和子宫里的宝宝说话,他们真的听得见吗?

和子宫里的宝宝说话,他们真的听得见吗?

牛年到,肯定有不少人想在今年生个牛宝宝。这不,蝌蚪君的朋友就赶在2月份怀上了

在优生优育的今天,爸爸妈妈们非常重视孩子的教育,很多人在怀孕期间就做起了胎教。

那么,和子宫里的宝宝说话,他们真的听得见吗?

可以听见。其实,在妈妈怀孕的第16周,就有宝宝就对声音有了反应,妊娠25至26周,胎儿就可以听到声音了[1,20]

那胎教真的可以帮助宝宝在出生后拥有更好的智力和认知能力吗?

虽然宝宝在子宫里已经可以触摸、尝到味道、听到声音、看到光[2],但是目前并没有研究证据表明,给胎儿听音乐、讲故事、或是母亲对艺术作品进行欣赏对宝宝出生后的智力、认知和学习能力有促进作用。不过这些活动对于准妈妈来说,倒是挺不错的孕期活动。

相反,一些不恰当的行为会影响胎儿的成长,比如把耳机贴在准妈妈的肚皮上给胎儿“听音乐”一但音量没有控制好(超过60分贝),反而会损伤胎儿听觉系统的发育而影响他们的听力[28]

不过,人类真的是从在母亲的子宫里的时候就开始了对这个世界的学习[3,4,5]那宝宝在妈妈的子宫里都会学到哪些“知识”呢?

这得从胎儿的感官发展说起。首先,触觉(touch)、听觉(hearing)、化学感受 —— 味、嗅觉*(chemosensory-taste and smell)的感觉器官在宝宝出生前就完全形成并且可以发挥其功能了[6],比如皮肤、舌上的味蕾、鼻腔里的嗅觉细胞、中耳里的耳蜗。其次,为了让宝宝把子宫里的触感,味道,声音还有光等信息都“学习”到脑子里,还需要接收并处理这些感觉信息的神经细胞和相关的脑结构也发育成型并连接在一起。

而感觉神经与相关脑区的连接大多数在妊娠中后期形成(图1-2),伴随着这些神经连接的建立,感觉器官便开始为宝宝感受子宫里的世界服务了[6,7]

* 上面没有提到视觉是因为视觉系统完全发育成熟要到出生之后,宝宝3个月大的时候才能看见一个彩色的世界[8]。

现在,让我们来看看,伴随着神经系统的发生发展以及四种感觉的形成,宝宝在妈妈的子宫里都“学”到了什么。

和子宫里的宝宝说话,他们真的听得见吗?

图1 人类脑发育示意图(第一、二行,妊娠29天至9个月;第三行,儿童、青少年,成人)。神经管在受精卵着床后的25天 开始形成,神经之间的连接也开始形成(connectome)。胚胎期结束(妊娠10周)时,神经系统的基础便建立好了,而余下部分会在胎儿期和童年早期持续生长发展。孩子6周岁的时候,他们的脑容量就达到了成年人的90%。而人类的脑在一般情况下,25岁左右才会完全发育成熟(Konkel, 2018)。

和子宫里的宝宝说话,他们真的听得见吗?

图2 磁共振成像下胎儿感觉皮层和运动皮层的发育

妊娠20周 (a)、25周 (b)、27周 (c)和32周 (d)胎儿的轴向,即从头顶往下看 (上排)和副矢状,即从头的侧面看过去(下排)的磁共振片子。从妊娠25周开始,胎儿的中央沟(分隔了额叶和顶叶)表现为两个半球后外侧面的一个轻微凹陷(Prayer et al., 2006)。作者注:黄色箭头们指的地方!(磁共振扫描不会对胎儿产生不良影响)

触觉(Touch)

触觉是胎儿最先发展出来的“感觉”。这里的“感觉”之所以打引号,是因为大概在妊娠9周,胎儿对头发丝挠人的刺激会产生回避反应[3],但是这只算得上是一种保护性的应激反应,而非真正的感觉[9]。不过随着成长,胎儿们就开始渐渐地感觉到了自己和来自外界的触摸。

以妊娠26到27周为一个时间节点,在这个时间节点之后,在没有外界声音和抚摸的情况下,胎儿会越来越多地触碰自己的身体,会更多地摸自己的脸、手和胳膊[10,11],这是胎儿正在了解自己身体上的各个部位。除此之外,宝宝还渐渐地学会了“主动”吃手:在手还没有碰到嘴巴的时候,小嘴就已经张开等着手指的到达了[5]。这张嘴可是一个了不起的动作,因为这证明胎儿已经可以感受到自己手臂在羊水中的移动了,所以才会张开嘴巴等着。

而当有外界抚摸的时候,宝宝也会有不一样的反应。当妈妈抚摸自己肚子的时候,起码在妊娠21周之后,宝宝更多地会动动头和嘴巴[10];而当妊娠27周之后,宝宝则会花更长的时间触摸子宫壁[11],像是在回应来自妈妈的抚摸。有意思的是,宝宝还仿佛知道是谁在抚摸妈妈的肚子,因为当陌生人(科研人员)抚摸妈妈肚子的时候,宝宝会花不少时间来“回应”;而爸爸在摸妈妈肚子的时候呢,在统计学意义上,胎儿的反应和没有人摸妈妈肚子的时候一样

,但是!仅仅看数量的话,胎儿也还是会回应爸爸好几下的!一个研究者的日常严谨:需要进行重复试验来再验证一下胎儿对父亲抚摸的反应️)

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图3中,胎儿在妊娠27周之前(白色)以及之后(灰色)当不同人摸妈妈肚子时,自己也触摸子宫壁的平均时长。Control(C):无抚摸;Mother(M)妈妈抚摸;Father:爸爸抚摸;Stranger(S):研究人员抚摸(Marx & Nagy, 2017)。

化学感受——味嗅觉 (Taste & Smell)

胎儿味觉系统的发育大概从妊娠的6-7周开始,到大约妊娠 18周结束[12]。也有学者推测妊娠14周的时候,味蕾就发挥作用了[13]。不过理论上,妊娠18周时候胎儿就可以尝到妈妈吃的各种食物、喝的各种饮品的味道了。

而且胎儿的口味真的会和妈妈的口味相契合,在出生后,若是吃到妈妈在妊娠(和哺乳)期间吃过的食物,宝宝的进食体验会更好。

Mennella和她的同事设计了一个实验来研究宝宝在出生后对胡萝卜口味的接受程度。他们招募了处于妊娠最后三个月的准妈妈们,把她们分成了三组:一组的妈妈在宝宝出生前喝胡萝卜汁,在哺乳期喝水;另一组的妈妈在宝宝出生前喝水,在哺乳期喝胡萝卜汁;而对照组的妈妈们,在宝宝出生前后都不能喝胡萝卜汁,只是喝水。在对比了三组妈妈的宝宝开始吃胡萝卜汁做的辅食的表情之后,研究人员发现,那些妈妈在妊娠和哺乳期喝过胡萝卜汁的宝宝,吃起胡萝卜汁调配的辅食更香[14]。由此观之,胎儿在妈妈肚子里尝到的味道该是被他们的身体记住了。

胎儿的嗅觉系统早在妊娠11-15周就已经形成[15],但是因为鼻孔被堵住了,所以胎儿这个时候还闻不到任何气味。堵住鼻孔的组织会在妊娠6个月或更早一点的时候溶解,此时,胎儿才可以闻到溶解在羊水里的气味[16]。就如他们对味觉的适应一样,宝宝在妈妈的子宫里也熟悉了妈妈身体,还有常吃的食物的气味。

Schaal及同事对比了新生儿对茴香气味的反应,这些新生儿的妈妈们有一些在孕期吃了带茴香的食物,而另一些没有吃带茴香的食物。实验的结果很明显,在孕期吃茴香的妈妈的宝宝对茴香气味接受程度比在孕期不吃茴香的妈妈的宝宝要高很多。他们在闻到茴香气味的时候不会皱眉头、皱鼻子,而且,还会舔舔嘴呢(图4)[17]。所以,妈妈在怀孕期间吃气味大的食物,也会被子宫里的宝宝闻到并且“记住”。

和子宫里的宝宝说话,他们真的听得见吗?

图4 四个清醒的新生儿闻茴香味10秒时的面部表情。宝宝a的妈妈在怀孕期间吃过茴香,而宝宝b,c,d的妈妈在怀孕期间没有吃过茴香

听觉(Hearing)

听觉系统的生理结构在妊娠20周左右就完全形成了[18,19]。在胎儿听觉的研究中,胎儿最早对声音(250-500Hz)有反应是在妊娠16周的时候[20],也有胎儿在妊娠19周时对500Hz的纯音(可参考https://www.bilibili.com/video/av925343530做出反应,他们会更多地转头、动动手、张张嘴[1],不过这些动作有可能只是对声波的震动产生的反应,而不是真正地“听到了”声音。

胎儿真正听到声音则要到妊娠25至28周,因为这时耳蜗内的螺旋核神经节细胞才连接内毛细胞到脑干和颞叶皮质(图5)[19]。当胎儿开始分辨不同声音的时候,就代表着他们已经可以听到并且处理声音信息了,在妊娠36周的时候,胎儿就可以区别妈妈和陌生人的声音[21]、母语和非母语的发音了[22]。所以,带着在子宫里听到的声音记忆[23],宝宝在出生的时候就可以分辨妈妈和其他人的声音,同时还“具备了”一定的母语听力基础。

和子宫里的宝宝说话,他们真的听得见吗?

图5 人类听觉系统图示,也可参见视频

视觉(Vision)

视觉系统是最后一个发育成熟的感官系统,它的发育会一直持续到出生之后。简单的来说,在妊娠期24至40周期间(没有错,是足月),视觉系统都在发育着。一些胎儿会在妊娠20至22周睁开眼睛。而对早产儿的研究发现,在相当于妊娠30-32周的时候,早产儿就会对外界的光线做出反应[24]。而还在子宫里的胎儿,在妊娠34周左右,他们的眼睛会随着外界光源的移动而移动[25];36周的胎儿也会在外界光线变化时心跳加快,身体的活动变多[26],还会区分不同类型的光线刺激——胎儿似乎更愿意把头转向倒三角形的点状光源[27](学者猜测可能是因为倒三角形的三个点很像人脸,图6)。

所以,相比于触觉、味嗅觉还有听觉, 在妈妈的子宫里,宝宝接收到的光线信息可能并不是很多,但是宝宝们也感受到了光的存在,也对光的变化做出了反应。

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图6 研究人员使用的光源和胎儿视角的光源

A和C是没有接触到母亲皮肤时的光源;B和D是研究人员通过计算得出的胎儿理论上感知到的光源

所以,通过在子宫里的种种经历,从子宫里毕业的宝宝已经可以感知到自己的身体,而且还会吃手了;也了解了一些妈妈的饮食习惯和她的声音;还在一定程度上认识了自己的母语。

不过,虽然足月出生的胎儿已经可以在子宫里感受到一些光的刺激,但是宝宝对视觉信息的处理更多还是在出生后才建立的。

于是乎,当一个宝宝降临到这个世界的时候,ta已经在相当程度上做好终生学习的准备了。宝宝表示:“I‘m ready~”

图来源

图1 Konkel L. (2018). The brain before birth: Using fMRI to explore the secrets of fetal neurodevelopment. Environmental Health Perspectives, 126(11), 112001.

图2 Prayer, D., Kasprian, G., Krampl, E., et al. (2006). MRI of normal fetal brain development. European Journal of Radiology, 57(2), 199-216. (笔者有改动)

图 3 Marx, V., & Nagy, E. (2017). Fetal behavioral responses to the touch of the mother’s abdomen: A Frame-by-frame analysis. Infant Behavior and Development, 47, 83-91.

图4 Schaal, B., Marlier, L., & Soussignan, R. (2000). Human foetuses learn odours from their pregnant mother’s diet. Chemical senses, 25(6), 729-737.

图5 https://www.goldenearsaudiology.co.uk/abc640/2020/01/auditory-system.png

图 6 Reid, V. M., Dunn, K., Young, R. J., et al. (2017). The human fetus preferentially engages with face-like visual stimuli. Current Biology, 27(12), 1825-1828.

参/考/文/献

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2. Chamberlain, D. (2013). Windows to the Womb: Revealing the Conscious Baby from Conception to Birth. North Atlantic Books.

3. Kisilevsky, B. S., Hains, S. M., Lee, K., et al. (2003). Effects of experience on fetal voice recognition. Psychological Science, 14(3), 220-224.

4. Montagu, Ashley. Touching: The Human Significance of the Skin. 3rd ed. New York: Perennial Library, 1986.

5. Reissland, N., Francis, B., Aydin, E., et al. (2014). The development of anticipation in the fetus: A longitudinal account of human fetal mouth movements in reaction to and anticipation of touch. Developmental Psychobiology, 56(5), 955-963.

6. Graven, S. N., & Browne, J. V. (2008). Sensory development in the fetus, neonate, and infant: introduction and overview. Newborn and Infant Nursing Reviews, 8(4), 169-172.

7. Joseph, R. (2000). Fetal brain behavior and cognitive development. Developmental Review, 20(1), 81-98.

8. Graven, S. N., & Browne, J. V. (2008). Visual development in the human fetus, infant, and young child. Newborn and Infant Nursing Reviews, 8(4), 194-201.

9. Prayer, D., Kasprian, G., Krampl, E., et al. (2006). MRI of normal fetal brain development. European Journal of Radiology, 57(2), 199-216.

10. Marx, V., & Nagy, E. (2015). Fetal behavioural responses to maternal voice and touch. PloS One, 10(6), e0129118.

11. Marx, V., & Nagy, E. (2017). Fetal behavioral responses to the touch of the mother’s abdomen: A Frame-by-frame analysis. Infant Behavior and Development, 47, 83-91.

12. Witt, M., & Reutter, K. (1998). Innervation of developing human taste buds. An immunohistochemical study. Histochemistry and Cell Biology, 109(3), 281-291.

13. Witt, M., & Reutter, K. (1996). Embryonic and early fetal development of human taste buds: a transmission electron microscopical study. The Anatomical Record: An Official Publication of the American Association of Anatomists, 246(4), 507-523.

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16. Browne, J. V. (2008). Chemosensory development in the fetus and newborn. Newborn and Infant Nursing Reviews, 8(4), 180-186.

17. Schaal, B., Marlier, L., & Soussignan, R. (2000). Human foetuses learn odours from their pregnant mother’s diet. Chemical Senses, 25(6), 729-737.

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25. Donovan, T., Dunn, K., Penman, A., Young, R. J., & Reid, V. M. (2020). Fetal eye movements in response to a visual stimulus. Brain and Behavior, 10(8), E01676-N/a.

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27. Reid, V. M., Dunn, K., Young, R. J., et al. (2017). The human fetus preferentially engages with face-like visual stimuli. Current Biology, 27(12), 1825-1828.

28. Graven, S. N., & Browne, J. V. (2008). Auditory development in the fetus and infant. Newborn and Infant Nursing Reviews, 8(4), 187-193.

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