20世紀90年代以來，有關(guān)腦發(fā)育的科學研究在飛速發(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)，更進一步知道孩子大腦神經(jīng)細胞之間的聯(lián)系與其出生后的環(huán)境密切相關(guān)。大腦的神經(jīng)細胞在嬰幼兒期的可塑性、可代償性及用進廢退的特性，是我們實施兒童早期教育的理論根據(jù)。

人的大腦大約由1000億個神經(jīng)細胞(神經(jīng)元)組成，而每個神經(jīng)細胞都與大約5萬個其他細胞相連。每一個細胞每秒鐘能向相鄰的細胞發(fā)送100條信息。

而從體格發(fā)育的角度來比較，孩子出生體重3千克，僅為成人平均體重(60千克)的5%，孩子體重要達到成人的50%需要到10歲，由此可見孩子大腦發(fā)育的速度遠遠超過生長速度。3歲前是孩子大腦發(fā)育的關(guān)鍵期。

關(guān)鍵期是指某種知識或行為經(jīng)驗在某一特定時期或階段最易獲得、最易形成的時期，錯過這個時期就不能獲得或達不到最高水平。比如，小鵝出生后1～2天有追隨活動物體的行為(追隨無論是母鵝、人或其他物體)。但過了兩天后，即便用活動的物體去逗引它，它也很難再形成這種追隨行為了。

人類也有關(guān)鍵期，視、聽、說、爬、站、走，甚至吃飯，無一例外。人類學習各種本領(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)鍵期沒有得到相應(yīng)的刺激，潛能就會消退，永遠無法再激發(fā)。大家都知道印度狼孩的故事，這個出生后不久被狼叼走并養(yǎng)育長大的孩子，7～8歲回到人類社會，但他只會像狼一樣生活，不會說話，不會直立行走，不會與人交流。雖然社會給他提供了良好的學習生活環(huán)境，但他17歲死亡時僅有兩歲孩子的智力水平。這就是錯過關(guān)鍵期無法再激發(fā)潛能的典型事例，也是腦發(fā)育“用進廢退”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。這點不僅有利于正常兒童的早期教育，更是腦損傷導致智殘兒童可以進行早期干預的理論依據(jù)。神經(jīng)細胞非常神奇，某些特殊功能可以改變；某些損傷或破壞的細胞，它的功能可由另一些細胞來替代，這就是神經(jīng)細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的刺激就可以促進腦細胞恢復，防止傷殘。