20世紀(jì)90年代以來(lái)，有關(guān)腦發(fā)育的科學(xué)研究在飛速發(fā)展。現(xiàn)在，我們不但知道大腦結(jié)構(gòu)與遺傳模式有關(guān)，更進(jìn)一步知道孩子大腦神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)系與其出生后的環(huán)境密切相關(guān)。大腦的神經(jīng)細(xì)胞在嬰幼兒期的可塑性、可代償性及用進(jìn)廢退的特性，是我們實(shí)施兒童早期教育的理論根據(jù)。
人的大腦大約由1000億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)組成，而每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞都與大約5萬(wàn)個(gè)其他細(xì)胞相連。每一個(gè)細(xì)胞每秒鐘能向相鄰的細(xì)胞發(fā)送100條信息。
而從體格發(fā)育的角度來(lái)比較，孩子出生體重3千克，僅為成人平均體重(60千克)的5%，孩子體重要達(dá)到成人的50%需要到10歲，由此可見(jiàn)孩子大腦發(fā)育的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)生長(zhǎng)速度。3歲前是孩子大腦發(fā)育的關(guān)鍵期。
關(guān)鍵期是指某種知識(shí)或行為經(jīng)驗(yàn)在某一特定時(shí)期或階段最易獲得、最易形成的時(shí)期，錯(cuò)過(guò)這個(gè)時(shí)期就不能獲得或達(dá)不到最高水平。比如，小鵝出生后1～2天有追隨活動(dòng)物體的行為(追隨無(wú)論是母鵝、人或其他物體)。但過(guò)了兩天后，即便用活動(dòng)的物體去逗引它，它也很難再形成這種追隨行為了。
人類也有關(guān)鍵期，視、聽(tīng)、說(shuō)、爬、站、走，甚至吃飯，無(wú)一例外。人類學(xué)習(xí)各種本領(lǐng)都具備各種潛能。潛能在豐富的外界環(huán)境刺激下，得以發(fā)揮。但是如果關(guān)鍵期沒(méi)有得到相應(yīng)的刺激，潛能就會(huì)消退，永遠(yuǎn)無(wú)法再激發(fā)。大家都知道印度狼孩的故事，這個(gè)出生后不久被狼叼走并養(yǎng)育長(zhǎng)大的孩子，7～8歲回到人類社會(huì)，但他只會(huì)像狼一樣生活，不會(huì)說(shuō)話，不會(huì)直立行走，不會(huì)與人交流。雖然社會(huì)給他提供了良好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境，但他17歲死亡時(shí)僅有兩歲孩子的智力水平。這就是錯(cuò)過(guò)關(guān)鍵期無(wú)法再激發(fā)潛能的典型事例，也是腦發(fā)育“用進(jìn)廢退”特性的有力佐證。
大腦未成熟前具有最好的可塑性和代償性。這點(diǎn)不僅有利于正常兒童的早期教育，更是腦損傷導(dǎo)致智殘兒童可以進(jìn)行早期干預(yù)的理論依據(jù)。神經(jīng)細(xì)胞非常神奇，某些特殊功能可以改變；某些損傷或破壞的細(xì)胞，它的功能可由另一些細(xì)胞來(lái)替代，這就是神經(jīng)細(xì)胞的可變更性和代償性。因此，孩子腦損傷后，我們只要給他足夠的科學(xué)的刺激就可以促進(jìn)腦細(xì)胞恢復(fù)，防止傷殘。