Counter

Sự phát triển của não và các cơ quan cảm giác của thai nhi

 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NÃO VÀ CÁC CƠ QUAN CẢM GIÁC CỦA THAI NHI

                                                                                                 BS.Phan Thiệu Xuân Giang

 Vào lúc khởi đầu của tháng thứ hai của thai kỳ, hệ thần kinh của thai nhi bắt đầu phát triển. Đây sẽ là trung tâm kiểm soát đối với tất cả các suy nghĩ, hành động và cảm xúc ở tương lai. Mặc dầu có sự phức tạp đáng kể ở hệ thần kinh của người lớn nhưng sự phát triển khởi đầu của nó lại đơn giản và rất nhanh. Lớp bên ngoài của phôi  dày lên theo chiều dọc nhằm hình thành hai nếp gấp với một rãnh chạy ở giữa chúng. Hai nếp gấp này phát triển  hướng vào nhau và rãnh trở thành một ống. Phần trên cùng của ống này sau đó phình ra để hình thành não nguyên sơ, phần còn lại của ống này trở thành tủy sống.

Có một thứ bậc về hệ thống điều khiển bên trong hệ thần kinh điều này xác định một cách cơ bản thai nhi đang làm gì và khi nào. Cấu trúc thứ bậc này trở nên phức tạp hơn khi thai nhi phát triển. Càng tinh tế bao nhiêu thì nhu cầu cần cho việc tổ chức của hệ thần kinh càng nhiều bấy nhiêu. Khởi đầu, các hành vi theo bản chất phản xạ, những chu trình điều khiển chúng có thể bao gồm chỉ một ít tế bào cảm giác được nối kết trực tiếp với não bộ. Tủy sống được tạo thành bởi những sợi thần kinh mang tín hiệu từ thân và tứ chi đến não và ngược lại. Các  kiểu hành vi được thực hiện qua trung gian tủy sống hầu là các vận động sớm được quan sát thấy bắt đầu vào khoảng 7-8 tuần của thai kỳ.

SỰ PHÂN CHIA NHỎ HƠN CỦA NÃO NGUYÊN SƠ

Não nguyên sơ được phân chia thành 3 phần cơ bản, não trước, não giữa và não sau. Vào lúc 9 tuần, não trước được phân chia nhỏ thành hai bán cầu não được tạo thành ở phía trước, lớp bên ngoài cùng của hai phần này sau đó tạo thành vỏ não. Vỏ não là vùng não có những nhiệm vụ phức tạp như trí nhớ, ngôn ngữ và suy nghĩ, vỏ não cũng điều khiển và  thống nhất vận động và các giác quan. Vùng thuộc não trước nằm phía sau hai bán cầu đại não có nhiệm vụ như là trung tâm chuyển tiếp của não, chuyển thông tin cảm giác đến vỏ não và diễn dịch các xung động thần kinh thành những cảm giác có ý thức. Não giữa là trung tâm điều khiển đối với các phản xạ như chớp mắt trong đáp ứng với một vật thể đang tiếp cận. Não sau cũng được phân chia nhỏ hơn thành các vùng có nhiệm vụ đối với điều hợp cơ bắp và thăng bằng cơ thể , điều hoà các quá trình sinh tồn tự nhiên như hơi thở và tuần hoàn.

CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THỨ TỰ PHÁT TRIỂN CỦA NÃO

Các nhà sinh học thần kinh phát triển ( Developmental neurobiologist) đã bắt đầu khám phá ra các quá trình nội bào phức tạp bao gồm các tương tác giữa gene và môi trường, dẫn đến sinh sản tế bào, biệt hoá và sống còn cũng như những con đường mà sợi trục đạt được các neuron đích và làm thế nào mà các khớp thần kinh được hình thành và chi tiết hoá. Mặc dầu ở mức biệt hoá cao cuối cùng nhưng tất cả hàng tỉ tế bào thần kinh mà sau này sẽ trở thành hệ thần kinh xuất phát từ chỉ một lớp đơn những tế bào giống nhau trong vách của ống thần kinh. Các tế bào này nhân đôi và chỉ sau 8 tuần của thai kỳ , chúng bắt đầu định cư, tạo ra những chuyển động dạng bơi cho đến khi ống thần kinh có những lớp rất khác biệt khác. Quá trình định cư này tiếp tục gia tăng cho đến tháng thứ 6 của thai kỳ. Sau đó có sự thay đổi rộng lớn ở trong từng tế bào, được lập trình để có vô số nhiệm vụ chờ đợi cho sự xuất hiện của não.

PHÁT TRIỂN CỦA VỎ NÃO

Lớp ngoài cùng của 2 bán cầu não có nhiệm vụ đối với trí nhớ, ngôn ngữ và tư duy, điều khiển và thống nhất vận động và cảm giác. Trong tháng thứ 2 hoặc thứ 3 của thai kỳ , có một sự phát triển tương đối ít trong vùng “ ngoài cùng” này. Vì thế những hành vi xuất hiện trong giai đoạn  này chủ yếu là những hành vi phản xạ và có lẽ được điều khiển bằng những chu trình đơn giản hơn xuất phát từ não giữa.

Bán cầu đại não phát triển từ não trước ở khoảng 9 tuần tuổi và gia tăng nhanh về kích thước, phát triển lớn ra để tạo thành các vùng khác nhau và sẽ được biệt hoá cao hơn sau này. Vào khoảng giữa của thai kỳ, các bán cầu não lớn ra nhằm che lấp phần còn lại của não. Khoảng tháng thứ tư của thai kỳ các tế bào trong bán cầu não bắt đầu tăng nhanh về số lượng và định cư. Khi những trung tâm cao hơn của não phát triển và nhiều thông tin nhập vào neuron được hoạt hoá, các thông điệp tinh tế hơn có thể được gởi từ não . Đặc biệt quan trọng ở thời gian này là quá trình ức chế trở thành chức năng. Điều này có nghĩa là khi não của thai nhi gởi một xung động thần kinh đến cơ bắp, thay vì chỉ có thể gây ra vận động, lúc này nó có thể bắt đầu bổ trợ chính nó. Kết quả là , dẫn đến sự kiểm soát và tinh vi hoá vận động tốt hơn. Một sản phẩm của quá trình này là vào khoảng 15 tuần tuổi ,có một khoảng thời gian im lặng về hoạt động ( thai nhi có khả năng tự ức chế những hoạt động kiểu phản xạ). Theo sau đó là một thời kỳ tái tổ chức về hành vi,các chu trình phản xạ vẫn còn nhưng lúc này được kiểm soát bởi các tế bào thần kinh tinh tế hơn trong các trung khu cao cấp hơn của não.

Khoảng 27 tuần, số lượng các tế bào trong vỏ não được xem như là trưởng thành. Tuy nhiên, hệ thần kinh của thai nhi vẫn khác xa so với người lớn. Có hai quá trình chính, quá trình tạo khớp nối và quá trình myeline hoá, cả hai đều vẫn còn cần thiết cho một hệ thống thần kinh trưởng thành. Quá trình sinh khớp thần kinh có liên quan đến việc xây dựng các chu trình giữa những tế bào thần kinh với nhau. Khi một chu trình trở nên phức tạp hơn, sẽ có nhiều tế bào thần kinh cùng tham gia và các hành vi của thai nhi trở nên tinh tế và điều hợp hơn. Sự hình thành myelin, một loại chất béo bao quanh các sợi thần kinh cũng là phần quan trọng trong quá trình phát triển thần kinh. Myelin ngăn chặn sự rò rỉ thông điệp truyền dọc theo sợi thần kinh và làm gia tăng tốc độ dẫn truyền đến não hoặc ra khỏi não. Myelin hoá bắt đầu vào khoảng tháng thứ sau của thai kỳ nhưng vẫn tiếp tục trong suốt thời kỳ ấu thơ.

Mặc dầu không có sự trưởng thành của hệ thần kinh ở thai nhi nhưng vào khoảng 24 tuần , thai nhi có một khả năng giới hạn nhằm để học tập. Thai nhi đáp ứng với môi trường và bắt đầu có biểu hiện có một “trí nhớ” rất cơ bản, ví dụ quen thuộc  đáp ứng sẽ xảy ra đối với kích thích thính giác được lập lại. Vào lúc sanh, vỏ não bao gồm những vùng rộng lớn về vận động nguyên phát và cảm giác. Thùy trán được xem như có liên quan đến vận động. Thùy đỉnh có liên quan đến cảm giác. Thùy thái dương quan trọng đối với nghe , trí nhớ và một cảm nhận về bản thân và thời gian. Thùy chẩm là trung khu thị giác của não bộ. Các vùng liên hợp nằm ở xung quanh những vùng trên, sự phát triển của những vùng này cần thời gian lâu hơn, chúng có liên quan đến các chức năng nhận thức cao hơn và thống nhất hơn mà sẽ phát triển cùng với kinh nghiệm và sự xuất hiện của tâm trí.

SỰ TỔ CHỨC VỀ HÀNH VI

Hành vi của thai nhi ngày càng được tổ chức hơn khi thai đủ tháng. Thai nhi không còn những vận động liên tục như 5 tháng trước đây, thay vào đó thai nhi có các kiểu vận động khác biệt giữa nghỉ ngơi và hoạt động. Có hai kiểu hành vi chính được biểu hiện. Thai nhi trải qua hầu hết thời gian trong ngủ có hoạt động hoặc ngủ yên lặng. Ở giai đoạn này thai nhi sẽ chỉ có khoảng 20-30% thời gian ở trong giai đoạn ngủ yên lặng, ở đây thai nhi vẫn duy trì tình trạng không chuyển động, nhịp tim đều đặn, và chuyển động của hơi thở cũng nhịp nhàng. Đối với hầu hết thời gian còn lại, thai nhi không ở trạng thái thức nhưng ở trong trạng thái giống như ngủ có hoạt động ở thời kỳ mới sanh. Thai nhi khởi đầu nhiều vận động cơ thể khác nhau trong trạng thái ngủ này, mắt chuyển động tới lui nhanh và mở theo chu kỳ. Nhịp tim và kiểu thở có khuynh hướng không đều và thai nhi có khuynh hướng đáp ứng với những kích thích cảm giác khi thai tiếp xúc tự nhiên trong môi trường tử cung. Trong suốt thời kỳ ngủ hoạt động, thai nhi có thể phản ứng nhiều hơn với âm thanh và đụng chạm. Mạng thần kinh sớm được kích thích  hoặc “ luyện tập”. Người ta cho rằng mức hoạt động này có lẽ cần thiết cho sự phát triển đầy đủ và trưởng thành xa hơn của các cơ quan sinh tồn và của hệ thần kinh. Lúc này, thai nhi thực hiện được một vài vận động cơ thể chung – những vận động này có lẽ chỉ xảy ra vào khoảng 15% thời gian. Thai nhi cũng thực hiện được các vận động hô hấp tương đối đều đặn ( khoảng 30% thời gian), điều này quan trọng cho sự phát triển của phổi để sẵn sàng cho quá trình sinh ra.

Ngược lại với 1 tháng trước, thai nhi 9 tháng tuổi không còn có nhiều thời gian hoàn toàn  ở trong tình trạng ngủ hoạt động. Trong ngủ hoạt động , thai nhi thực hiện những vận động cơ thể, một vài vận động hô hấp ,nhịp tim có khuynh hướng không đều đặn , thường có gia tăng nhiều. Mắt của thai nhi sẽ chuyển động tới lui nhanh và có lẽ mở và đóng lúc này lúc khác. Tuy nhiên  khi não của thai nhi trưởng thành  hơn vào tháng cuối , các con đường ức chế được phát triển nhiều hơn, vì vậy giảm đi số lượng các vận động mà thai nhi thực hiện. Kết quả là thai nhi có những chu kỳ dài hơn khi nghỉ ngơi yên lặng trong một giấc ngủ sâu. Nói tóm lại, các chu kỳ hoạt động và nghỉ ngơi của thai nhi thay đổi có tính chất chu kỳ trong suốt ngày. Độ dài của một chu kỳ hoạt động-nghỉ ngơi kéo dài khoảng 80-100 phút. Tuy nhiên ảnh hưởng trên nhịp điệu này của thai nhi là những yếu tố sinh lý của mẹ như mức nội tiết tố , nhịp thở, nhịp tim và hoạt động của tử cung. Những thay đổi xảy ra trong một vài hay toàn bộ các yếu tố trên được xem như có ảnh hưởng đến các hành vi của thai nhi trong suốt cả ngày. Nhìn chung có một đỉnh hoạt động xảy ra khi mẹ buồn ngủ, vào lúc tối,  có một thời gian tương đối yên lặng xảy ra vào lúc sáng sớm.

CÁC CẢM GIÁC SỚM NHẤT

Sự xuất hiện của các giác quan theo sau một mẫu phát triển  được xác định trước giống nhau ở tất cả những động vật có vú. Thực là thú vị khi người ta khám phá ra rằng hệ thống cảm giác vận hành chức năng thậm chí trước khi chúng hoàn tất về cấu tạo giải phẫu. Hệ thống đầu tiên phát triển là xúc giác. Vào khoảng 8 tuần tuổi, nếu vùng xung quanh môi được chạm vào, thai nhi sẽ đáp ứng bằng cách chuyển động. Khoảng 12 tuần tuổi, thai nhi bắt đầu thực hiện các vận động nắm bắt khi các ngón tay được chạm vào. Khởi đầu, thai nhi di chuyển đầu và cổ ra khỏi nguồn gây ra cảm giác sờ chạm, thường kèm theo miệng thai nhi mở ra; ở giai đoạn sau của thai kỳ, thai nhi chuyển động về hướng “ sờ”. Đây là tiền tố của “ phản xạ dò tìm” ( rooting reflex), phản xạ này giúp trẻ nhỏ tìm thấy vú mẹ để được nuôi dưỡng. Tương tự như vậy, trễ hơn một chút trong quá trình phát triển, nếu lòng bàn tay của thai nhi bị chọc vào, ngón tay của thai nhi sẽ nắm lại một lúc và các ngón chân cong lên nếu sờ vào lòng bàn chân ( Hepper, 1992). Khi thai nhi cố di chuyển vòng quanh, nó sẽ chạm vào thành tử cung, dây rốn, và chạm vào chính mình. Thai nhi sẽ chạm vào mặt của mình nhiều hơn những phần cơ thể khác. Thai nhi được cung cấp một chiều ngang rộng rãi cho những cảm giác về cơ thể, điều này có lẽ giúp thúc đẩy sự phát triển xa hơn cảm giác xúc giác.

HỆ THỐNG CẢM GIÁC HOÁ HỌC

Sự phát triển cảm giác hoá học bao gồm cả hai loại cảm giác khứu giác và vị giác nhưng thật khó nói một cách chính xác rằng thai nhi có thể ngửi thấy hay nếm được mùi gì. Cả hai vị và mùi từ khẩu phần ăn của mẹ đều có thể đi vào máu và đi qua cả dịch ối lẫn máu của thai nhi.Có 3 vị trí có thể là nơi “ cảm giác hoá học” có thể xảy ra trong quá trình phát triển : Mũi, miệng và qua chính máu của thai nhi. Thai nhi nuốt nước ối một cách đều đặn trong cả ngày. Dịch ối này đi qua dạ dày, ở đây nó được phân cắt thành những phần nhỏ hơn và gửi đến các cơ quan, não, gan, và thận trước khi được đẩy ra ngoài từ bọng đái và trở thành nước ối một lần nữa. Trong suốt tháng thứ tư, nút mô đóng ở lỗ mũi trước đây làm tắc nghẹt mũi , giờ đây biến mất và khi đó thai nhi “ hít” dịch ối qua lỗ mũi. Thai nhi thực ra có thể hít lượng dịch ối nhiều gấp đôi lượng nó nuốt. Các thụ thể cảm giác trong mũi tiếp tục được tắm trong dịch ối. Trong giai đoạn nửa sau của thai kỳ, thành phần của dịch ối tùy thuộc vào lượng nước tiểu của thai nhi ngày càng nhiều, điều này có thể đặc biệt quan trọng đối với kích thích của hệ thống cảm giác hoá học bởi vì nó chứa một số lượng lớn mùi urê.

Vị và mùi từ thức ăn được tiêu thụ sẽ đi qua dòng máu sau khi tiêu hoá. Những loại này sau đó sẽ đi qua nhau thai vào trong tuần hoàn của thai nhi. Không giống như dịch ối, mùi và vị trong máu không được phân cắt thành những phần nhỏ hơn hoặc không được chuyển hoá và tương đối không hoà tan và đậm đặc hơn. Máu sẽ chảy trong những mao mạch nhỏ qua mũi và miệng, vì thế có nhiều cơ hội để lan toả vào các cơ quan cảm giác xác định được mùi và vị. Rõ ràng rằng hầu hết những trẻ nhỏ ngay cả trước khi sanh hoặc sau sanh  đều có biểu hiện ưa thích chất ngọt hơn là chất đắng. Nếu dịch ối có vị ngọt, thai nhi sẽ nuốt nó đều đặn hơn là dịch ối có vị đắng ( Hepper,1992). Sau bữa ăn khi nồng độ glucose trong máu mẹ gia tăng và cả trong dịch ối, thai nhi hô hấp nhiều và nuốt nhiều hơn. Dịch ối có vị ngọt có lẽ do glucose. Thai nhi nuốt nước ối cũng sẽ góp phần điều chỉnh lượng nước ối.

Trong khi thai nhi có một số khả năng xác định và ưa thích một số vị này hơn những vị khác, điều này có thể do gene quy định, các ưa thích khác có thể được học trong tử cung . Tiếp xúc với rượu trong tử cung làm gia tăng nuốt nước ối của thai nhi và có thể gây ra ưa thích uống rượu sau này ( Molina, Chotro & Dominguez, 1995). Người ta thấy rõ rằng các ưa thích đối với mùi có thể phù hợp theo tính cá nhân nhiều hơn đối với từng trẻ, tùy thuộc vào vị và mùi nào mà trẻ đã tiếp xúc trong khi còn ở trong tử cung. Nghiên cứu ở những trẻ mới sinh cho thấy rằng trẻ nhỏ có thể ghi nhận được mùi sữa mẹ của chúng và điều đó gợi ý rằng quá  quá trình này xuất hiện qua việc tập nhiễm sớm về khẩu phần ăn của mẹ xảy ra khi trẻ còn trong tử cung. Cũng có những nghiên cứu gợi ý rằng nếu mẹ thay đổi khẩu phần ăn sau khi mang thai nhanh chóng, trẻ nhỏ có thể có một thời gian khó khăn hơn học bú.

HỆ THỐNG TIỀN ĐÌNH

Thai nhi thực hiện nhiều chuyển động vòng ở trong tử cung, thay đổi tư thế thường xuyên trong dịch ối ấm áp là môi trường gối giữa thai nhi và thế giới bên ngoài. Ngoài ra do mẹ cũng di chuyển nhiều trong ngày, thai nhi cũng tham gia vào các chuyển động thụ động thường xuyên và trải nghiệm các thay đổi về vị trí so với trọng lực, tùy thuộc khi mẹ đứng, ngồi hoặc nằm. Thông tin này được cảm nhận bằng cơ quan tiền đình bao gồm 3 ống bán khuyên nằm ở trong tai của thai nhi. Các ống này chứa đầy dịch và khi thai nhi di chuyển hay bị di chuyển, dịch bên trong ít nhất một ống cũng sẽ chuyển động, kích thích các tế bào lông bên trong lớp lót của ống. Tùy thuộc vào chiều hướng và mặt phẳng chuyển động , một ống bán khuyên có thể bị kích thích nhiều hơn ống khác. Thông tin này sau đó được gửi đến não để xử lý. Thông tin về chuyển động và vị trí được thu nhận.

Mặc dầu rất khó để có thể gợi lên kích thích tiền đình ở thai nhi trong tử cung ( Hepper,1992), điều này không có nghĩa là hệ thống  này không hoạt động. Vào khoảng 25 tuần tuổi, thai nhi có biểu hiện phản xạ điều chỉnh ( Hooker, 1952) và có  thể bằng cách nào đó hệ thống tiền đình có nhiệm vụ đối với việc đầu của thai nhi nằm hướng xuống trước khi chuyển dạ. Chúng ta không biết được một cách chính xác có bao nhiêu thông tin về vị trí và chuyển động mà thai nhi xử lý được trong thời gian này. Chúng ta biết chắc rằng hệ thống tiền đình được kích thích một cách chủ động , sự kích thích này rất quan trọng đối với nhiều mặt phát triển bình thường của thai nhi. Kích thích tiền đình đóng một vai trò quan trọng trong việc thay đổi tình trạng thức tỉnh, điều này càng rõ ràng hơn sau này. Khởi đầu, trong suốt thai kỳ, thai nhi thường yên lặng trong khi mẹ di chuyển nhiều và cũng tạo ra nhiều kích thích tiền đình. Ngược lại khi mẹ nằm nghỉ vào ban đêm, thai nhi nhận được tối thiểu kích thích tiền đình  và thường ở trong trạng thái hoạt động nhiều nhất. Khi thai nhi được sinh ra, cha mẹ thường lắc lư đong đưa trẻ khi trẻ khó chịu hoặc dỗ cho trẻ ngủ. Một lần nữa, hệ thống tiền đình được kích thích  và đóng một vai trò quan trọng trong việc gợi lên những thay đổi trong trạng thái tỉnh thức của trẻ. Mức  kích thích tiền đình mà thai  nhi nhận được trong suốt thai kỳ là rất cao.  Hoạt động một mình cung cấp một mức kích thích đối với hệ thống tiền đình mà có thể phù hợp có lẽ chỉ khi thai nhi bắt đầu biết đi độc lập ( Hofer, 1981). Những nghiên cứu về trẻ sanh non ( những trẻ có thiếu thốn kích thích tiền đình từ sự chuyển động của mẹ do phải ra đời sớm hơn ) cho thấy rằng những trẻ này có thay đổi trong sự phát triển về hành vi thần kinh, điều đó có thể một phần do bởi thiếu kích thích tiền đình. Tăng cân, đáp ứng thị giác và ngay cả sự phát triển về ngôn ngữ diễn đạt sau này đã cho thấy có cải thiện nếu lồng ấp dành cho trẻ sinh non được lắc lư nhẹ nhàng ( Masi, 1979).Cũng theo cách tương tự, trẻ sanh non được đặt trên nệm nước thay vì nệm vải, được lắc lư trên nước có thể thay thế cho kích thích tiền đình mà trẻ bị thiếu khi ra ngoài tử cung sớm và điều này đưa đến kết quả về tổ chức giấc ngủ tốt hơn.

 

Comments