长期以来，人们一直认为孩子大脑的结构在出生时已由遗传因素决定。但近年来科学家们发现，即人类大脑的实际构造是由出生后的经历而不是由遗传决定的。就好像一台计算机一样，孩子一出生就配备了硬件，而早期经验则提供了能发挥各种功能的软件。
　　为了使人们能看到初生婴儿大脑内的发育与每个瞬间的运作情况，美国科学家利用先进的正电子层析术（PET）进行观察，发现在孩子分娩后30分钟左右，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，这时孩子视网膜上的一个神经细胞就与大脑视觉皮质的另一个神经细胞联系起来，就像停电后又来电的城市一样，一家接一家地亮起灯来，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”这个信号传递到听觉皮质的一个神经细胞，从此“妈”这个音就在孩子大脑的一组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。
　　婴儿在出生时大约有1000亿个神经细胞，它们决定了大脑的基本结构并与脑干产生联系，使人体心脏的跳动、肺部的呼吸等基本生命活动得以正常进行，但仅此而已。婴儿出生后，通过图像、语言、声音、面部表情乃至婴儿微笑后母亲以微笑的回答等一系列简单经历，使大脑神经细胞的联系迅猛发展，直至发展到每个神经细胞都与大约1万个其他细胞相连，每一个细胞每秒钟能向相邻的细胞发送100个信息。这就是我们人类脑部发育的关键时期，即三岁以内，特别是一岁以内。在这个时期，婴幼儿对某种知识和行为经验最易获得，最易形成，错过这个时期，就不能获得或达不到最好水平。用小鹅作动物实验发现，小鹅在出生后1～2天有追随一个活动物的行为，如过了这个时刻，就很难再形成这个追随行为了，因此生后1～2天是小鹅形成追随活动物的关键期。大约在人类童年的中期（三岁左右），大脑神经细胞的这种联系就停止了，即大脑本身的复杂性和丰富性已基本定型。用计算机术语来形容，就是“硬盘已格式化完毕，等待编程”。到了这个时期，我们只能将就着使用现有的大脑了。
　　这里并不是说先天遗传因素对大脑发育不起作用。一些实事证明，孩子乃至青少年至成人期的性格、情绪，比如快乐、攻击性和冒险性既是由先天遗传基因决定的，又是遗传与后天环境微妙复杂结合的产物。先天与后天的关系如同一对配合得天衣无缝的舞伴一样，任何一方的步伐太快，两人都会被绊倒。具有攻击性的孩子，如在良好的生活环境中成长，可将其旺盛的精力逐渐转移到积极有益的事情上。在鼓励与宽容的环境下，孩子害羞的性格可得到完全改变。生活在充满关心和爱护的家庭的孩子，在生活的各个方面似乎都能做得比不受重视或常受虐待的孩子要好。