大脑的发育
人的大脑不是在出生后才开始发育的，而是在出生之前就已经迅速成长了。孕期的前四个半月，不同类型的脑细胞就以惊人的速度不断产生。在某些情况下，每分钟可以产生25万个新的脑细胞。当婴儿出生时，大脑中已经有1000亿个神经元，几乎和后天发育出的神经元数量相当。大脑的发育遵循先过度生产，再不断修剪，从而提高效率的原则，这类似于陶艺，一个陶工总是使用比实际需要更多的黏土，在制作过程中去除多余的部分，最终获得想要的陶器。
细胞迁移和分化
细胞产生后不久（仍在孕期），就开始迁移并分化成不同类型的细胞（这是第3章中讨论的表观遗传信号实现的途径之一，也解释了为什么我们身体中的每个细胞尽管功能不同，但都含有相同的DNA）。一些神经元会变大，“头”重“脚”轻，信号从大脑的运动区域快速传送到身体的其他部位，以控制人的运动；另一些则充当中转站，翻译来自我们感官系统的信息，并将这些信号传递到大脑中专门处理输入信息的部分。因此，不同发展阶段和时间节点的经历和损伤导致的后果也是不同的。
细胞成熟
接下来，细胞开始成熟，并一直持续到成年期。在细胞成熟阶段，从其他细胞收集信息的细胞结构被称为树突，负责投射到其他细胞的结构被称为轴突，它们的发展促进了神经系统中细胞和回路之间的交流。细胞的成熟在很大程度上取决于个体的生活经历及其所处的发展阶段。例如，从幼年开始拉小提琴的音乐家，其大脑中与手指运动相关的区域的树突数量，要比从青年时期开始拉小提琴的音乐家多，这代表着大脑中与手指运动相关的区域的成熟程度更高。这是不是意味着一个人成年后就不能再学习拉小提琴了？当然不是，但是这个人完成这项任务的大脑细胞不会像4岁开始学琴的人的那样成熟。我们从动物研究中得知，大脑对早期生活经历的反应比晚期更强烈，这就是为什么作为成年人，我们的适应能力较差，比儿童更难学习新技能。
修剪枝蔓
修剪枝蔓是另一个重要的过程。突触是指神经元之间的连接。随着细胞的分化和成熟，它们开始与其他神经元建立联系，而且速度快到令人难以置信。大脑正在为学习搭建框架，并为经验的形成做好准备。这就像一座城市，在一天之内就建成了一个复杂的通信网络：首先建造房屋（细胞和神经元），然后将房屋连接在一起进行通信（电力网和电话网）。实际上，大脑的建设比城市复杂得多，但这个类比可以帮助我们大致理解这个过程。又比如，那些没有人使用的电线或电话线会被撤掉，以便节约能源和减少对电网的干扰。这就像大脑在发展的过程中，那些突触和连接只有在被使用时才会被保持，其余的则被剪掉，只留下经常使用的连接。修剪枝蔓使得大脑所受干扰更小，效率更高。
所有大脑都会经历一些修剪，比如我们的感官发展方式。一个极端的例子来自动物视觉系统的实验，实验表明，在大脑的视觉回路中，突触在发育的早期显著增长。但是，个体出生后，若限制其大脑对光源的感知（比如通过让动物进入黑暗环境或者阻止其睁开眼睛），那些突触就会被修剪掉，而剩下的突触的功能会加强，并集中在其他的感官刺激上，比如声音或触摸。
另一些枝蔓修剪则是专门根据个体的生活经历做出的反应，最典型的是处理面部信息的例子。婴儿从出生起就会寻找人脸，而且相比大一点的儿童和成年人能更好地识别人脸，例如，区分猴子和人的脸。大约6个月大的时候，这种能力会减弱，因为大脑已经知道识别猴子的脸并不重要，所以那些突触就会被删除。
同样，婴儿在出生时就具备了区分地球上所有语言的所有音素（最简单的语音单位）的能力；大脑已经为所有可能生存的环境长出了突触。但在6个月大的时候，孩子只能识别他们所接触到的语言，此时他们学习母语的效率会更高。但需要明确的是，学习语言并不是简单地暴露在某些语言刺激下，语音必须伴随着社会互动。所以，让孩子坐在电视机前听外语是不足以维持这些突触的。这些声音必须具有社会意义或对发育中的大脑具有突出的意义，才能继续激活这些神经通路并保持突触的功能。你看，人的大脑有多么聪明！
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