智力的物质基础是大脑，而胎儿期和婴儿期是大脑和中枢神经系统发展的最关键时期。
严格来说，胎儿期是指从怀孕第九周到胎儿出生这段时间，在此之前的妊娠期专业上称为胚胎期。胚胎期标志着从一个细胞，即受精卵，发展成一个人形个体；胎儿期主要是指在胚胎期开始出现的器官和组织的继续生长和分化。本书中的胎儿期泛指这两个阶段，将不作区分。
大脑是一个极其复杂的组织，最基本的构件是脑细胞，即神经元。在胚胎发育过程中，大脑的发育类似于生物体的生长，大致分为3个阶段：第一阶段是细胞数量增加的阶段，第二阶段是细胞数量和体积都增加的阶段，第三阶段是细胞数量不再增加但体积继续增加的阶段。这些连续的过程是相互重叠的。
在人类的生长和发育过程中，大脑的发育是最早的。神经板在胚胎的第18天左右出现。最初，大脑表面是光滑的，到第13周（妊娠中期早期），出现复杂的沟和回旋。在大脑皮层内，不同功能的神经细胞的分化和发育主要在妊娠15至18周（妊娠中期）完成。
人脑从妊娠中期（妊娠3个月时）开始迅速发育。妊娠3至6个月（孕中期）是脑细胞快速增殖的第一阶段，脑细胞体积和神经纤维的增长使大脑的重量增加。妊娠7至9个月期间是脑细胞快速生长的第二阶段，主要是已经形成的神经细胞相互发展突触连接，以传导神经细胞的兴奋性信号。
从怀孕的最后3个月到出生后3个月是人类脑细胞发育最活跃、最旺盛的时期，在此期间，脑细胞的增殖和细胞的扩大相互重叠，发展迅速。这种脑细胞的重叠发展直到两岁左右才停止。
脑细胞的增殖是一次性完成的，如果错过了这个机会就无法弥补。因此，胎儿期和两岁前是非常关键的大脑生长发育的基本阶段，这关系到脑细胞的数量和脑细胞发育的质量。两岁以后，脑细胞增加i
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