产前促进胎儿大脑发育的分子生物医学基础

北京医科大学人民医院?? 刘泽伦

一、概述

??? 为提高下一代人的大脑智力水平，国内外在加强对儿童的早期教育和方法的研究外，还有了“胎教”的一些倡导及有关社会的或家庭的“胎教事例”方面的媒体宣传。因为胎儿在母体内生长发育到6—7个月后，虽然开始有了嗅觉、味觉、听觉和视觉功能，但不具备知觉,更没有产生思维或意识的条件与能力。只是初步建立了一些感觉功能，且这些感觉功能因受环境的隔绝而无法形成条件反射。学习的神经生理学本质是条件反射的建立。条件反射是生后才能建立的，所以，对胎儿进行“胎教”是缺乏任何科学根据的。

随 着各种先进的检查仪器的使用，和分子生物医学研究成果的积累，对胎儿大脑生长发育，在不同胎龄时期的神经元生长增殖速度以及和孕妇营养之间的关系；神经元 体积、轴突或树突长大或增多，和各感官刺激引发神经脉冲在相关通道传递的关系；神经元细胞膜磷脂结构成分的情况，和神经脉冲在大脑网络定向传递速度之间的 关系，已经基本清楚和被科学界所重视。基于以上这些情况，本文作者提出为促进胎儿大脑更好生长发育，在不同的胎龄时期，针对性地采取一些相应的营养的，和 环境方面的有益措施，总称之为“产前促进”或“产前干预”。

二、产前促进的内容和施加的时间

? 1 营养促进：

?? A 保证每天所需热量的前提下，增补较完善的蛋白质，要求动植物类蛋白质食品同时搭配吃。同时监测血锌血铜和尿碘情况，注意血钙低时对缺锌的掩盖现象。这部分内容要求最迟也要在孕12周开始，起码延续到满24周或更长期间时止。

?? B 从孕12周或最迟起码24周开始（一般从满16周时开始），增补DHA食品或鱼油类DHA营养品，直到产后满六个月止。以便促使胎儿大脑神经元和视网膜光杆细胞的膜磷脂，其分子结构中含有DHA。特别是少吃海鱼的内陆地区的孕妇，更需做到这一要求。最低保持血清DHA含量在每毫升不低于60微克。

? 2 环境促进

? A 声波的诱导促进神经元树突的增长延伸

? 开始时间最早要在胎龄满六个月时开始，选用构成成份中不含声压很强的高频声波（2000HZ以上），抒缓优美，节奏不强和力度不大的音乐。 每晚餐后2小时，胎儿醒了时给听10—12分钟。

? B? 光照的促进方法

?? 用一号电池的手电筒，玻璃光罩直贴在腹壁上，约在宫底三横指下处，每晚在听音乐之前或之后，照2—3分钟。

? C? 触摸胎儿肢体促进方法

?? 孕妇或丈夫用手，在孕妇腹部触摸到胎儿身体后，用手指稍稍用力弹压胎儿肢体，用手轻轻推一推胎儿身体。一般在5分钟总共10多次即可。每晚在听音乐和手电筒光照前或后均可。

三、提出“产前促进”的科学根据

? 1 “营养促进”的理论依据要点

??? 从孕12周至24周的期间，是胎儿大脑神经元（锥体细胞）的生长增大和分裂成两个神经元的最迅速时期，即神经元的剧增期。国外称之为的“Spurt? Birth”。此期间，因要由母血供给充分的必需氨基酸，孕妇饮食要有足够的富含优质蛋白的食? 物。又因在神经元合成核蛋白时，要先合成脱氧核糖核酸（DNA），如孕妇缺锌可致胎儿体内的“胸腺核苷酸激活酶”的活性降低，进而导致“DNA聚合酶”的活力下降，使神经元的DNA合 成减少，核蛋白生成得就少，神经元体积增大得慢，神经元和其它组织细胞的有丝分裂时间延长，同样的时间里生长出的神经元数量就少。因此，要监控孕妇血锌。 需要指出的是，血钙低时发生骨钙的溶解会伴随骨锌的溶出，造成血锌不低的假象，这点医生应准确把握孕妇的血钙和血锌的情况。

??? 另外，要注意孕妇有无缺碘。缺碘不仅影响体格和智力情况，而且影响听力。

??? 分子生物医学研究证实，神经元细胞膜的磷脂结构中，甘油分子第二个碳（C）位的酯键上，结合的是DHA而不是亚油酸时，神经脉冲在神经细胞上定向穿传递速度就快，树突延伸和增多。直到产后半年，婴儿大脑的和视网膜的神经元，仍需要用血液里的DHA参与到神经元细胞膜磷脂的合成中去。因此，要求孕妇体内有较够用的DHA，使胎儿从母血中获得够用的DHA，婴儿从母乳中获得够用的DHA。

? ?2 “环境促进”的科学依据要点?

??? ?A从行为、学习、记忆的分子生物学本质，认识环境促进的科学性和必要性?

??? 由神经分子生物学角度的一些科学研究，证实学习的本质是信息在大脑的存储过程，而记忆是从大脑的银行储存中提取。

??? 自舍林通（Sherrington）1940年开始，许多实验证明长期记忆被编码在大脑皮质神经元的联接性上，并非单纯地在大分子特别是RNA上。 长期记忆的结构基础是神经元细胞之间的突触的改变，而不是整个大脑在解剖上的改变。是神经元之间的突触结构的改变——树突增生、肥大、伸出附加突触。强烈 的限定的突触活动，可增加突触的功效，反复多次的刺激可导致兴奋性突触的“膜后电位”增加六倍，这种膜后电位活动中的突触反应可持续数秒钟，并且被认为是 学习或记忆的可变突触效应。例如海马的颗粒细胞的树突棘突触，就是高度可变的，显示出延长的电位，被认为是记忆过程中的生理性表现。

??? 在学习、记忆的能动性方面，赞德高赛（Szentagothai ）和马尔（Marr）分别在1968、1969年的报告中认为：突触的学习是一种双重的且可连续发生的过程，即由刺激引发某种类型的突触使之激动，可诱导同一树突上的其它致活的突触生长。日本的埃特（Ito）在1974、1975年用实验证实了：中止在小脑浦金野氏细胞树突上的攀缘神经纤维（Climbing fibers）的特有装置，就是对棘树突提供“生长指令”的

部位。近年来用高尔基（Golgi）技术，证实大脑皮质神经元的树突棘

，对各种改变十分敏感，如把幼小动物关闭在黑暗之中或使它失明——即切断外界与大脑皮质的感觉通道，结果树突棘的数量比对照组明显减少。相反，如增多刺激而持续照明，则可增加树突棘的数量。临床发现的智力低下患者，就有树突棘数量减少和形状的改变。

??? 综上所述，提示人的大脑皮质的神经元树突棘的发生、发展，以 及神经元之间突触建立的多少，和一生中的行为、学习、记忆的能力有直接的关系。如果在胎儿大脑神经元的生长剧增期，孕妇摄取到足够的蛋白质、维生素、微量 元素，有利于胎儿大脑神经元增长得更多。从满六个月胎龄后开始，胎儿听觉、触觉、视觉通道可产生脉冲传递的功能后，适时地给予声、光、触摸的刺激，诱导脉 冲走经的神经元的树突增长，以便建立更多的突触联系。使孩子生下来大脑神经网络就较丰富。对以后的一生中的学习、记忆和思维能力的发展都有较好的帮助。

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? ?B? 从胎儿大脑发育的开始成熟期，看“环境促进”的时间选定，在神经组织学和神经分子生物学上的科学依据

??? 胎儿大脑成熟始于胚胎发育的第6—7月，是由大脑神经元数量增加和组织分化的结果。?????????????????????????????????????

??? 胎儿从4—6个月期间，不仅大脑细胞数量增加，和有了成人大脑皮层的六层结构，而且，大脑细胞内部结构进一步分化。细胞内出现了和细胞代谢有密切关系的酶，如琥珀酸脱氢酶、ATP酶、细胞色素氧化酶、碳酸酐酶和胆碱脂酶。特别是胆碱脂酶的出现，标志着神经系数的成熟的开始。此外，孕6个月时，胎儿大脑细胞内出现尼氏体，这种由发达的粗面内质网和游离的核蛋白体组成的尼氏体，具有活跃的合成蛋白质的功能，所合成的蛋白质作为营养或酶，对神经递质和神经分泌物的生成，以及执行神经细胞的功能活动，都有重要意义。伴随上述的细胞形态变化的同时，从胚胎50天可测出微弱的脑电开始，到胎龄7个月时的脑电已经很明显时，标志着胎儿大脑成熟的开始。到胎龄8—9个月时，胎儿不仅有脑电，而且，对声音的刺激，还有了在胎儿大脑皮层引发出的“听觉诱发电位”，反映这时胎儿已能听到并在大脑感觉到来自母体内外的声音。因此，胎龄满6个月后，适时和适度地选送舒适的音乐声波给胎儿听，以增加从外界到胎儿大脑皮质感觉通道的刺激，将有助于胎儿大脑神经元数目和树突，以及它们之间的突触结构数目的增多。对婴幼儿期那时孩子智力开发有帮助。???????????????????????????????????????????????

??? 需要注意的“适宜、适度、适时”问题

适宜：是指给胎儿听的音乐，其声波组成成分中，不应有声压很大（声音很响）的高频声音。应主要是中、低频的声音为主要成份。（和宫内胎音的频谱特征相同）高频成份的声压应比中、低频的低30db。以防万一孕妇把音乐放的音量过大，其中声压较大的高频声波对胎儿内耳产生不良刺激。

适度：是指放音乐声音不要太大。因为有实验报告，用强声刺激听神经，发现它的核蛋白的含量减少，停止后才逐渐上升。而正常的生理刺激，可使听神经节内的核糖核酸（RNA）增加。????????????????

适时： 是指给胎儿听音乐的时间不应过长，每次不超过12分钟。因胎儿大脑活动属抑制壮态占优势，有利于节省能量理于生长。不然，时间长了会疲劳及消耗营养物质。???????????? ?????????????????

??????? ??????????????????????????????? 2000年6月8日