröka sig och så småningom bli hjärnan och det centrala nervsystemet. Hjärtat bildas strax därefter och börjar slå tjugotvå dagar efter befruktningen. Denna rörelse initieras av en enskild hjärtcell som börjar slå och inducerar cellerna runt omkring den att slå i samma rytm. Närbildsfilmning visar denna puls när hjärtcellerna förökar sig och organet fortsätter att bildas. I och med att hjärtat bildas kommer tunna vener och tidiga blodkroppar som ansvarar för att transportera syre och näringsämnen; blodet i dessa vener rör sig i takt med hjärtats slag. Under de tidiga utvecklingsstadierna slår hjärtat relativt självständigt, även om dess funktion senare kommer att regleras noggrant av hjärnan.
När embryot är fyra veckor gammalt har preliminära ögon dykt upp på huvudet. Dessa ser ut som mörka fläckar på ett blekt landskap av omgivande vävnad på vilket de tidiga konturerna av pannan, näsan, munnen och andra delar av det mogna ansiktet kan ses. Dessutom dyker arm- och benknoppar upp. Berättaren nämner att trots att trettio dagar har gått sedan befruktningen är embryot nästan omöjlig att skilja från andra däggdjurs embryon.
De förändringar som sker i embryots morfologi under de följande veckorna visas genom filmens progression. Ansiktsplattorna flyttas in för att bättre definiera ansiktsdragen, armar och ben fortsätter att ta form och huvudet blir tydligare definierat. Vid sex veckor är embryot ungefär en tum långt, har en fast förankrad och synlig navelsträng, och konturerna av hennes fingrar kan också urskiljas. Ögonen har utvecklats med stormsteg, även om de ännu inte döljs av ögonlock. Näsborrarna är nu synliga, brett placerade under ögonen på ett huvud som är gigantiskt i förhållande till kroppens storlek. Efter åtta veckors dräktighet kallas embryot för foster och är inte längre beroende av den gulesäck som gav det näring under det embryonala utvecklingsstadiet. Äggsäcken, en ballongliknande struktur av vävnad med synliga vener, försvinner vid denna tidpunkt och fostret blir enbart beroende av navelsträngen som är förankrad i moderkakan, och därmed av moderns blod för sin näring. En noggrann undersökning av moderkakan avslöjar intrikata blodkärl som transporterar de näringsämnen som är nödvändiga för embryots tillväxt, samtidigt som de håller borta många av de gifter som finns i moderns eget blod. Trots moderkakans effektivitet kan ämnen som droger och alkohol inte helt filtreras bort, och det är upp till mamman att begränsa sin konsumtion av dem.
Vid nio veckor har nervsystemet utvecklats dramatiskt och börjar göra det möjligt för fostret att röra sig. Även om denna rörelse, som visas genom datorsimulering, ännu inte är kopplad till hjärnan, främjar den smidighet och ytterligare tillväxt. Efter denna tidpunkt kommer kroppen gradvis att komma under hjärnans kontroll. Denna förändring har också effekten att hjärtfrekvensen regleras, som kan öka till mer än 150 slag per minut innan den regleras av hjärnan.
Ett standardultraljud utförs på Create Health Clinic i London i slutet av den första trimestern, och berättaren förklarar hur ultraljudsvågorna fungerar för att skapa bilden på skärmen. Medan en läkare förklarar de olika tester som kan göras i detta skede av graviditeten med hjälp av ultraljud, kan man se barnets hjärta dra ihop sig och expandera i den rörliga bilden. Ett steg bortom det vanliga ultraljudet är 4-D-skanningen, som visar det tredimensionella fostret i rörelse i realtid. Detta verktyg möjliggör en ännu noggrannare utvärdering av fostrets hälsa och utveckling. Den visar allt från att fostret rör sina armar till att gapa eller leka med näsan. Fyradimensionella skanningar av olika spädbarn i olika utvecklingsstadier utökar kraftigt den mängd detaljer som är synliga för världen utanför livmodern. Berättaren konstaterar också att denna första ultraljudsundersökning är det första tillfället att fastställa antalet foster som finns i livmodern.
Fyradimensionella skanningar gör det också möjligt för oss att se de inledande stegen i ett barns bokstavliga första steg. Dessa manifesteras i skanningar av elva och tolv veckor gamla foster som sparkar och trycker av livmoderns väggar när de övar på att använda sina bihang. Denna rörelse kallas stegreflex och styrs av fostrets nervsystem. De fem veckor som föregår denna punkt, veckorna sex till elva, anses vara den period då fostret genomgår de mest dramatiska omvandlingarna i sin utvecklingsresa. I slutet av den elfte veckan har alla organ bildats, men fostret är fortfarande litet – ungefär fem centimeter långt – och måste därför växa betydligt innan det kan bli livsdugligt. Könet bestäms också vid denna tidpunkt, och könsorganen producerar hormoner som ytterligare reglerar fostrets sexuella utveckling. Missfall efter denna tidpunkt är mycket mindre sannolikt än under de första tre månaderna av graviditeten, eftersom fostret är mer stabilt.
Med tiden ser fostret mer och mer mänskligt ut och hennes sinnen skärps ytterligare. Simulering avslöjar högt utvecklade händer och härdning (ossifiering) av ben under den halvgenomskinliga huden. Ansiktet ser också mycket mer ”mänskligt” ut, med ögonen som nu ligger närmare varandra och näsan och munnen mer definierade. Vid denna tidpunkt kontrollerar hjärnan större delen av kroppen – inklusive hjärtat – genom det centrala nervsystemet. Förutom att se hjärtat används också en dopplersond för att höra hur fostrets hjärta låter. Det slår med en rasande hastighet av 146 slag per minut, vilket enligt läkaren är en hälsosam takt för ett foster i den här åldern. Vid fyra månader har hon inte bara kontroll över sin hjärtfrekvens, utan hon börjar också reagera på fysisk stimulans och röra sig mycket. Hon har också börjat utveckla proprioception, vilket är medvetenheten om kroppens position i omgivningen. Hon visas känna på livmoderns sidor och ta tag i olika delar av sin kropp. Fyrdimensionella bilder av tvillingar visar också hur interaktiva de är med varandra. Enäggstvillingar interagerar dock mycket mer än tvåäggstvillingar, som har ett membran som skiljer dem åt. Detta membran är också synligt med detta mer detaljerade skanningsverktyg.
Arton veckor efter befruktningen blir fostrets rörelser lätta att upptäcka för modern. Dessutom börjar fostret smälta fostervatten när hennes matsmältningssystem börjar förbereda sig för världen utanför. En annan förberedelse har avslöjats genom 4-D-skanningar, där fostret kan ses öva på blinkreflexen. Snart kommer hon till och med att ha sina egna fingeravtryck. I slutet av den andra trimestern är fostret färdigbildat men behöver fortfarande uppleva en dramatisk tillväxt och utveckla sina sinnen. I filmen sägs att hon i detta skede börjar smaka smaker från sin mammas mat och höra ljuden som omger hennes kokong, inklusive tonen och kadenserna i hennes mammas röst. Att känna sig bekväm med moderns olika sinnesframkallande vanor kan till och med bidra till en mer hälsosam utveckling när barnet väl har fötts.
In the Womb påpekar också att ultraljudsundersökningar, förutom att ge en preliminär grund för diagnos av komplikationer, också främjar utvecklingen av föräldrarnas anknytning till det ännu ofödda barnet. Ultraljud anses förbättra barnets relation till föräldrarna, både under spädbarnstiden och senare i livet. Vid 24 veckor kan detta förhållande börja i förtid, eftersom det är vid denna tidpunkt som ett barn kan överleva utanför livmodern. Även om barnet fortfarande är litet och underutvecklat kan det med lämplig intensivvård anses vara livskraftigt. De största komplikationerna kan uppstå på grund av de för tidigt utvecklade lungorna, eftersom lungorna inte utvecklas fullt ut förrän mot slutet av graviditeten och är fyllda med fostervatten tills andningen börjar.
Ögonen, som har varit fullt utvecklade sedan mitten av graviditeten, kan ännu inte se, men är prydda med ögonfransar vid den tjugofemte veckan. Bebisar föds vanligtvis med ljusare ögon än de kommer att få senare; bebisar av kaukasisk härkomst föds ofta med blå ögon, medan bebisar av asiatisk eller afrikansk härkomst först har mörkare bruna ögon. Dessa färger kommer ofta att förändras eller fördjupas under de första månaderna av livet, eftersom pigmenten i ögonen utsätts för ljus, vilket saknas i livmodern. I livmoderns mörker tillbringar spädbarn i sista trimestern större delen av sin tid med att sova djupt. När de är vakna är fostren dock ofta aktiva och tränar sina reflexer som svar på provokationer utanför livmodern. Det handlar bland annat om skräckreflexen, när fostret slänger ut armarna över huvudet, och om sväljnings- och sugprocessen, som är avgörande för näringen utanför livmodern. Det sistnämnda kan visa sig i tummsugning, som tros vara starkt korrelerat med handledarskap under en människas liv.
Placenta leder inte bara syre, näringsämnen och smaker till fostret, utan kan också leda moderns humör. Den rädsla eller ångest som en mamma kan uppleva kaskadiseras och får så småningom även barnets hjärta att slå snabbare. Allvarlig och ihållande stress eller ångest har visat sig leda till stress hos barnet och en högre risk för stressrelaterade fysiska och psykiska hälsokomplikationer. Efter tjugosex veckor koncentrerar sig fostret nästan uteslutande på tillväxt; trots detta kan allvarliga problem uppstå redan före födseln. In the Womb visar dr Kypros Nicolaides från King’s College Hospital i London som diagnostiserar och utför en operation i livmodern på ett foster vars tarmar hindrar lungornas tillväxt. Han utför denna känsliga operation med hjälp av ett fetoskop, som gör det möjligt för honom att se inuti livmodern och som också används som ett verktyg vid själva operationen. Nicolaides teknik för att behandla denna särskilda sjukdom har lett till en 50-procentig ökning av överlevnaden hos hans prenatala patienter.
Under graviditetens sista två månader tas de sista stegen mot en frisk förlossning. Under denna tid utvecklar fostret ett lager av isolerande fett och har till och med visat sig utveckla medvetande och minne. Fostret kan komma ihåg och reagera på välbekanta ljud som till exempel moderns röst eller till och med föräldrarnas favoritmusik. Om fostret känner igen musik kan det till och med röra sig i takt. Snabb musik har visat sig stimulera och upphetsa fostret, som nästan verkar dansa i livmodern, medan klassisk musik ofta har en lugnande effekt. Utvecklingen av alla dessa komplexa funktioner före födseln har också fått vissa experter att hävda att födseln utvecklingsmässigt inte har så stor betydelse som man tidigare antagit. Detta beror på att hjärnan hos ett mognande foster är nästan identisk med hjärnan hos en nyfödd. Denna likhet är särskilt slående med tanke på att man i 4-D-skanningar har observerat snabba ögonrörelser (REM), eftersom dessa indikerar att man drömmer. Från och med trettiofem veckor kan fostret vara fullt fungerande och självförsörjande (bortsett från dess behov av extern näring och värme).
Filmen konstaterar att även om det ännu inte är säkert vad som sätter igång förlossningen kan lungornas mognad spela en nyckelroll. När lungorna är mogna släpper de ut ett protein som påverkar placentans hormonproduktion, minskar progesteronproduktionen och sätter igång produktionen av oxytocin, vilket i sin tur utlöser livmoderns sammandragningar och hämning av minnet. Dessa är användbara när livmoderhalsen genomgår en extrem utvidgning – cirka 10 cm – när den transporterar barnets stora huvud ut i världen.
In the Womb har nu gått hela cirkeln och kommer tillbaka till förlossningen. För att lindra förlossningssmärtan och risken för komplikationer förlöser mamman i filmen sitt barn stående och framåtlutad med benen lätt isär. Under denna tid frigör barnet stora mängder adrenalin, vilket gör att hjärtat pumpar snabbt och förbereder lungorna på att ta sina första andetag av luft. Snart kröns barnets huvud och följs av resten av kroppen. Så snart barnet har kommit fram börjar det gråta när lungorna fylls med syre och det utsätts för omvärldens ljus och kyla. Moderkakan, som nu är onödig, lossnar från livmodern och lämnar moderns kropp genom förlossningskanalen. In the Womb går igenom hela graviditetsprocessen och lyfter fram den storslagna prestation som är förvandlingen från en enskild cell till en helt ny individ. Det nyfödda barnet är beroende av vuxna för värme och näring, även om alla andra funktioner enbart vilar i hennes små händer.