孩子生后头两年脑部发育最快，出生时脑重量为350～400克，6个月时为出生时的2倍，2岁末为出生时的3倍，3岁婴儿的脑重已接近成人脑重水平。
最近，美国科学家利用“正电子发射计算体层摄影”技术对儿童早年大脑的发育进行扫描，观察到孩子出生后，随着视觉、听觉、触觉等的每个信号刺激，脑神经细胞之间迅速建立了广泛的联系。脑的神经细胞粗看起来像一株裸露的小树，随着神经细胞之间的联系，神经细胞逐渐被髓鞘包裹起来，从而确保了电流信号快速而准确地进行传送。
观察发现，视觉可以说是大脑发育的起点，在婴儿生后几分钟内，当妈妈紧紧注视着婴儿的时候，婴儿滴溜溜转动的眼睛突然停止转动，一瞬间只朝着妈妈的脸宠，这时孩子视网膜上的一个神经细胞就与其大脑皮层的另一个神经细胞联系起来，此时妈妈面部的影像已在婴儿的大脑中留下持久的记忆。当婴儿听到“妈”时，他耳朵中的一个神经细胞就会释放出一种称为“神经递质”的化学物质，将“妈”这个信号传送到听觉皮层的一个神经细胞，从此“妈”这个声音就在孩子大脑的一组神经细胞中永久记录下来，而这个细胞将永远不会对其他声音作出反应。
3个月时，婴儿视觉皮层的细胞联系达到最高峰。2岁内，大脑的每个神经细胞都与大约一万个其他细胞相连每秒钟能向相邻的细胞发送一百个以上的信息。
科学家们用猫和鼠做实验证明，如果出生后把他们立即放入一个极单调的环境中，它们的大脑皮层就会萎缩，脑重量减轻，神经细胞之间的联系也明显减少。
研究发现，被严重忽视的孩子，其脑部扫描图中负责情感依附的大脑区域根本没有得到适当的发育。
3岁以后，大脑停止发育。虽然这并不意味着大脑发育的过程完全停止，但此时大脑本身的复杂性与丰富性已基本定型。用计算机术语来形容，就是“硬盘已格式化完毕，等待编程”。在今后的年代里，人们只有将就着使用现有的大脑了。
儿童头几年的经历也会影响他们日后的性格，虽然有一些性格特征，如过于害羞，可能与遗传有关，但研究显示，经常有人抱着并得到爱护和照顾的婴儿，长大后拥有自信与乐观积极性格的可能性也大。换句话说，遗传提供的是基础，生活体验造就的是精神与灵魂。
平时一些自然而又简单的动作，如搂抱或轻拍、对视和对话，都会刺激孩子的成长，玩藏猫猫这类简单的游戏则可引导孩子学会如何面对面沟通。聪明的父母对孩子大脑早期开发十分关注，他们善用孩子天生的好奇心，开动他们天生的学习机器。早期教育的精髓并非是灌输各种知识，而是聆听、指导孩子认识真实的世界，包括学习和妈妈说再见，和别人友好相处，勇敢地探索周围环境，所有这些支持性关爱与护理都能使人类大脑的结构得到健康发展。
